浅谈海绵城市中的道路设计

广２００　东化工　２０１７年第８期　第４４卷总第３４６期　ＷＷＷ．ｇｄｃｈｅｍ．ｃｏｍ　浅谈海绵城市中的道路设计　褚克平　（江苏省城市规划设计研究院，江苏南京２１００２４）　［摘要】随着经济社会的发展，我国的城市化加快，同时，也出现了城市内涝、地下水资源短缺等一系列城市问题。“海绵城市”的理念逐　渐被提上日程，成为目前解决城市闯题的有效措施。道路作为城市发展最基本的基础设施，占据了城市很大的一部分比例，海绵城市中的道路　设计为解决城市问题指明了方向。对比分析海绵城市道路和传统道路，无论是从结构上还是材料上，机动车逆还是非机动车道和人行道都要做　到道路的海绵化，真正做到人与自然的和谐相处　［关键词］海绵城市；道路设计；机动车道：人行道　［中图分类号】ＴＱ　【文献标识码】Ａ　［文章编号】１００７．１８６５（２０１７）０８．０２００．０２　Ｒｏａｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｉｎ　Ｓｐｏｎｇｅ　Ｃｉｔｙ　Ｃｈｕ　Ｋｅｐｉｎｇ　（Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＵｒｂａｎ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１００２４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｏｃｉｅｔｙ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｙ，ｏｕｒ　ｃｏｕｎｔｒｙ’Ｓ　ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ　ｓｐｅｅｄｉｎｇ　ｕｐ’ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｉｍｅ，ａｌｓｏ　ａｐｐｅａｒｅｄ　ｕｒｂａｎ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇｓｈｏｒｔａｇｅ　ｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　ａ　ｓｅｒｉｅｓ　ｏｆｕｒｂａｎ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｐｔ　ｏｆ“ｓｐｏｎｇｅ　ｃｉｔｙ”ｃａｍｅ　ｔｏ　ｂｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｇｅｎｄａ．ｂｅｃｏｍｅ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　，ｏｆｃｉｔｙ　ａｔ　ｐｒｅｓｅｎｔ．Ｒｏａｄ，ａｓ　ｔｈｅ　ｍｏｓｔ　ｂａｓｉｃ　ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅ　ｕｒｂａｎ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｃｃｕｐｉｅｓ　ａ　ｌａｒｇｅ　ｐａｒｔ　ｏｆｃｉｔｙ　ｓｃａｌｅ．ｕｒｂａｎ　ｒｏａｄ　ｄｅｓｉｇｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｐｏｎｇｅ　ｔｏ　ｐｏｉｎｔ　ｔｈｅ　ｗａｙ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｕｒｂａｎ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｃｏｎｔｒａｓｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｕｒｂａｎ　ｒｏａｄｓ　ａｎｄ　ｒｏａｄ　ｓｐｏｎｇｅ．ｂｏｔｈ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｌｙ　ａｎｄ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ．ｍｏｔｏｒ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｏｒ　ａ　ｎｏｎ．