基于海绵城市理念的道路设计浅析

基于海绵城市理念的道路设计浅析

银亮

包头市市政设计研究院 内蒙古包头市 014030

摘要：城市道路是城市非常重要的组成部分，其用地面积可达城市建设过程中用地面积的 20%左右。在传统的城市道路设计过程中，采用的材料都是具有“快排”功能的透水性能较差的材料，这种材料对我国城市内部进行雨水的应用以及进行地下水的补充有着不利的影响，因此，在城市建设过程中，必须基于海绵城市理念对城市道路进行设计，使城市道路设计符合海绵城市的相关需求，从而实现水资源的合理运用。

关键词：海绵城市；道路；设计

经济的发展提高了人民群众生活水平，同时人民不仅对环境保护、可持续发展提出了更多的要求，更对周边基础设施建设的标准提出了更高的要求，尤其是城市市政道路建设，要与现代化的城市发展建设相适应，更好地体现出个性化特点。为推动城市稳定、持续的进步，在建设市政基础设施时要认真地完善与优化功能需求，以便达到理想的建设效果。在现代城市建设中，海绵城市理念广泛应用，将海绵城市理念与市政道路设计相结合能够提高城市道路诸多方面的能力，并且让城市规划与道路设计间能够形成绿色生态的循环系统。

一、海绵城市设计的意义

1、改善城市生态环境。在传统的城市排水系统的建设中，往往会因为过于追求排水效率，而或多或少会造成对生态恢复或生态保护工作的忽视，引起路面径流增多，增加城市内涝危机，导致城市的发展受到了一定的限制; 相反，“海绵城市”的建设侧重于生态保护基础设施建设，营造“海绵体”，减少城市内涝危机。明显可见的是，传统城市建设带来的后果一般是路面硬化严重、生态环境脆弱、洪涝灾害频发等;而海绵城市带来的是可渗透路面，有净化和渗透作用的雨水花园、绿色屋顶以及海绵停车场，在保护城市生态环境的同时，也有效缓解了城市的“热岛效应”。毋庸置疑，传统城市的建设也为我们带来了繁荣，并且让我们享受着城市化所带来的便利。但是，在城市环境问题日益严峻的今天，粗略的传统城市建设已不符合可持续发展的要求，因此建设新型城市———海绵城市，已经成为大势所趋。

2、科学管理水资源。在全球厄尔尼诺现象日益严重的今天，洪涝灾害和旱灾层出不穷，而且城市水源的污染状况也不容乐观。海绵城市理念在市政道路工程中的科学应用，能极大地改善现有市政工程的排水系统，使城市整体蓄水、净水能力得到提升，也可以在城市出现干旱情况用水短缺时能更好地供水。海绵城市的应用能合理地控制水资源的使用，在提升城市排涝能力的同时，也改善了城市的抗旱能力，能够科学管理水资源。

二、基于海绵城市理念的市政道路设计原则

1、经济性原则。由于基础设施建设的权属与出资来源问题，很多市政道路工程的出资者都是政府，在此情况下如果不能按照经济性原则开展工作就容易发生预算超额的问题，使政府面对更大的压力，也会影响市政道路建设的进度与质量效果，为此必须要遵循经济性原则，合理减少工程投资浪费问题的出现。

2、生态性原则。海绵城市建设中重点要实现绿色、生态、环保，不仅要对市政道路的吸水性进行把握，还需要认真细致地规划设计道路绿化、铺装以及景观等因素，让市政道路更具环保性、生态性。

3、预见性原则。城市市政工程属基础性建设工程，建成后需在今后的几十年发挥相应的功能性作用，如果设计中缺乏前瞻性，海绵城市所提出的绿色、环保目标将无法得以长远实现。为此，设计人员要提前进行严谨细致的勘测分析，利用先进的技术手段预测出城市未来的发展规模、环境变化以及雨水量，并根据相关参数，进行科学设计，保证设计目标得以顺利达成。

