海绵城市建设下的城市道路设计

发表时间:2020/8/13   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷11期   作者:冯亮亮
[导读] 将海绵城市建设理念融入城市道路设计中,就必须要做好对城市道路的整体规划与设计
        摘要:将海绵城市建设理念融入城市道路设计中,就必须要做好对城市道路的整体规划与设计,从主路、中央分隔带、辅路、人行道和绿化带等各个方面体现海绵城市的设计思维,把握城市道路各部分的设计要点。本文对海绵城市建设下的城市道路设计进行分析,以供参考。
        关键词:海绵城市;道路;设计
引言
        针对城市道路的设计需求,排水专业对雨水系统重新构建,提出道路雨水低影响开发及排水防涝系统的优化设计。道路专业结合道路雨水低影响开发系统,对道路横断面、纵断面、路基、路面的设计提出优化设计方法。景观专业结合道路雨水低影响开发系统,对道路树池、绿化分隔带、路侧绿化带以及地形、土壤要求、植物配置等设计提出优化设计方法。
1海绵城市建设理念的优点
        提升城市水资源的循环利用效率,随着城市路基范围的扩大,在路基范围内能够收集到的雨水量也更为可观,加强对这些自然雨水的收集、保存与净化利用,能够涵养地下水源、补充城市地下水,在干旱少雨的季节通过释放这部分水资源满足城市绿化灌溉、道路养护乃至生产生活用水的需求,也就实现了对水资源的合理配置,为城市的建设和发展奠定重要基础。
2城市道路排水存在的问题
        2.1排水不畅,下渗强度较小,地表径流大幅增加
        传统的城市道路路面结构设计,更多的倾向于防止雨水的下渗而造成对道路结构的破坏,采用不透水的硬化路面材料。这就将雨水的疏排工作交给了城市雨水管网承担,而由于多种原因,我国大部分城市城市道路雨水的排水能力相对较差,在集中强降雨等极端天气条件下,大量雨水滞留地面,从而又增加了地表径流量,造成城市雨季内涝等现象。
        2.2绿化带蓄水能力弱
        目前大部分城市道路绿化带的普遍设计方法是凸起式绿化带,即绿化带由侧石围砌成高于车行道的形式,高度在20cm左右。车行道横坡向外侧倾斜,雨水至道路雨水口后汇入雨水管系统。凸起式的绿带无法做到有效蓄留雨水,相反,绿带内的绿化植物却需要因经常性的浇灌而成为道路用水大户,每年都消耗大量水资源,加剧了我国水资源严重短缺的现状。
3海绵城市建设理念与市政道路整体设计分析
        3.1完善市政道路管网建设
        在进行市政道路设计的过程中要完善基础管网设施,通过编制配套的城市排水防涝规划设计方案,将雨水控制系统与城市给排水管道进行连接,加强雨污分流管网改造与排水防涝设施建设,既能够在强降雨天气实现对地表雨水的快排,又能够通过分流管网实现对雨水的储存。除此之外,还要强化市政道路管线同绿色建筑物之间的联系,例如,在某绿色建筑大楼的顶楼,通过安装轻质的绿色植物种植容器,这种容器具有完善的排水、蓄水以及隔热作用,可以直接通过排水通道进行雨水收集利用,实现建筑物与市政道路管网之间的联通,在一定程度上可以减少基建费用,提升雨水滞留与储存效果。
        3.2雨水处理
        目前城市道路常用的雨水处理方式有:(1)设置下沉式绿化带,采用集水装置收集道路雨水,或在区域低洼地带设置集水装置;(2)有湿地公园的城市,充分利用湿地强大的蓄水能力,将其作为雨水统一归集地。
4海绵城市建设下的城市道路设计
        4.1城市道路横断面设计
