彭飞
乌鲁木齐市城建设计研究院 新疆 乌鲁木齐哈 830000
摘要:近年来,随着城镇建设的快速发展,硬底化地面和灰色建筑不断增加,加之极端暴雨天气的频发,导致城市地表径流量增加,“看海”现象时常发生,对人民的生命财产安全造成巨大威胁。针对城市不透水面积增加,径流系数增大,降雨径流量暴增,洪峰时间推前,城市洪涝灾害现象频发,“海绵城市”理念应运而生。
关键词:市政道路;海绵城市;工程设计
引言
随着我国经济的飞速发展,我国城市的数量和规模在不断扩大,因此,市政道路的建设面积也随之不断增加。传统的城市市政道路排涝能力低,一旦城市出现短时间暴雨,无法及时排除路面上的积水,往往造成市区出现洪涝灾害,这为人们的日常出行活动带来了不必要的麻烦,还严重影响人们的出行和生命安全。因此,为了能够有效地解决城市积水问题,人们引入了海绵城市建设的重要理念。海绵城市建设通过对雨水的渗透和吸收,能有效地缓解城市排水系统的泄洪压力及城市洪涝问题。
1海绵城市的理念与产生背景
海绵城市是指在城市建设过程中,结合“海绵”吸水、透水的原理,采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,充分发挥市政道路、房屋建筑、绿色植物及环境水系等系统对雨水的吸收、蓄存、渗透和缓释作用,能够较好的对雨水径流进行调控,从而实现自然的积存、渗透和净化的环保处理模式,最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响。近年来,我国的城镇化建设速度越来越快,城镇面积和城镇人口成倍增长,城市的过快扩张产生了相应的环保问题,如对水资源的过度开发和水环境的污染,对人民群众的身体健康和经济的持续发展构成影响; 由于地理环境的差别和城市建设水平的差异,我国部分城市经常面临雨季雨水频繁造成内涝,而部分城市长期水资源匮乏。国家对上述情况高度重视,中央和各地政府相继提出了建设生态环保城市的要求,海绵城市理念在这一背景下得以应用推广,也正是对当前城市建设发展问题的科学回应。
2市政道路海绵城市建设的好处
在市政道路建设的时候,首先要考虑的就是路面的安全性问题。而道路的抗压性由地基的质量来决定,也会受到周围环境的影响。在降水量多的雨季,雨水会渗透到地底,进而被路面下的地基土壤吸收,导致市政道路地基松动,产生路面坍塌的现象。海绵城市可以有效减少此类事件发生。因为海绵城市正是通过合理利用水资源来实现保护城市生态环境,保障道路安全性的。
不仅如此,在实际生活中会发现在以往的城市建设中,大多会破坏原有的生态环境,造成严重的环境污染或资源浪费的情况。但海绵城市建设改变了这一特点,它不但能减少对生态环境的破坏,还能改善已经被破坏的环境,给城市添加无限生机。因为自然降水在接触路面时会引发一些重金属污染现象,而海绵城市设计能减少雨水对道路的冲刷。雨水通过土壤进行净化,大大降低了污染程度,使城市的生态系统得到有效防护。并且通过海绵城市的储水系统,能最大限度地避免水资源的浪费,让水资源可以循环利用,这无疑是给缺水问题相对严重的地区带来了福音。
3海绵城市设计思路
3.1道路断面的设计
通常情况下,市政道路在长时间的使用过程中,路面会出现大量的裂痕,这是重车累计荷载造成的,所以在处理这些路面断裂问题时,需要在设计中充分满足车辆行驶的最大承载力,同时还需要考虑路面长时间积水,会通过裂缝对路基路面造成损坏这一重要因素。因此,应结合道路功能、竖向和景观要求,合理组合,优化布局道路断面。
