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摘要:目前城市內澇頻發，內澇防治、雨水利用已成為城市基礎市政建設的熱點問題，構建以自然積存、滲透、凈化為目標的海綿城市是社會的發展趨勢，充分利用市政道路自身空間推行低影響開發措施，是實現海綿城市建設目標的重要舉措。結合北方某市具體工程實例，探討市政道路海綿城市建設的設計實施要點，并且針對在運行過程中可能遇到的問題提出了工程措施，可為類似地區市政道路海綿城市的實施提供經驗。

關鍵詞:海綿城市建設，市政道路，工程措施

隨著城市化進程的加快，城市雨水徑流污染、洪澇災害、城市生態環境日益惡化等問題逐漸突出。為從源頭解決城市內澇、改善城市徑流污染、保護和改善城市生態環境，相關部門提出了建設海綿城市的新構想，提倡構建LID(低影響開發)雨水系統。在解決面源污染帶來的水質問題方面，雨洪調蓄利用與城市生態景觀相結合已成為一種趨勢，并且取得了一定效果［1］。在滿足城市市政道路最基本的通行功能的基礎上，應充分利用市政道路及周邊綠化帶采取下凹式綠地、透水人行道鋪裝、LID樹池等低影響開發措施，以削減徑流水量、改善徑流水質。LID(低影響開發)市政道路模式充分利用了道路綠化帶對雨水在滲、蓄、滯、凈方面的功能，將道路中央分隔帶及機非分隔帶設計成植物滯留帶形式，路面雨水徑流通過道路開孔側石自流入生物滯留帶，雨水經過滲、蓄、滯、凈后安全排放。

1工程概況

此次實施海綿城市建設的市政道路位于綜改示范區，位于市區南部，屬暖溫帶干旱半干旱大陸性氣候區，氣候干燥、降雨偏少、晝夜溫差大。冬季干冷漫長、夏季濕熱多雨、春季升溫急劇、秋季降溫迅速、春秋短暫多風、干濕季節分明。太原市年平均降水量為420mm～457mm，年平均氣溫7．8℃～10．3℃，最大凍土深度0．77m。太原屬季風氣候區域，季風環流交替明顯，常年以偏北風為主，年平均風速為1．8m/s～2．4m/s，年平均大風日數31．5d。該片區全面按照海綿城市建設要求進行城市建設，嚴格執行控制指標，提高建設標準，落實《國務院辦公廳關于推進海綿城市建設的指導意見》文件要求。系統梳理現狀水安全、水環境、水資源、水生態等涉水問題及潛在風險，針對具體問題提出系統策略方案，提高區域人居環境，促進人水和諧發展。該片區海綿城市建設總體目標為:以海綿城市建設理念指導園區建設，采用低影響開發(LID)等新理念，充分發揮區域內小區、道路、綠地、水系等生態系統對雨水的滲、蓄、滯、凈作用，多方位保護和修復園區內水生態系統，有效應對城市內澇和水環境污染，打造環境良好、生態宜居的現代產業區，以該片區海綿城市市政道路建設為起點，積累相關經驗、探索有效模式，為全省推進海綿城市建設提供相關建設經驗。若考慮控制徑流污染，可在機非分隔帶路緣石開口外設沉淀坑，內側鋪設石籠，但根據試點城市的經驗，徑流污染設施對綠帶影響不大。考慮到融雪劑的影響，可在機非分隔帶內設置收集設施，但具體工程施工時較難實施，故海綿設施只考慮收集非機動車道雨水，機動車道雨水采用傳統方法排除(見圖3，圖4)。

