王卓斌
摘要:現(xiàn)階段,隨著國家經(jīng)濟的迅速發(fā)展,房地產(chǎn)行業(yè)的不斷發(fā)展。在城市中羅列著許多的大樓。然而在這高樓林立的環(huán)境下,人們更加重視城市對環(huán)境的變化具有良好的彈性。因為城市化環(huán)境與人們的生活環(huán)境直接相關(guān)。 隨著城市化的加劇,對城市水和車輛的需求急劇增加。 在海綿城市建設(shè)過程中,各種水系和道路交通應(yīng)統(tǒng)一協(xié)調(diào),并在每個具體環(huán)節(jié)具體實施,并以其實用性和長期性為目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:海綿城市;市政設(shè)計;理解與應(yīng)用
市政道路設(shè)計涵蓋了很多內(nèi)容,涉及的建設(shè)項目也很復(fù)雜,如人行道、綠化帶等的設(shè)計以及分隔帶等區(qū)域中的排水設(shè)計等等,一旦設(shè)計出現(xiàn)問題,將直接影響整個市政道路項目的質(zhì)量,并對人們的安全旅行構(gòu)成威脅。 海綿城市概念的應(yīng)用有效地避免了上述設(shè)計問題,并通過其自身屬性,有效地解決了設(shè)計中的問題,從而保證人們的出行安全。
1 市政道路設(shè)計對“海綿城市”的理解
“海綿城市”是城市雨水管理的新概念,這意味著城市建設(shè)與海綿具有相同的性質(zhì),能夠適應(yīng)各種環(huán)境,并緩解不同的自然災(zāi)害的帶來的影響。在有充足的雨水時儲存有限的雨水,并在沒有雨的情況下釋放儲存的雨水。這符合生態(tài)優(yōu)先原則和城市生態(tài)系統(tǒng)的維護(hù)。利用有效的方法和低影響的技術(shù)進(jìn)行開發(fā),可以實現(xiàn)水資源的控制和利用,從而有效控制雨水徑流,促進(jìn)城市生態(tài)的有效恢復(fù),增強城市防災(zāi)能力。自2012年以來,中國與其他國家一起啟動了低影響的開發(fā)技術(shù)舉措,并啟動了“海綿城市”的概念,以有效地處理城市的排水問題,并確保城市的最大水生態(tài)。受到傷害。中國許多城市已成為建設(shè)“海綿城市”的試點城市。
2市政道路中對“海綿城市”的具體運用
(1)道路橫斷面設(shè)計
與傳統(tǒng)的城市道路設(shè)計相比,海綿城市道路應(yīng)在設(shè)計過程中優(yōu)化道路橫斷面,改善道路雨水收集系統(tǒng),確保道路土壤最多良好的飽和度,把路基路面來不及自然消散的雨水通過雨水口等收集到雨水管中。雨水管道設(shè)計可適當(dāng)?shù)脑O(shè)置垂直滲井等,通過滲井將水滲入深層地下,補充地下水。
(2)透水性設(shè)計
透水性設(shè)計主要體現(xiàn)在道路路面結(jié)構(gòu)選材,透水瀝青、透水水泥混凝土、透水人行道道板磚等都是常用的透水路面建材。應(yīng)結(jié)合道路工程的實際條件,如自然氣候條件、建材市場情況、物價情況等,合理選擇材料、設(shè)計施工方案,提高道路道路路基路面透水能力,為降低道路建設(shè)、運營、管理、維護(hù)等的資金投入打好基礎(chǔ)。
(3)生物滯留設(shè)計
在相對較低地形的位置常常采用該技術(shù)設(shè)計,通過各種植物,微生物等,來儲存和凈化天然雨水。廣泛運用該技術(shù)設(shè)計,能很大程度的減少后續(xù)的管理和維護(hù)費用。 生物滯留設(shè)施布置在土壤水分滲透性差、地形復(fù)雜的區(qū)域時,一般通過設(shè)置各類必要的防護(hù)裝置,保證設(shè)施安全。
3 市政道路設(shè)計中“海綿城市”的應(yīng)用
一、路面結(jié)構(gòu)
