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摘要：近年来，“海绵城市”理念已逐渐融入城市规划建设中，在市政道路设计中应用“海绵城市”技术，构建生态排水系统，有效引导道路积水排出，是提高城市市政道路适应环境变化的能力，实现城市道路建设可持续发展的重要手段。本文通过总结海绵城市在市政道路中的应用，并以某市市政道路设计为例，详细剖析海绵城市技术在市政道路中的应用。
关键词：海绵城市；市政道路；道路设计
引言：在市政道路设计方面，主要运用海绵城市的概念，综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施，最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响，改善水的质量及“生存”环境。结合道路设计方案和当地部门要求，落地海绵城市设施设计，逐步提高城市道路的雨水储存、净化效果。利用城市道路系统海绵城市的特点，将城市路面、慢行铺装及配套绿化打造为城市的“海绵体”，由此“海绵城市”理念可应用到市政道路设施中，实现对雨水径流的有效控制。
一、海绵城市
2012年4月，在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中，“海绵城市”概念首次提出，至今已有9年。海绵城市是新一代城市雨洪管理概念，指的是城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，利用“海绵体”并结合市政管网、泵站等外派系统提高城市排水系统的标准，缓解城市内涝的压力，也可称为“水弹性城市”。
市政道路应对的主要为日常降雨，而初期雨水往往还带有较多污染物。城市雨水径流中的污染物主要来自大气污染、地表污染和城市污水合流污染。建设海绵城市，即构建低影响开发雨水系统，主要是指通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种技术途径，实现城市良性水文循环，提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力，维持或恢复城市的海绵功能。
海绵城市设计在市政道路设计中主要体现在下凹绿地、雨水花园、生态树池等设施，同时加以透水机动车道、慢行系统的铺装组合而成。
二、市政道路设计中应用“海绵城市”理念的意义
在城市道路使用过程中，道路积水会导致车辆通行能力下降、车辆液面滑移、道路路基安全性降低等问题，因此排水设计是市政道路工程设计的核心，科学合理的运用“海绵城市”理念，可有效提高城市道路建设水平，改善道路积水问题，确保城市交通的稳定运行。在“海绵城市”理念应用背景下，在市政道路设计中应注重结合自然生态环境布置海绵设施，运用海绵城市技术手段有效地保护及改善城市环境，在设计意识上践行可持续发展理念，最大程度上提高市政道路使用寿命。
海绵城市理念在我国市政道路建设中的应用还处于起步阶段，探索性的在城市道路建设中推广应用“海绵城市”理念，优化市政道路设计，对于缓解雨季城市交通拥堵具有重要意义。
三、海绵城市在市政道路设计中的应用
（一）车道结构设计
（1）在机动车道上使用透水材料对改善路面排水是比较有效的，如机动车道采用大孔隙的沥青混合料铺筑可迅速排走路表雨水，并具有抗滑、抗车辙及降噪的优良品性。当设计孔隙率大于18%时，具有较强的结构排水能力。
（2）机动车道上采用非透水材料时（如细粒式沥青混凝土AC-13），路面上的水通过道路横坡往两侧流走，道路纵坡大于1.5%时，在道路两侧沿绿化带设置道牙开口，并设置挡水坎，统一将雨水收集在绿化带中统一处理。
（二）慢行道结构设计
人行道及非机动车道同样考虑透水铺装，如环保透水砖、透水沥青和透水混凝土等；基层也采用透水材料，如透水混凝土和级配碎石等。渗透不及的路面雨水直接从慢行道流出，排入就近绿化带。目前人行道的透水铺装结构主要有：透水砖+2cm干硬型水泥砂浆+15cm透水混凝土以及10cm透水级配碎石。非机动车道是考虑透水水泥混凝土或透水沥青面层，基层和垫层与人行道铺装一致。
（三）绿化带设计
为有效保证道路正常排水，绿化带周围的高度应高于绿化带中心，排水口一般设置在绿化后的绿化带中心，道路积水渗入土壤，剩余的雨水通过路绿化带的雨水溢流口排走，高效率使用海绵设施。
（四）侧石设计
海绵城市的设计理念需在城市设计中严格贯彻。机动车道路侧应设置立道牙，将机动车道与下凹式绿地隔开。当道路纵坡大于1.5%时，在道路两侧沿绿化带设置道牙开口，路面雨水直接往路侧绿化带中排放。
四、工程实例分析
（一）工程概况
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图1道路标准横断面图
通过某市市政道路设计分析海绵城市理念的应用。该工程为新建道路，全长约1.19公里，为城市次干道，道路规划红线宽度为40m，双向4车道。该工程从起点至终点路段，现状存在约12米的水泥混凝土道路，两侧无绿化及人行道。
（二）横断面设计
该工程道路规划红线宽度为40m。横断面形式为：5m（人行道）+1.5m（树池）+2.5m（非机动车道）+3.5m（绿化带）+7.5（车行道）+7.5（车行道）+3.5（绿化带）+2.5（非机动车道）+1.5m（树池）+5m（人行道）
