武汉市政工程设计研究院有限责任公司 湖北省武汉市 430023
摘要:基于海绵城市理念进行市政道路设计是可行且必要的。在市政道路设计中引入海绵城市理念可有效控制地面径流,以防出现城市内涝问题,且可有效改善当地生态环境,促进水资源循环。在市政道路实际设计过程中,应充分衔接海绵城市理念以实现源头减排,并针对城市径流内涝进行排水优化,在海绵城市理念的支撑下增强城市韧性。由此可见,围绕海绵城市与市政道路设计展开研究具有重要的现实意义。
关键词:海绵城市;透水路面;道路
中图分类号:TU992文献标识码:A
引言
随着我国经济城市化的不断进步,原来的自然生态环境慢慢被钢筋混凝土建筑所替代,城市硬路面一定程度上阻拦了雨水的渗透。但是,生态体系和城市之间仍存在很多问题,尤其是下完雨后道路积水,甚至是在恶劣天气下,城市地下水因堵塞而难以填补,造成地基沉降。除此之外,路面不透水性也加重了城市热岛效应。在城市建设过程中,选用透水混凝土铺装地面能够防止城市内涝,有效处理道路积水难题,同时能降低地表径流,减轻雨水冲洗造成的水源污染,还能填补水资源,改善城市内部结构和绿色生态,缓解热岛效应。
1 透水道路在海绵城市中的作用和意义
海绵城市是一种可持续的城市规划理念,旨在通过模仿自然生态系统的功能,将城市转变为具有可持续水资源利用、自然生态保护和减少灾害风险能力的城市。与传统城市相比,海绵城市注重水资源的合理管理和利用,包括收集、储存和再利用雨水,减少雨水排放和过度开采地下水。透水道路在海绵城市中的重要性和意义不容忽视。通过使用透水材料和结构,透水道路可以有效地促进雨水渗透和自然排水,从而减少城市雨水径流,缓解洪水问题。透水道路还能够收集和储存雨水,为城市提供可持续利用的水资源,减少对地下水的过度开采,实现水资源的保护和节约。此外,透水道路的设计考虑到生态要素,能够创造良好的生态环境,提供生物多样性保护和自然景观,促进城市的生态功能提升。它还有助于减少城市的热岛效应,为城市提供自然的降温和通风效果,改善城市的环境质量,增加人居舒适性。透水道路的应用可以使城市更加可持续、生态友好和宜居,符合海绵城市的理念和目标。
2 透水混凝土路面功能特点
1)散热调湿功能。透水路面结构独特,通过多孔结构与基础垫层下方的土层相连,使土层中的水分在自然挥发的影响下仍能到达路面。通过持续挥发,可以降低透水路面的温度,具有抑制甲醛的作用。透水材料路面的温度低于硬质混凝土路面,降水后地面持续高温率显著降低。因此,调节温度和湿度可以缓解城市热岛效应对城市的影响。2)透水储水功能。透水混凝土具有独特的孔隙结构,可以快速消化和吸收雨水,有效提高城市排水系统在恶劣天气下的压力,防止道路内涝。此外,坚硬的路面阻挡雨水,防止地表水充满。透水路面可以充分利用其蓄水功能,保持土壤含水量,保持地表水平衡,防止水位下降引起的地基沉降问题,改善绿色植物的生长环境,保持生态平衡,消化吸收漂浮在空气中的灰尘,减少道路扬尘。3)抗滑移功能。和传统路面对比,透水性路面选用大粒度原材料,具有较好的抗打滑水平。在抓地力环节中,车胎与彩色混凝土孔隙接触大大提高了滑动摩擦力,雨水快速渗透到地底,防止了因存水和雾水所造成的“收缩水效应”导致的路面打滑,确保了行车的安全性,在一定程度上降低了车胎的磨损。除此之外,透水性路面的孔隙构造能从根本上解决路面漫反射和反射难题,防止路面反射对驾驶员眩光,进一步加强路面安全性。
3 海绵城市建设中透水路面在市政道路中的应用
3.1 施工前的准备工作