“海綿城市”路面結(jié)構(gòu)的主要功能是創(chuàng)新和改善道路結(jié)構(gòu),同時優(yōu)化道路的透水性,使結(jié)構(gòu)層中的徑流污染物得到凈化。 “海綿城市”在市政道路上的實際應(yīng)用可以有效提高市政道路的透水性。很多污染物存在于市政道路表面。市政道路因為地勢低,污染物多,從而路面積水難以排除,導(dǎo)致城市內(nèi)部出現(xiàn)枷鎖,最終導(dǎo)致各類養(yǎng)護(hù)維修成本顯著增加。 “海綿城市”應(yīng)用在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中,形成滲透性的結(jié)構(gòu)系統(tǒng),然后以層狀形式去除污染物,從而實現(xiàn)凈化路面和改善道路透水性的效果。另外,路面結(jié)構(gòu)在發(fā)揮去除徑流污染物的作用時,通過原子吸收分光光度法,中心活化分析和離子發(fā)生光譜法,通過結(jié)構(gòu)層系統(tǒng)研究和分析污染物,從而可以充分了解污染物的成分,從而實現(xiàn)分解污染物??蓾B透的路面結(jié)構(gòu)系統(tǒng)能保護(hù)市政道路的滲水,內(nèi)澇也因此不會發(fā)生。道路設(shè)計實際應(yīng)用“海綿城市”時,要結(jié)合“海綿城市”的概念與現(xiàn)代城市的發(fā)展,合理分析強對流天氣,如大雨、臺風(fēng)等,以及地表水的影響。進(jìn)行測試并制定適當(dāng)?shù)念A(yù)警措施。嚴(yán)重問題一但發(fā)生,他們可以快速響應(yīng)并提出解決方案。同時,雨水利用和智能控制如何融入到市政道路設(shè)計之中,也應(yīng)以“海綿城市”概念作為基礎(chǔ),以確?,F(xiàn)代城市的生態(tài)修復(fù)工作和污染監(jiān)測,從而為建設(shè)和發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
4綠化帶與基于植物的生物滯留
市政道路綠化帶是“海綿城市”設(shè)計的主要載體。合理布置道路綠化帶,不但能提高綠化帶視覺效果,也能有利于科學(xué)調(diào)配水資源。應(yīng)根據(jù)工程所在地自然氣候條件,城市發(fā)展景觀需求,選擇合適的種植物。 合理布置綠化帶、合理選用種植物,透水作用和凈化作用會更加顯著。在嚴(yán)重污染的區(qū)域,比如一些建筑物周圍,在住宅道路的兩側(cè)等,通過建設(shè)生物滯留區(qū),可以有效來控制雨水徑流污染。雨水污染物通過綠化帶、沉淀池進(jìn)行處理,大顆粒污染物過濾掉后,使植物減少受到的損害。生物滯留設(shè)施的應(yīng)完善、維護(hù),充分發(fā)揮“海綿城市”的功能,并與當(dāng)?shù)鼐坝^相協(xié)調(diào)。
5對城市結(jié)構(gòu)層次的設(shè)計
透水鋪路,透水混凝土鋪路和透水混凝土鋪路,鑲嵌磚,園林鋪路的鵝卵石,礫石鋪路等也是滲透鋪路。 (1)使用半滲透性水路面,能有效降低路面滲透對路基的強度和穩(wěn)定性產(chǎn)生的不利影響。 (2)通過設(shè)置排水措施,如排水管、排水板等,能有效的提高土地的滲透能力。 (3)為保證地下建筑物的安全,滲透性的路面結(jié)構(gòu)距離建筑物頂面的厚度應(yīng)保證一定的厚度,并加強土地排水能力,促進(jìn)排水。在地標(biāo)水污染情況嚴(yán)重情況下設(shè)置生物滯留帶,可以配合設(shè)置種植物排水邊溝,種植物匯水緩解區(qū)或蓄水沉淀池等輔助手段,預(yù)處理徑流雨水,去除大顆粒污染物,減緩流速;應(yīng)采取措施防止因放棄和排放鹽而融雪。高濃度的污染物,如農(nóng)藥或石油侵襲植物。根據(jù)最新的“海綿城市”建設(shè)要求,城市地表水可以三種形式排放:道路路面區(qū)域通過道路間隙透水;道路區(qū)域的水通過路面進(jìn)入道路基質(zhì),水通過排水盲管排出。排出;道路區(qū)域的水直接進(jìn)入路基層排放。前兩種方法可以顯著降低路面徑流系數(shù),達(dá)到排水標(biāo)準(zhǔn),但路面滲透,保留和積累凈化的效果尚未完成。 “海綿城市”的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)明確要求路基土的滲透系數(shù)不應(yīng)小于7×10-5cm/秒。因此,對于交通量大且負(fù)荷高的道路,不可能完成水的滲透。傳統(tǒng)的人行道施工中使用的道路施工材料是預(yù)制混凝土和花崗巖。 “海綿城市”道路的建設(shè)采用新型透水材料,以減少城市地表熱量的排放。它具有透氣性和透氣性。效果明顯。在此概念下,道路的透水系數(shù)通常大于或等于1.0×10-3mm /秒,并且滲透層與地下水的表層之間的距離大于1m。