2設計標準

1)年徑流總量控制率。采用當地1986年9月～2016年8月共30年的2066場24h實測降雨數據進行分析，綜合考慮當地的自然環境和城市定位、規劃理念、經濟發展等多方面條件，以及當地年徑流總量控制率現狀，根據《海綿城市建設技術指南》要求，并參考兩批全國海綿城市建設試點對年徑流總量控制率選取的經驗，取年徑流總量控制率為80%，控制降雨徑流深為19．2mm，對應控制年的降雨場次為31場。2)年SS總量去除率。城市水環境達到水環境功能區劃目標。城市徑流污染物中，SS(懸浮物)與其他污染物密切相關，故一般采用SS作為徑流污染物控制指標，該片區海綿城市雨水系統的年SS總量去除率結合大氣污染、降水等情況確定為大于45%。3)雨水資源化利用率。結合當地水資源現狀，考慮用水需求、經濟合理性以及片區雨水收集利用能力，綜合確定雨水資源化利用率大于5%。4)海綿型道路與廣場。轉變傳統的道路、廣場設計理念，將原來快速匯水、排水變為分散就地吸納、調蓄雨水，提高城市道路、廣場對雨水的滲、滯、蓄能力。新建道路的機非分隔帶和紅線外兩側綠地要因地制宜設計為生物滯留設施，在道路側石預留為雨水蓄滯預留通道，加強路面雨水就地消納吸收能力。

3海綿城市建設系統設計

該片區內海綿城市建設道路分為三種斷面類型:類型一:道路紅線寬度66m，采用四塊板形式，中間8m綠化帶，兩側機動車道為15m(雙向八車道)，路側帶14m，其中包括4．5m機非分隔帶、5m非機動車道、4．5m人行道，人行道內設置1．5m樹穴帶。類型二:道路紅線寬60m，橫斷面采用四塊板形式，中間5m綠化帶，兩側各15m(雙向八車道)機動車道，3m機非分隔帶、5m非機動車道、4．5m人行道，人行道內設置1．5m樹穴帶。類型三:道路紅線寬52m，中間5m綠化帶，兩側各11m機動車道(三車道)，3m機非分隔帶，5m非機動車道，4．5m人行道，人行道內設置1．5m樹穴帶，標準橫斷面圖見圖1。

3．1機非分隔帶設計

設置下凹式綠地，綠地高程低于機動車道路面高程10cm，將雨水口置于綠化帶內，其高程高于綠化帶且低于路面［1］。機非分隔帶內海綿城市具體的工程做法為:分隔帶內兩側豎向鋪設土工布，由下至上回填依次為0．2m砂石，0．35m蛭石層，0．50m種植土，蓄水層厚度0．05m～0．1m，回填土入滲系數大于5×10－6m/s，土工布規格200g/m2～300g/m2。機非分隔帶路緣石每間隔一段距離開孔，便于雨水進入。在分隔帶下游設有溢流雨水口，溢流井可放到綠化帶內，也可結合道路設置到機動車道的，溢流口高出種植土5cm～10cm，超量雨水溢流排至雨水管渠系統(見圖2)。

3．2透水人行道設計

透水人行道從下至上采用10cm厚級配碎石墊層+15cm厚C20透水水泥混凝土+3cm厚中粗砂干拌+6cm厚C40混凝土透水步磚，下部鋪設防滲土工布，縱向鋪設滲透管，分段通過排水管接入雨水口(見圖5)。3．3側石開孔機非分隔帶側石每隔一段距離開孔，為路面雨水進入機非分隔帶內雨水口留足通道。靠近機動車道的花崗巖側石開孔，開孔位置為道路低點及兩側距低點1m的位置，其余位置開孔間距為3m，間距不滿足時可小于3m，孔的尺寸為10cm×10cm，具體開孔形式見圖6。圖6的開孔形式滿足安全使用的要求，經計算，滿足道路兩側的排水要求，側石加工時簡單，方便后期施工。施工完成后保證道路側石的連續性，滿足行車安全的要求，同時，結合機非分隔的景觀布置，合理美觀。