在透水道路施工之前,需要进行一系列的准备工作,以确保施工的顺利进行和最终质量。首先,进行道路勘测和设计工作。这包括确定透水道路的布局和尺寸,考虑交通流量、排水系统和周围环境等因素,并制定详细的施工计划。接下来,根据设计要求,采购并准备透水道路所需的材料。透水道路的材料包括透水层材料、滤层材料和基层材料。这些材料需要符合相关标准和规范,并具有所需的渗透性和强度。同时,准备所需的施工设备和工具。这包括铺设机械、压实机械、振动板等工具和设备。这些设备应具备适当的规格和性能,以确保施工的高效性和质量。在准备工作完成后,可以进行透水道路的施工。施工过程中需要按照施工方案进行透水层、过滤层和基层的铺设和压实。施工人员应熟悉施工要求和操作规程,并进行适时的质量检查和控制,以确保施工的质量和持久性。
3.2 透水铺装
透水铺装结构由面层、找平层、垫层和土基所构成。透水铺装的面层材料种类有植草砖、草皮、透水砖、孔形砖加碎石等。人行道的透水铺装的结构中有贯通的、畅通的排水通道,具有一定的排水能力、储水能力。透水铺装要不定期地对其表面高压冲洗,确保路面内部的孔隙畅通,以保持其透水性。排水铺装的重要组成部分是排水水泥混凝土路侧石,侧面布置了排水孔。需要强调的是,由于排水水泥混凝土路侧石采用预制拼装方式,因此,对施工现场的污染少,对其维修和养护比较方便。需要关注的是,排水水泥混凝土路侧石的造价比较低。
3.3 压实
由于透水混凝土胶结材料含量不高,在浇筑过程中若进行强力振捣易造成沉浆问题,导致底部过密使其透水性能受到影响。利用压路机对透水混凝土进行碾压最为合适,压路机的碾压次数对透水路面的透水能力有直接的影响,若不采用压路机,将导致透水路面松散、抗压强度低,因此只需用压路机进行2次碾压,达到质量要求即可。混凝土搅拌全过程务必采用机械搅拌,不可人力搅拌。为防止散子状况,从搅拌到运送至施工现场不能超过0.5h,搅拌原材料按顺序放进搅拌机,计量检测务必精确,由运营专员负责。运输中应尽量避免晃动造成搅拌物假凝,必需时要采用遮盖措施,避免搅拌环节中水分降低。
3.4 养护密封
为了减缓透水混凝土的水分损失,有必要用塑料薄膜覆盖以确保其湿度。一般情况下,至少要养护14天,在强度达到标准之前严禁使用。为了增强透水混凝土的表面美观性,防止表层孔隙堵塞的问题,养护7天后,应将透水混凝土表层清理干净,等待其完全干燥。在其表面喷涂密封剂时,可以选择无色透明的聚丙烯聚氨酯材料。透水道路的维护和管理战略是确保其长期有效性和可持续性的关键。为了确保透水道路的良好状况,项目组制定了定期检查计划,可以及时发现潜在问题并采取相应的维护措施。为了保持透水道路的透水性能和外观,项目团队定期进行清洁保养。这包括清除道路表面的杂物、落叶和灰尘。清洁保养有助于防止杂物堵塞透水孔隙,确保道路的透水性和排水效率。对于出现的损坏或磨损部分,项目团队采取了及时的修复和维护措施。为了提高维护人员的专业水平,项目团队提供了培训和指导。通过培训,维护人员能够更好地应对日常维护工作,确保道路的长期效能。
结束语
透水路面在海绵城市建设中具有广泛的应用前景和深远影响。随着科技的不断进步和环保意识的提高,透水路面将在未来的城市建设中发挥更加重要的作用,为城市的可持续发展贡献力量。通过本文的研究,深入理解了海绵城市透水道路的设计和施工原理,以及其在城市可持续发展中的重要作用。同时,还提出了优化设计和创新发展的方向,为实际应用提供了有益的参考和指导。
参考文献
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