6開展市政道路以及綠地的銜接設(shè)計工作
在大雨災(zāi)害發(fā)生頻率較高的地區(qū),地面徑流量通常高于市政道路排水系統(tǒng)。因此,在設(shè)計工作中,有必要充分了解雨水儲存技術(shù)和調(diào)節(jié)技術(shù)的應(yīng)用,并進(jìn)行科學(xué)探討。在雨水排入相關(guān)的分流后,可以減少雨水的流動,??并且可以形成沉淀和過濾。初步處理后,將其排入雨水濕地,有利于雨水的合理處理。在雨水稀缺和長期干旱的情況下,在設(shè)計過程中,有必要根據(jù)雨水排放的特點充分考慮雨水的儲存和利用特點,并設(shè)置排水管,以便雨水可以通過排水管直接進(jìn)入濕地。對于雨水充沛且不存在干旱和洪水的地區(qū),在設(shè)計過程中,雨水?dāng)r截凈化技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)合理使用,有機整合滲透,并排入城市綠地系統(tǒng),以減少污染問題。在這種情況下,更好的加工工作。在正常情況下,路徑流入雨園后,植物緩沖區(qū)可攔截其中的污染物,或利用下沉式綠地進(jìn)行處理,可全面提高凈化效果。海綿城市建設(shè)技術(shù)指南要求在城市建設(shè)過程中,自然環(huán)境要全程、全部、全過程保護(hù)。要充分利用自然環(huán)境,結(jié)合城市現(xiàn)有的地理環(huán)境,在最小化原有道路排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上繞過天然河湖建設(shè)路線。規(guī)劃道路建設(shè)的空間布局,通過天然綠化帶和人行道的道路建設(shè)完成雨水的滯留,滲透和凈化,實現(xiàn)低路影響的建設(shè)目標(biāo)。
7海綿城市理念在市政道路工程中的設(shè)計流程與常用技術(shù)措施
7.1道路海綿城市設(shè)計流程
道路與廣場的海綿性設(shè)計,應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)整體分析。調(diào)查工程區(qū)域影響范圍內(nèi),道路、交通、用地性質(zhì)、自然氣候、地質(zhì)水文等各項條件。對接上位規(guī)劃,確定該區(qū)域海綿城市控制目標(biāo)。
(2)指標(biāo)測算。由道路規(guī)劃、交通量預(yù)測等確定道路建設(shè)范圍與建設(shè)規(guī)模。由建設(shè)范圍級規(guī)模計算匯水面積、傳統(tǒng)設(shè)計方案的不透水鋪裝比例等情況,計算傳統(tǒng)設(shè)計情況下建設(shè)區(qū)域的年徑流總量控制率和年徑流污染控制率控制指標(biāo)情況,分析與海綿城市控制目標(biāo)的差距。
(3)技術(shù)選擇和規(guī)模確定。根據(jù)傳統(tǒng)設(shè)計方案與海綿城市建設(shè)控制目標(biāo)的差距,計算單位面積控制容積。市政設(shè)計中選擇“海綿城市”具體設(shè)計方案時,應(yīng)綜合考慮市政設(shè)計規(guī)模、綠化帶布置、區(qū)域用地性質(zhì)等條件。
(4)方案設(shè)計。總體設(shè)計方案應(yīng)包含“海綿城市”的相關(guān)措施,市政工程的范圍、規(guī)模、平面布置、高程,以及市政設(shè)計與“海綿城市”理念的結(jié)合。
(5)復(fù)核優(yōu)化。以各項指標(biāo)為基礎(chǔ),設(shè)計方案應(yīng)滿足徑流總量控制率、年徑流污染控制率等要求。如果方案不能滿足,應(yīng)調(diào)整方案。
(6)設(shè)計實施。以“海綿城市”方案設(shè)計為基礎(chǔ),通過合理的設(shè)計,使方案具有實施性。
8道路海綿城市設(shè)計