三、基于海绵城市理念的道路设计策略

1、道路路面材料选择。在传统的城市道路建设过程中，路面材料通常采用的是不透水或透水性能较差的材料，如水泥混凝土或沥青混凝土。因此，在进行海绵城市设计过程中，必须对路面材料进行重新选择或加以改进，使路面材料符合海绵城市透水性的要求。为了提升沥青路面的透水性，城市道路设计有 3 种方式可以选择：①让雨水从面层进入基层，再流入排水设施中；②路面水从表面层直接进入排水设施中；③路面水通过路面逐渐渗入路基中。这种方式中，前两种虽然有效解决了路面的排水问题，但是没有解决“渗滞蓄净”的问题，第 3 种方式只适用于轻载荷的道路，对于重载荷的道路并不适用。因此，在海绵城市的设计过程中，还需要对道路的透水性材料进行研究，要求路面材料透水性较好、透水速度较快。

2、人行道设计。在海绵城市的设计中，还要注重人行道的铺设工作。由于人行道相对马路而言，其荷载较小，因此可以选用透水性较强的路砖。这种路砖中间有许多细小的空隙，当出现降水时，雨水能够通过这些空隙进行渗透，并汇集成地下水资源。在人行道的铺设过程中，基层可以采用透水混凝土，并将碎石层作为垫层。对于人行道的铺设，某市的施工设计中要求将人行道对路基工作区的影响降至最低。因此，在进行施工时，在道路一侧设置了隔离带，并对一条约 35cm 宽的碎石沟进行填充。施工结束后，从人行道的具体应用情况来看，这种施工方式的应用效果较好。人行道两侧的绿化带设计，也可应用雨水收集方式，从而保证人行道具有良好的透水性，达到海绵城市的设计要求。

3、道路横坡与绿化带的设计。在传统的道路设计中，对于路面倾斜度的设计通常采用道路倾斜 1.3%~2.2%、道路中间较高并逐渐向道路两侧倾斜的方式，使道路上的雨水在重力作用下汇入路边的排水系统。这种方式并不能体现海绵城市的设计要求。因此，在道路

横坡与绿化带设计中，可将城市道路设计成中间低、两边高的形状，并在道路中间设置绿化带，使绿化带略凹，与路面高度相差 6~12cm。这样的设计能够使城市道路上的雨水汇集在绿化带中，不仅方便了雨水通过绿化带内的生物滞留技术进行过滤与渗透，也降低了对绿化带的灌溉频次，提高了绿化带植物的存活率。在绿化带中可以铺设碎石，并安装智能灌溉设备。当城市处于少雨季节时，智能灌溉设备可以调取地下水对绿化带内的植物进行灌溉。当城市处于多雨季节时，可以关闭智能灌溉装置，这时绿化带就能进行雨水收集。通过这样的方式，海绵城市能够自由地进行水资源的收集与利用，从而得到更好的发展。在绿化带的设计中，还可以采用生物滞留技术，对绿化带进行渗水层、滤水层、排水层等设计，从而保证绿化带在进行雨水收集的过程中还能够对雨水进行过滤。通常情况下，应用了生物滞留技术的绿化带，最大的雨水排空时间应当在 22~24h，标准蓄水的排空时长应当保持在 12~14h。

4、车行道设计。在海绵城市建设过程中，不仅需要对人行道及绿化带进行设计，也需要对车行道进行设计，使车行道的透水性得到加强，提高城市的雨水收集渗透能力。如某市在进行车道设计过程中，在车道一侧增设了雨水导流井，使雨水能够最终排放至植草沟内。这种建设方式大大降低了路面积水的可能性，还能够通过植草沟对雨水进行过滤，保证雨水的纯净。再如，某市在车行道建设中采用带有缺口的路缘石，当出现暴雨天气时，雨水便顺着路缘石的缺口完成排放。为保证被雨水带走的泥沙有一个指定的沉积位置，在路缘石背后设计了沉泥槽。沉泥槽的规格与大多数城市的沉泥槽规格相同，均为长度 110cm、宽度 25cm、深度20cm 左右。通过沉泥槽的设置，保证了雨水中的污物沉淀在槽内，使泥砂在固定位置进行沉积。

总而言之，在城市基础设施建设中，市政道路是基础性的内容，市政道路设计建设的效果将直接影响到城市的发展建设。为此在城市市政道路设计中应积极地运用海绵城市理念，依据城市道路运行实际以及降水等情况科学进行道路设计，提高道路运行的绿色环保与安全性，让城市发展有坚实的基础和保障。

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