城市道路海绵城市设计

发表时间:2020/10/15   来源:《工程管理前沿》2020年7月19期   作者:刘星星
[导读] 目前,我国城市建设在不断加快,城市化高速发展进程中
         
        刘星星
        中国建筑第八工程局有限公司 天 津 300450
        
        摘要:目前,我国城市建设在不断加快,城市化高速发展进程中,水问题加剧突出,通过海绵城市建设减少城市开发建设对生态环境的影响,以我单位设计的阁溪路展开研究,将大部分降雨就地消纳和利用,减少面源污染。
        关键词:城市道路;海绵城市;设计
        引言
        我国海绵城市试点建设正在积极寻找因地制宜的新型雨洪管理措施。嘉兴市作为国家第一批海绵城市建设试点城市,探索一种适用于嘉兴的城市道路海绵城市设计手法,并进行推广显得尤为重要。针对嘉兴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”的概念
        为了适应环境发展,城市建设中开始坚持海绵城市的理念,海绵城市主要以确保环境生态可持续为基础,将人工环境与自然环境相融合,在一定程度上确保了城市中的排水和防涝,汇集来的雨水进行净化后,可实现水资源再利用,在一定程度上达到了自然环境保护的目的。在建设海绵城市时,城市建设管理人员要对各种水资源如自然降水、地表水、地下水等给予充分重视,做好这些水资源的处理工作,实现给排水的协调。建设海绵城市的主要目的是改善城市的雨水问题,比如缺水、雨水径流、雨水灾害等。对于雨水的处理主要有三种:其一,保护生态环境,比如对天然河流、湖泊、池塘、湿地等进行保护,使城市可以更好的存储水资源。其二,对被破坏的生态环境进行恢复。其三,建设海绵城市,利用LID技术及基础设施建立海绵体,对水渗透较弱的地区进行改善,优化城市的水环境。
        2城市道路海绵城市设计
        2.1植草沟设计
        植草沟不仅能收集、排放路面雨水径流,还能对雨水产生一定的净化作用,可与城市雨水排放管网有机协调,常见的植草沟形式主要有干式植草沟和湿式植草沟两大类,且植草沟的边坡坡度不宜超过1∶3,纵坡应当小于4%。如果植草沟纵坡较大,可以通过设置台阶或消能坎来降低水力冲刷。由于该道路横断面的路肩与人行道连为一体,边沟可以选择植草沟形式。其中植草沟的断面形式为梯形,沟深300mm,上边为3000mm,下边为300mm、坡度为1∶5,纵坡取0.6%,植草选用耐淹性能好的本地草种。
        2.2雨水引流设施
        (1)侧石进水口设计。为保证路面径流能够顺利进入分隔带内的低影响开发设施内,侧石需要进行开口设计。侧石开口设计时应注意:①侧石开口的数量应根据开口进水能力以及道路汇流量情况进行合理设计;②侧石开口位置一般沿道路均匀布置,在道路纵坡洼点处可适当增加开口数量;③侧石开口在设计时要确保一定的宽度以满足进水能力要求,并防止宽度过窄导致进水口被树叶、垃圾堵塞的问题,侧石开口设计过流量可采用堰流公式计算;④侧石开口进水口处应堆积卵石或岩石作为消能缓冲措施,以防止土壤冲蚀。(2)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。(3)人行道过水设施。人行道过水设施用于将非机动车道雨水径流输送至人行道外侧海绵设施内。设计时应注意要点与上述机非分隔带过水设施相同。


        2.3城市道路横断面设计
        城市道路的海绵城市建设应注意对场地内雨水源头控制的要求,以及与规划、周围现状地物相符合、相协调。其中下沉式绿化用地对于路面径流的蓄存、净化和消纳作用明显,在道路横断面的设计中要考虑设置在低处。同时为了达到预期效果,这部分绿化带的宽度应适当加宽,增加渗透面积。并结合规划用地条件,因地制宜调整道路红线。根据不同道路红线宽度及断面形式,采用不同方案: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。
        2.4合理选择路面材料
        在城市道路建设中,水泥混凝土和沥青混凝土是最主要的两种常用材料,使用这两种材料,能够使建设海绵城市的要求得到很好的实现。目前,大多数城市进行海绵城市建设时,设计中主要使用的是组合透水沥青路面。采用这种方法,增强了雨水的排放效果,但是在净水、蓄水方面的功能相对较弱,雨水利用率低。另外还有一种方式,是将路面的雨水逐步深入到地基,这种方法适用于车流量小的路段。因此,不同位置的道路线路,需要采用不同的路面材料进行设计施工,确保道路的“海绵”属性得到最大发挥,满足城市道路建设的环保要求。
        2.5排水管网优化设计
        如果城市道路排水管网设计标准较低、管网规划不合理等,应当根据基于“海绵城市”理念,对排水管网进行适当优化。市政排水管网优化设计内容主要包括管线平面布置和管网参数两部分。如果市政排水管网存在多个管段,则上游管段设计组合肯定会对下游管段设计参数产生一定程度的影响,此时不仅要确保单个管段排水能力达到最佳,还要保证整个排水系统处于最优状态。
        结语
        综合本文分析可以看出,将“海绵城市”这一理念应用在城市的道路建设中,能有效避免水资源缺乏,同时可以防止内涝情况,使城市水的质量得到保证,保证城市生态能够良性循环。所以,在城市建设过程中,相关部门要首先考虑引入海绵城市理念,构建良性循环的水资源利用的体系,推动城市可持续发展。
        参考文献
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