ｍｏｔｏｒ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｌａｎｅｓ　ａｎｄ　ｓｉｄｅｗａｌｋｓ　ａｒｅ　ｔｏ　ｄｏ　ｒｏａｄ　ｏｆｓｐｏｎｇｅ，ｒｅａｌｌｙ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｔｈｅ　ｈａｒｍｏｎｙ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｈｕｍａｎ　ａｎｄ　ｎａｔｕｒｅ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐｏｎｇｅ　ｃｉｔｙ；ｒｏａｄ　ｄｅｓｉｇｍ　ｍｏｔｏｒｗａｙ：ｓｉｄｅ　ｐａｖｅｍｅｎｔ　所谓海绵城市是指城市像海绵一样，在适应环境变化和应　对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、　渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”，并加以利用。道路　是海绵城市中很重要的一部分，将城市道路海绵化能够解决内　涝，地下水资源短缺等问题。将城市的机动车道和人行道都做　成透水的路面，改善道路上的中央分隔带，让雨水能够下渗到　地下，既能补充地下水，还能净化水资源。本文分别从机动车　道和人行道、道路的材料和结构设计来分别介绍海绵城市中的　道路设计。　１建设海绵城市道路的意义　随着这几年城市的快速发展，出现诸多的城市问题，最严　重的就是城市内涝、地下水资源短缺等问题，这严重的威胁着　人们的生命财产安全，造成这些问题的原因其中之一就是，道　路的不断硬化。不断硬化的路面使雨水无法下渗到地下，城市　的排水仅仅依靠灰色排水设施来完成，加大了城市的内涝程度；　不断硬化的道路也使地下水得不到有效补给，地下水位下降严　重。海绵城市为解决这些问题提供了新的思路和方向，也是建　设生态文明城市最重要的一个环节。海绵城市中的道路设计就　是要让雨水下渗到地下，通过渗、蓄、用、滞、调、排达到雨　水的资源化利用、控制面源污染、改善生态环境的目的。　传统的排水方式越来越不能适应现代城市的要求，主要原　因在于：一是城市的快速发展，使得城市地表不透水面积快速　增长，造成了雨水下渗量的减少和地表径流量的增加，超过了　原有雨水管道的承载能力；二是道路雨水径流通过市政管网直　接排入附近水系，造成了雨水资源的大量浪费，同时初期雨水　污染严重，未经处理便直接排放，加重了城市水环境的污染和　破坏：三是道路绿带本应起到涵养水源、保持水土的作用，但　在传统设计中，这些绿带大多缺乏与周边的联系，成为道路中　的孤岛，每年需要消耗大量的水资源来灌溉养护，这是在某种　程度上加剧了城市的水资源危机１Ｉ】。　国内外的许多专家和学者都研究过低影响城市道路，也就　是所谓的海绵城市的道路，给了我们很多的启示，但是海绵城　市在我国起步较晚，可借鉴的研究成果比较少，缺少具体的工　程设计和实践成果。　雨水无法进入绿化带，绿化带的水也仅仅只是雨水的一部分，　雨水向比较集中的排水口汇集，城市中的灰色排水设施，不透　水，仅仅依靠管道向外排水，必定会造成城市的内涝，危及人　民生命财产安全。　对于透水性材料的路面，因为空隙会比较大，所以必然会　降低其强度．对于荷载大、流量大的机动车道来说是矛盾的，　规范要求路基土渗透系数大于或等于７×１０　ｃｍ／ｓ也就意味着交　通量大、荷载重的道路不能采用透水路面，因此我们需要道路　工作者能够研究出强度高、环保的沥青路面材料。但是城市道　路的路面可以采用透水性面层，就是道路的上或者是中面层采　用大孔隙沥青混凝土或者是水泥混凝土，然后中间加一层的防　水层，防止雨水继续下渗导致路基的损坏，因此采用这样的路　面也是海绵城市中的一大特色，这样的这样既可以促使路面的　雨水流入两侧的绿化带，也可以减少雨天路面的水雾，减少交　通安全事故的发生。技能保证交通安全，也满足海绵城市的要　求。　２海绵城市中的道路设计　２．１海绵城市中的机动车道设计　传统的机动车道都是采用密级配沥青混凝土或者是水泥混　凝土，为防止雨水下渗到基层，破坏基层，在机动车道的边缘　都会设置排水口，集中汇到下面的雨水排水系统，并且传统的　中央带都会高出机动车道２０～３０　ｃｍ。这样的设置必定会使路面　［收稿日期】２０１７－０２．２６　【作者简介］褚克￣＇（１９７７一），男，安徽巢湖人，大学本科，学士学位。　对于机动车道的中央分隔带我们可以进行改进，将中央分　隔带做成比机动车道低５～１０　ｃｍ的凹形形式，让雨水通过横向　纵坡流进中央分隔带，中央分隔带也可做成豁口、打孔、间隔　式立缘石、平缘石等形式，来促使雨水流进中央分隔带。