（三）项目建设目标
结合《海绵型道路建设技术标准》SJG66-2019要求及道路情况，该工程位置属于雨型区，绿化带宽度大于1.5m，年径流总量控制率为50%，对应设计降雨量为16.9mm。采用低影响开发的建设项目应削减项目建设区域内雨水径流中60%的总悬浮物（TSS）负荷，30%的化学需氧量（COD）负荷和30%的总磷（TP）负荷。
（四）低冲击影响开发技术标准可达性分析
该工程建设用地总面积为55591.57m2，其中，人行道面积为16717.64m2，机动车道面积为30701.26m2，非机动车道面积为3326.57m2，绿化带面积为4846.10m2。
（1）综合径流系数
综合径流系数参照《海绵城市建设技术指南》，用加权平均法计算道路的雨量径流系数a：
式中：a —— 综合径流系数
m1 —— 非通水下垫面面积
m2 —— 透水下垫面面积
m3 —— 绿化带面积
表1 道路的雨量径流系数计算表
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根据结构设计及材料选择不同，人行道、机动车道、绿化带的径流系数分别取0.1、0.9、0.15。
（2）低冲击设施
该工程采用低冲击设施为雨水花园，雨水花园下凹深度的采用应满足设施雨量控制要求。
表2 滞蓄容积复核计算表
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雨水花园采用20cm储水深度足以满足项目16.9mm雨量控制要求，且雨水花园为处理设施，对于初期雨水具有截污功能，能够满足7mm径流污染控制量的雨量要求。
（五）综合设计
（1）车道设计
在透水性材料选择上，机动车道表面采用5cm细粒式改性沥青混凝土。在机动车道和非机动车道之间设计雨水花园，路面积水可通过道路两侧道牙开口进入雨水花园，经砾石配水槽配水后排至雨水花园，经种植土壤层、砂滤层等过滤并下渗，来不及下渗的雨水通过雨水溢流口排至设计雨水检查井中。
（2）慢行道设计
根据海绵城市的设计理念，人行道采用表面为彩色环保透水砖，非机动车道采用4cm天然露骨料透水水泥混凝土面层，雨水可通过表面径流流入雨水花园，有效下渗，对路面湿度、积水量进行调节。同时，将绿化带排水系统和市政排水系统相连接。
（3）绿化带设计
将两侧2-3.5m绿化带设计为雨水花园，梯形断面，绿化带面层低于路面20cm，实际储水深度为15cm。雨水花园下部结构为5cm的覆盖层，40cm厚的种植土，25cm厚砾石层，砾石层中设DN150砾石穿孔管，每根穿孔管设置一根DN100清淤立管。清淤立管管顶高出覆盖层15cm，管顶加盖，绿化带四周包复合防渗膜（两布一膜）。
（4）其他附属设施设计
道路两侧沿绿化带每隔10m左右设置道牙开口，由于道路纵坡大于1%，每隔10m增置挡水坎，道路两侧立缘石高出路面15cm，路面产生径流后，通过道牙开口进入绿化带，经过砾石配水槽均匀配水后，排至雨水花园中进行下渗，超量雨水通过溢流雨水口排至市政雨水检查井中，溢流口顶高程低于路面5厘米。溢流口雨水通过雨水口短管排入周边雨水检查井，雨水花园末端低处设置加深溢流口，用以收集穿孔排水管雨水后排入周边雨水检查井。
（七）调蓄容积核算
本工程结合《某市海绵型道路建设指引（试行）》，并结合道路条件，年径流总量控制率应为50%，对应控制设计降雨量应不小于16.9mm。
根据海绵城市建设技术指南第四章式（4-1），计算得到该道路生物滞留带应具有的调蓄容积即控制容积V：
第一汇水分区：V=10H∅F道路总面积=10*16.9*0.51*11785.89/10000=101.20m3
经核算，绿化带做下沉处理，下沉20cm，实际存水深度为15cm，实际调蓄容积为V实际=F雨水花园面积*H实际储水深度=808.63*0.15=121.29m3，实际可控制20.18mm（24h）的雨水，年径流总量控制率大于58.19%，达到设计目标。
五、结束语
我国未来城市发展方向是“海绵城市”模式，该模式不仅增强了城市在雨季的抗内涝能力，还为城市软排水道路的建设提供了新的方向。为提高城市居民生活质量，优化城市道路排水功能，推进城市道路建设新模式，建议在规划建设层面，融入“海绵城市”理念，统筹城市道路的规划与建设；在政府管控层面，加强对规划的管理控制，从规划源头抓起，重视海绵城市建设；在施工设计层面，落实海绵城市技术的应用，严格把控施工质量，保证海绵设施的落地。因此，科学合理的应用海绵城市理念的市政道路设计是值得重视的研究课题。
参考文献：
[1]国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见.国办发[2015]75号
[2]科技承载梦想，创新改变未来——海绵城市.中国科学院，2017
[3]张金凤.市政道路设计中"海绵城市"理念的应用[J].四川水泥，2020，No.281（01）：109+117.
[4]董凤珍.市政道路设计中海绵城市理念的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2019，No.314（32）：48-48.
[5]谌东华.市政道路设计中"海绵城市"理念应用[J].建材与装饰，2019（28）.