        方案1:道路断面形式为“单幅路”断面,设置绿化带。绿化带采用下凹式绿地+渗井+溢流井+浅埋侧石,人行道采用透水砖。方案2:道路断面形式为“单幅路”断面,设置绿化带。道路面层边部设置集水管,人行道采用透水砖,雨水井口处设置截污挂篮,机动车道或非机动车道采用透水沥青路面。方案3:道路断面形式为“三幅路”断面,设置侧分带和绿化带。侧分带采用下凹式绿地+渗井+溢流井+开孔侧石,非机动车道采用彩色全透水混凝土连续铺面,人行道采用透水砖。

方案4:道路断面形式为“四幅路”断面,设置中央分隔带、侧分带和绿化带。侧分带中设置S型卵石沟,并布置溢流井+开孔侧石;非机动车道采用彩色全透水混凝土连续铺面,人行道采用透水砖。方案5:道路断面形式由“单幅路”及“四幅路”断面组成。“单幅路”断面:人行道采用透水铺装,同时设置雨水花园。“四幅路”断面:侧分带采用下凹式绿地+渗井+溢流井+开孔侧石,非机动车道采用彩色全透水混凝土连续铺面,人行道采用透水砖。方案6:道路断面形式为“四幅路”断面,设置中央分隔带、侧分带和绿化带。侧分带内均设置植草沟+渗井+溢流井+开孔侧石,非机动车道及人行道均采用全透水式铺装。
        4.2路侧绿化带景观设计
        路侧绿化带主要有下沉式绿地、雨水花园和其他生物滞留设施等海绵措施。在这些措施的景观设计上,主要是地形打造和植物配置。地形塑造讲究自然整体,避免生硬僵化,更忌讳形成单个的互相毫无联系的洼点。植物配置上,依旧采用乔———灌———草的模式,只是地形洼点避免种植高大乔木或在种植的乔木下增加导流设施,保证植物根系不泡水。另外,若路侧绿化带外侧为水系,则考虑结合水系形成沿河滨水景观带。若路侧绿化带外侧为公园或街头绿地,应与该公园或街头绿地整体考虑,将海绵设施自然地融入其中。
        4.3路面设计优化
        对于新建的城区,应该在从建设城市道路时就将透水铺装等海绵措施合理的应用到工程中。切合过往改造案例,本次对城市道路各组成部分透水铺装的利用范围进行合理化选择,但机动车道、非机动车道的透水铺装,一定要经必要性、经济性等分析比较后再确定。
        4.4机非分隔带过水设施
        当机非分隔带较窄不宜设置低影响开发设施时,为将机动车道雨水引流至生态树带或红线外低影响开发设施内,设计机非分隔带过水设施用于将机动车道雨水穿越机非分隔带输送至非机动车道。机非分隔带过水设施设计时应注意:①数量应根据设施过水能力以及道路汇流量情况进行合理设计;②位置一般沿道路间隔布置,在道路纵坡洼点处可适当增加数量;③机非分隔带过水设施过流量可采用明渠均匀流公式计算。
        4.5市政道路雨水花园设计
        基于海绵城市建设理念,在市政道路设计中进行雨水花园的设计,能够更好的满足水资源的循环利用需求。以浙江省海绵城市建设典型案例——金沙湖项目来说,其中一个突出的重点就是进行雨水花园设计,雨水花园的结构自上而下分为蓄水层、树皮、种植土、砂滤层、级配碎石层。雨水通过地表径流或者植草沟进入到雨水花园,经过砾石带过滤之后排出,由于金沙湖周边地下水位较高,因此在雨水花园中还增加了防渗膜设计,将收集到的雨水通过溢流口进入到雨水排放管网中,最终排放将到金沙湖之中,用于浇灌周边的园林植物以及补充地下水位。借助于这个案例,可以给市政道路的雨水花园设计提供参考和借鉴,在进行雨水花园设计时,要考虑到周边的地下水位,必要时做防渗处理,保证雨水收集利用的效果。
结束语
        总体而言,基于海绵城市建设的城市道路设计方案合理可行。除针对雨水少、冻结凝冻期长的特点进行路面结构设计、绿化带溢流装置设置等特殊设计外,其他各地海绵城市建设方案基本可适用于城市道路设计,可结合工程实际加以借鉴使用。
参考文献
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