中央　分隔带做成生态池的设施，种植耐水、耐淹、耐盐、耐污的植　物，在生态池中填上渗透系数比较大可透水性土壤，土的下方　设置碎石盲沟，以便雨水可以下渗，在碎石盲沟底面，超过路　基工作区深度范围后设置碎石层，反向路基底渗流。在路基底　面与中央带底面的接触部分应该设置防水层，防止中央分隔带　的下渗雨水会渗到路基底面，毁坏路基，加快道路的恶化。在　中央分隔带的生态池中，也需要设置带篦子的排水口，根据当　地的降雨量，按长度设置排水口，因为有的地区降雨量较大，　生态池中会积满雨水，这时的排水口就会把多余的水分排掉，　排水口的标高要比路面的标高矮，比中央分隔带的最低点高，　这样才能让多余的雨水排出去。在生态池中的水也可以下渗到　碎石层中去，继而扩散到路基工作区深度以外的土壤中去，这　样可以净化水资源，补充地下水。这种类似于生态滞留池的设　施有助于雨水的下渗、储蓄和排除１２Ｊ。　机动车道应该增加绿化带的数量和宽度，因为目前还没有　用于机动车道的透水性路面材料，机动车道的排水主要是通过　横向纵坡排向绿化带，因此，绿化带就是机动车道的主要排水　设施，如果某地区的降雨量比较大，增加绿化带的宽度既能快　速排除雨水，还能增加城市美观。在机动车道与人行道之间也　要加设绿化带，这样既能分隔机动车道和人行道，也可以增加　蓄水和排水，真正成为海绵城市。　此外，海绵城市中道路建设应注意以下几点：（１）城市道路　２０１７年第８期　广　东　化　工　ＷＷＷ．ｇｄｃｈｅｍ．ｃｏｍ　２０１　第４４卷总第３４６期　低影响歼发设施进水口（如路缘石豁口）处应局部下凹以提高设　施进水条件，进水口的开口宽度、设置间距应根据道路竖向坡　度调整：进水口处应设置防冲刷设施；（２）城市道路低影响开发　设施应建设有效的溢流排放设施并与城市雨水管渠系统和超标　雨水径流排放系统有效衔接；（３）城市道路低影响开发设施应采　取相应的防渗措施，防止径流雨水下渗对道路路面及路基造成　损坏，并满足《城市道路路基设计规范》（ＣＪＪ１９４）中相关要求；　（４１当道路纵向坡度影响低影响　Ｆ发设施有效调蓄容积时，应建　设有效的挡水设施；（５）城市径流雨水行泄通道及易发生内涝的　道路、下沉式立交桥区等区域的低影响开发雨水调蓄设施，应　配建警示标志及必要的预警系统，避免对公共安全造成危害；　ｆ６）城市道路低影响开发设施的竣工验收应由建设单位组织市　政、园林绿化等部门验收，确保满足《城镇道路工程施工与质　量验收规范》ｆＣＪＪ１）相关要求，并对设施规模、竖向　进水口、　溢流排水口、绿化种植等关键环节进行重点验收，验收合格后　方能交付使用　。　２．２海绵城市道路中人行道的设计　人行道也是城市道路中很大的～部分，人行道有其自身的　低影响开发设施应建设有效的溢流排放系统，与城市雨水管渠　系统和超标雨水径流排放系统有效衔接；（２）城市广场中湿塘、　雨水湿地等大型低影响开发设施应在进水口设置有效的防冲　刷、预处理设施；（３）城市广场中湿塘、雨水湿地等大型低影响　开发设施应建设警示标识和预警系统，保证暴雨期间人员的安　全撤离，避免事故的发生ｐ１。　２．４高架桥、立交桥的设计　城市高架桥和立交桥已经成为现代化城市的重要标志。高　架桥和立交桥通常采用自身排水设施排水，高密度的雨水ｒ］和　雨水调蓄池的投资大，且能力有限，无法满足高架、立交雨洪　量大的特点。在高架、立交的桥面设置下沉式绿化带或者是绿　化水塘，这样可以减缓桥面径流的产生；在桥底采用下沉式绿　地、雨水花园、植被缓冲带等渗透、净化源头技术设施；在高　架桥和立交桥周边的采用调节塘、湿塘或雨水湿地等末端技术　设施，最终排入城市水体。高架桥下面的雨水花园更是解决了　高架桥雨水径流的问题，能够很好的循环利用雨水　３传统路面与海绵城市路面的比较　在传统路面与海绵城市路面中有较大的区别，我们下面就　可以进行多方面的比较。首先是传统的路面的排水规划设　‘是　点式雨水口收集，通过管道输送排出城市的，海绵城市中的排　水模式是雨水线形排入下凹式绿化带存储和入渗，部分雨水径　流管道输排出：传统路面的材料是不透水的材料，而海绵城市　中的路面材料则是透水性材料，即可渗透雨水，也可降低安全　事故的发生；传统路面的绿化带设计是高于路面的，雨水不会　径流到绿化带，海绵城市中的绿化带是稍低于道路５～ｌ０　ｃｍ的，　方便雨水流到绿化带，以便绿化带的收集卡¨下渗：种种的何点　表明：海绵城市道路比传统的道路耍更加的生态环保。　传统市政道路排水模式主要目标在于以雨水的尽快排出为　根本出发点，降低道路雨水径流的峰流流量，海绵型道路建设　运用低影响开发技术，在保证路面不积水的前提下，源头控制　雨水水量与水顷，控制洪峰和面源污染。　