(1)道路平面及豎向設(shè)計
水應(yīng)有組織的匯合和排放城市道路雨,排入市政道路范圍內(nèi)之前,應(yīng)先經(jīng)過攔截預(yù)處理,并由道路內(nèi)綠化帶進(jìn)行“海綿城市”處理,如雨水滲透,儲存和調(diào)節(jié)設(shè)置?!昂>d城市”建設(shè)設(shè)施的選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r量身定做,具有成本效益,方便易用。結(jié)合道路綠化帶和道路紅線以外的綠地,可以優(yōu)先設(shè)計凹形綠地,生物保持設(shè)施,人工濕地等。
當(dāng)城市道路接近河流時,地表水排入河流通過表面溢流或涵洞等形式。在道路和河流之間設(shè)置植被緩沖區(qū)和雨水池,防止水污染和河流侵蝕,使總徑流和峰值流量得到有效控制。
道路的海綿城市建設(shè)技術(shù)銜接關(guān)系宜符合下圖的規(guī)定。
(2) 道路橫斷面設(shè)計
優(yōu)化道路橫坡,使橫斷面滿足海綿城市排水要求,綠化植物應(yīng)選用耐污耐澇植物,種植土要求透水性好。
以下圖所示四幅面道路為例,針對道路兩側(cè)實際情況,主要有兩種排水方式:
排水方式一:適用于道路北側(cè),由于道路北側(cè)有綠帶,綠帶外為河道。結(jié)合此因素,道路北側(cè)機動車道雨水排到機動車道兩側(cè)綠化帶,綠化帶通過滲水、蓄水之后,剩余的雨水通過溢流井匯入雨水管后,排入市政管網(wǎng)。非機動車道與人行道設(shè)置在同一平面,雨水匯流至后排綠地。
排水方式二:適用于道路南側(cè),道路機動車道、非機動車道和人行道雨水匯標(biāo)高時溢流入雨水口排入下游雨水管道系統(tǒng)。
道路中分帶及機非隔離帶下凹之路面高程之下,從而通過綠化帶下凹的空間,蓄積部分地表雨水;并且機動車道、非機動車道、人行道路面結(jié)構(gòu)都采用透水路面結(jié)構(gòu);綠化帶與透水路面共同作用,控制徑流總量。
分隔帶方案一為直立式側(cè)石,側(cè)石按一定距離開孔或下沉。方案二為直流式排水方式,側(cè)石沿線整體下沉或取消側(cè)石。
(3)道路人行道
1、人行道設(shè)置的樹池,宜采用生態(tài)樹池,人行道可采用透水鋪裝。這樣一來,樹池、人行道成為一個蓄水,透水的整體。
2、人行道外側(cè)設(shè)置綠化帶,綠化帶高程低于人行道路面高程,成為下凹的綠化帶,下凹的綠化帶能蓄留相當(dāng)一部分地表雨水。綠化帶內(nèi)設(shè)置溢流井,將綠化帶蓄留不了、滲透不了的雨水通過溢流井匯入排水管道。同時,人行道路面結(jié)構(gòu)采用透水路面結(jié)構(gòu),與下凹綠化帶共同作用,控制徑流總量。
(4)道路綠化隔離帶
道路設(shè)置的中央分隔帶、機非分隔帶、樹池等各類綠化帶,標(biāo)高均可低于路面高程,形成下凹綠化帶,起到蓄水作用,控制徑流總量。
(5)道路紅線外城市綠地
1、當(dāng)城市公共綠地設(shè)計標(biāo)高低于人行道時,應(yīng)根據(jù)道路坡向使紅線內(nèi)人行道、紅線外徑流匯入綠地中進(jìn)行滯留與凈化,宜結(jié)合周邊地塊條件設(shè)置前置塘、雨水濕地等設(shè)施,控制徑流污染。
2、當(dāng)城市公共綠地設(shè)計標(biāo)高高于人行道時,宜在綠地下設(shè)置蓄滲模塊,收集調(diào)蓄人行道和綠地徑流。
9結(jié)語
在市政道路實際設(shè)計過程中,要樹立正確的觀念,合理采用海綿城市的相關(guān)概念進(jìn)行設(shè)計工作,統(tǒng)一設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),樹立正確的設(shè)計理念,在全面提升的背景下推進(jìn)市政道路建設(shè)。 城市道路的設(shè)計效果。 設(shè)計工作的有效實施確保了海綿城市概念的積極作用。
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(作者單位:杭州市城建設(shè)計研究院有限公司上海分公司)