3．4防滲土工布的設置

中央分隔帶路面結構側面設置有防滲土工布，設置深度1m。該片區年平均降水量為420mm～457mm，歷史最大日降水量為135．7mm。沙壤土滲透量為:Y=0．3951X+4．4691=0．3951×135．7+4．4691=58．08cm＜1m。中央分隔帶防滲土工布設置可以防護路面結構的水侵蝕。機非分隔帶采用防滲土工布半包形式，底部防滲土工布埋深120cm，搭接30cm，防護深度150cm，對填方高度小于150cm的路基無影響。對填方高度大于150cm的路段，按下滲與側滲相等原則，路基底部高50cm寬50cm范圍(側石基礎底部范圍)內路基按浸水考慮。路基頂面回彈模量:標準狀態下路基土回彈模量按粉土取中間值70MPa，濕度調整系數按粉質土取最小值0．5，干濕循環模量折減系數取最小值0．7，路基頂面回彈模量折減后為24．5MPa，大于次干路標準20MPa，小于主干路標準30MPa，側石基礎底部局部范圍內的路基頂面回彈模量較低，初步判定對路基整體穩定性影響不大。

3．5綠化設計

市政道路海綿城市建設園林景觀綠化設計既要滿足市政道路景觀綠化的理念、目標，又必須適應海綿城市建設對植物生長提出的嚴苛的環境條件。它既需要遵循道路景觀綠化的基本原則，又必須適應海綿城市模式的干濕環境多變等問題。海綿型植物景觀設計不同于一般考慮美學效果的傳統景觀綠化設計，而是針對市政道路海綿城市建設模式下的植物設計方式。雙重條件下的景觀綠化設計必須遵循道路景觀綠化設計特別是海綿城市植物設計的原則，這是植物生態適應性與景觀美學之間的博弈。在注重觀賞性的前提下，更應強調景觀綠化的功能性和植物的生態性。具體設計是考慮種植土厚度、雨水對植物影響、觀賞性與功能性三個方面。

4維護管理及保障措施

4．1維護及管理

應建立健全海綿城市設施的維護管理制度和操作規程，園區需配備專業管理人員，完善相關檢測手段，并定期加強對管理人員和操作人員的專業技術培訓;管理部門應做好雨季來臨前和雨季期間海綿設施的檢修和維護管理，保障設施運行正常、安全運行;維護管理部門宜對設施的效果進行檢測和評估，確保設施的功能得以正常發揮［2］(見表1)。

4．2保障措施

1)回填土入滲系數大于5×10－6m/s［3］，保證雨水入滲;2)綠化帶剛種植完后可采用噴灌的方式固化土壤;3)慎用融雪劑:使用融雪劑后鹽類殘留物堆積綠化帶里，使土壤鹽堿化，破壞植被;腐蝕道路、橋梁等路政設施;鹽類物質進入地下以后，勢必會對當地的地下水資源造成污染(東北沈陽、長春、北京等地禁用融雪劑)。可在混凝土坡腳下設置收集系統接入環保型雨水口，收集含融雪劑雪水。

5結語

海綿城市建設是一項復雜系統的工程，要統籌考慮，市政道路海綿城市建設只是海綿城市建設的一部分，控制指標要在區域內進行綜合考慮，盡可能在地塊(如住宅小區)、公園、道路兩側綠帶等進行控制，市政道路不要承擔太多的控制指標。在區域內綜合考慮海綿城市建設涉及的各個方面及相互影響和制約關系，全面推行低影響開發理念，建設綠色雨水基礎設施及合理的灰色基礎設施，才能從根本上解決城市內澇、徑流污染、雨水資源利用等問題。只有海綿建設持續推進才能實現小雨不內澇、大雨不積水、水體不黑臭、熱島有緩解。

參考文獻:

［1］王巖．論海綿城市在市政工程設計中的應用［J］．防洪排水，2016(1):100-102．

［2］王寧．基于海綿城市理念的城市道路設計方案探討［J］．給水排水，2016(11):27-31．

［3］15MR105，城市道路與開放空間低影響開發雨水設施［Z］．

作者：郭竹玲 單位：太原市市政工程設計研究院