例如,将道路行道树树池设计成为生态树池,树池内种植土下凹,部分雨水可引入树池内,便于雨水向树池汇集渗透,使得路面的积水能够得到储存;防止雨水径流下渗对道路路面及路基的强度和稳定性造成破坏;通过就近收集道路径流作为路侧绿化带的补充水源。这样既有利于修复城市生态系统,还能美化环境,提升综合城市生态效益。
3.2绿化设计思路
除了将自然降雨引导到地下管道中重复使用之外,还可以通过海绵城市建设当中的绿化设计来完成对城市植被的灌溉,如植草沟、生态树池等。在市政道路附近生长的绿色植物不仅能够美化城市,还能净化空气,同时也是城市生态系统的重要一环。保护好城市生态就是保护人类自己,所以为了让自然降水能够定向灌溉周围植被,需要设计出高低分明,有坡度的结构。这样的做法改变了原来的降水流向,使更多的雨水流向绿色植被,不仅能够减少人工灌溉的费用,同时也对植被本身的生长起到一定的促进作用。城市的绿化可以依靠建设海绵城市得以改善,既美化了城市,也保护了自然环境。但是在具体的建设时,需要注意雨水过多流向植被所引起的坍塌现象。如果再降雨量多的地区,建议较少使用这一方法,避免出现路面坍塌导致的交通安全问题。可以设置护面墙来对这一缺点进行改善和处理,护面墙能够维持海绵城市的稳定结构不被破坏,因此在很多地方都有应用。虽然它的控水效果一般,但具备安全稳定的特点。
3.3下沉式绿地
下沉式绿地是一种两边略高于中心的浅碟形绿地,并且在侧石上设置开口,引导路面上的雨水有组织地汇流进下沉式绿地内,达到雨水的蓄存、渗透以及排放目的。当雨水较多超过了绿地的蓄存量时,多余的雨水会通过绿地内溢流设施的引导排入市政雨水排放系统中。玉衡路设计有2m 下沉式绿地,下沉式绿地顶面标高比路面设计标高低25cm,有效调蓄深度为20cm,当雨水的量超过调蓄深度时,多余的雨水直接溢流或者是经雨水收集口排入雨水管道中,中分带之中的雨水在渗入土中之后会进入中分带中埋设的盲管,经盲管排入雨水管道之中。下沉式绿地与车行道之间的路缘石做开口处理,开口间距为10m,在道路的地点处要增设开口路缘石,开口处要设计有沉砂池,起到防冲刷与拦渣效果。设置在下沉式绿地中的雨水井盖采用篦状,检查井的井口可作为雨水收集口使用。
3.4透水路面铺装
透水路面铺装是利用高孔隙率的路面结构层,结合相应的排水系统,使天然雨水能较快的渗入路面铺装结构,并通过铺装结构层对雨水进行过滤、净化和储存。透水路面铺装可在雨季对雨水进行暂时的保存,降低区域范围在雨季的水涝灾害,具有很好的经济和社会效益。透水路面铺装可广泛应用到城市道路、公园、绿地、居民小区、室外的停车场等。透水路面铺装在市政道路工程主要用于道路铺装、人行道、停车场、广场和荷载较小的非机动车道等。其中,道路透水铺装是在机动车道路上使用透水沥青、透水水泥等材料来进行铺装,人行道主要以透水砖铺装。透水路面铺装具有透水、透气和质量轻的特点。透水混凝土作为环保型混凝土,与普通混凝土相比具有容重小、水毛细现象不显著、透水性大等特点; 胶结材料用量少、施工简单、绿色环保的特点; 透水效果良好,雨水收集充分,具有良好的经济效益和生态环境效益。
结束语
总而言之,随着社会经济的不断增长,人们对于生活水平的追求也变得越来越高。在城市市政道路建设的过程中,必须充分满足人们日常出行的基本需求,更要处理好在特殊天气环境下市政道路中存在的问题,为人们的出行方便提供重要保障,这在一定程度上也充分体现了城市发展的主要趋势和方向。海绵城市建设就能够有效地解决极端天气时市政道路路面的积水问题。
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