特点，它的人行荷载较低，宽度较小，可以采用透水性材料进　行铺装的，比如：透水沥青混凝土、透水水泥混凝：ｔ，还可以　采用透水砖进行铺面，面层下面是～层细砂找平层，然后是透　水基层，透水垫层，最后是可透水的土基层。这样雨水可以通　过人行道的结构层次下渗到土里面去，补充地下水。在人行道　与机动车道相连接的部分，如果是机动车道的面层采用的透水　性路面，机动车道的水可以排到人行道，这样可以加快雨水的　下渗，防止出现内涝的现象。人行道如果靠近绿化带，则可将　下渗的雨水渗到一侧的绿化带。人行道两侧的绿化带的标高也　要低于人行道的标高，这样可以使下渗到人行道的雨水下渗到　两侧的绿化带，有利于雨水的综合利用。　２ｌ３广场的路面设计　因为广场也是城市路面很大的一部分，越来越多的广场做　成不透水的，这样会使雨水很难下渗到土壤中去。因此，我们　需要把广场也做成透水性的路面，采取的方式也是多样的。因　为广场上的荷载较小，可以采用透水性沥青路面或者是透水性　混凝士路面，在或者是采用透水铺装，也可以几种结合使用。　在广场上多做一些生态滞留池之类的设施，这样有利于雨水的　下渗。有效发挥城市绿地、广场对雨水的吸收、滞留作用，并　充分利瑁滞留的雨水作为景观水体的补水，广场的冲洗水及绿　地的浇洒用水。城市广场周边的绿地要比广‘场的低，从而让城　市，一场的雨水自流流入绿地中，综合绿地系统的建没能够更加　有效地发挥海绵城市的水体循环作用。对于大型的政治性和纪　念性广场可以采用大面积透水铺装，通过色彩和样式的多种组　合，形成不同的图形，提高广场的美观性。　对于大型的停车广场，也是可以采用透水铺装的。可以采　用透水沥青混凝土或者是透水水泥混凝土．间隔的形式可以采　用Ｆ凹式的生态滞留池或者是生态树池，每隔一定的间距没置　定形式的滞留池，停车场也可以做成和道路相同坡度的形式，　方便雨水径流到生态滞留池，生态滞留池或者足生态树池上面　的一层是透水性土壤，下面一层是透水砂层，最后雨水会渗到　一４总结　海绵城市是建设生态文明城市的一大法宝，我们应该深入　研究，在道路设计方面，应该加大科研程度，尤其是在道路材　料上面。建设“海绵城市”不是一个部门的独唱，而是多个部　门相互协调、取其最佳的合唱。建设海绵城市也不要急功近利，　要做好规划，因地制宜。　参考文献　［１】和坤玲．城市道路低影响开发设计技术的探讨ｆＪ］．城市道桥与防洪．　２ＯＩ６・９（９）：ｌ８—２２．　［２】孙芳．基于海绵城市的城市道路系统化设计研究［Ｄ］．西安建筑科技　大学，２０１５．　［３］住房城乡建设部．海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构　建［Ｍ】．住房城乡建设部，２０１４，１０．　土壤中去。　此外，海绵城市中广场建设应注意以下几点：（１）城市广场　（本文文献格式：褚克平．浅谈海绵城市中的道路设计［Ｊ］．广　东化工，２０１　７，４４（８）：２００－２０１）　（上接第ｌ９４页）　４ｌ０不锈钢，经淬火处理硬度最高呵达ＨＲＣ４５，但一般采用　调顷为常见热处理规范，硬度范围为ＨＲＣ２２至ＨＲＣ２８。　Ｓｔｅｌｌｉｔｅ６＃焊丝是Ｃｏ　Ｃｒ—Ｗ堆焊合金中Ｃ及ｗ含量最低、韧　未发生轨道球阀再次失效故障，达到长周期运行要求，可进行装　置其余部位轨道球阀的修复推广。　性最好的一种。能承受冷热条件下的冲击，产生裂纹的倾向小，　具有良好的耐蚀、耐热和耐磨性能。主要用于要求在高温工作时　能保持良好的耐磨性及耐蚀性，堆焊层硬度ＨＲＣ：４０－４５。　Ｓｔｅｌｌｉｔｅｌ２撑焊丝在Ｃｏ．Ｃｒ－Ｗ堆焊合金中具有中等硬度，耐磨　性较好，但塑性稍差，具有良好的耐蚀、耐热及耐磨性能，在６５０℃　左右高温下仍能保持这些特性，堆焊层硬度ＨＲＣ：４５～５０。增加　其耐磨性。　经现场实践试用，改进后的轨道球阀，保证了阀杆在正常生　产工况下的有效运行　参考文献　［１】龚王军．轨道式球阀的设计与制造ｆＤ］．成都：四ＪＩＩ大学，２００７．　［２Ｖ＇Ｊ醒愚．轨道球阀在合成氨装置中的应用及故障分析叫．炼油与化工，　２０１６，２７（３１：５０－５２．　【３］高国玉．李立权等．加氢装置中氯的危害及其防治对策［Ｊ１．炼油技术与　工程，２０１３，４３ｆ９）：５２—５５．　［４］权红旗．加氢装置的腐蚀与防护ｆＪ］．石油化工没备技术，２００５，２６（１）：　５５．５７．　４绎　茸分析　…　，修费用氢攀骂　登　冒　修复　撂　维　保证　装置的长周期运行，经运行现场实践使用三年，　：．蔓约ｊ　维　复［Ｊ］．广东化工，２０１７，４４（８）：１９３—１９４）　…　。　～　一　（本文文献格式：姚竞文，李保良．轨道球阀失效分析及国产化修