魏冬晓
（中国华西工程设计建设有限公司汕头市分公司，广东 汕头 515041）
0 引言
随着城市化建设进程不断推进发展，我国市政道路工程数量也在持续增长。而传统建设理念下的市政道路系统的综合性能并不高，难以有效开展排涝、雨水收集等工程，如果发生暴雨等恶劣天气，就会导致市政道路系统难以及时排除过多积水，进而导致洪涝问题发生，对城市居民出行造成一定程度的影响，降低城市生活质量，在严重情况下还会危害到人们的生命与财产安全。海绵城市建设理念可以解决城市道路系统雨水处理问题，在雨水资源收集与渗透等方面具有良好应用效果，能够显着提高城市地区洪涝问题综合处理能力。
1 海绵城市建设理念概述
海绵具有良好的吸水性能，海绵城市主要指城市给排水系统像海绵一样具有良好的吸水性，同时有效控制利用雨水资源，为城市征地开展日常生活与生产运行提供有力支持。正常情况下，海绵城市主要体现在城市建设规划阶段，在综合分析城市整体布局后，在市政道路工程中使用具有优异吸水性能的海绵体材料。当发生集中降雨或出现洪涝积水等问题时，预先设计的海绵地块能够有效吸收雨水资源并进行合理储存。海绵地块与普通地块相比具有更强的吸水性，因此能够有效控制地区积水情况，确保不会发生严重的雨水径流[1]。
海绵地块收集储存的雨水资源能够在物理与化学净化后应用到城市运行中，为城市地区水资源供应提供一定程度的支持帮助，从而缓解部分城市地区水资源紧缺问题。但是，海绵城市建设工程涉及范围比较广泛，需要众多部门配合开展且对于工程设计标准要求比较高，因此需要提前开展科学设计与长远规划，以保证海绵城市建设与城市实际情况、未来发展规划目标相契合[2-3]。
2 海绵城市建设理念下市政道路工程案例分析
2.1 海绵城市市政道路工程概述
经过系统分析后提出观点，汕头市海绵城市市政道路建设规划过程中严格依据“生态优先、因地制宜、规划引领、统筹兼顾”的基本原则，在建设过程中尽可能保证对原有城市生态系统的低影响性，以期实现环境保护与生态恢复的发展目标。
2.2 市政道路工程设计注意要素
海绵城市建设理念下的市政道路设计对以下几个方面内容进行重点关注与分析[4]。
第一，市政道路工程具备完善健全的雨水管网系统、溢流排放系统以及径流超标排放系统。
第二，市政道路系统的进水口位置进行局部下凹处理，以此加强进水效果，依据道路面纵坡参数对进水口的间距和开口宽等进行适当调节，并在进水口处设置防冲刷装置。
第三，市政道路相关设施结合地区实际降雨情况设计防渗漏措施，进而防止雨水积水对道路结构造成破坏影响。
第四，设计机动车道边侧结构为浅碟边沟，从而起到雨水收集作用，并将雨水资源输送到生物滞留槽进行后续加工处置[5]。
第五，高架桥下方位置结合场地实际情况设计集水箱，桥面泄水管直接连通到集水箱中，以此实现桥面雨水资源的有效收集。同时，在集水箱上设计阀门系统，确保在夏季炎热时能够为周围绿地提供水源。
第六，针对部分特殊地区的雨水调蓄系统设计清晰明显的警示标志以及必要的警报系统，以此对城市居民进行有效警示，防止发生不必要的公共安全事故。特殊地区范围具体包括：下沉式立交桥、容易发生内涝问题区域、城市径流雨水泄漏通道区域等。
3 海绵城市建设理念下市政道路设计要点分析
3.1 人行路面设计要点
市政道路人行步道设计过程中遵循了因地制宜基础原则，合理选用不同种类的透水材料，一般情况下，优先选择全透式路面结构。透水材料主要包括透水砖、透水沥青以及透水水泥混凝土等。依据载荷条件对透水路面进行分类，将其具体分成轻型荷载与人群荷载，其中轻型荷载主要应用在步行道中，人群荷载主要应用在小区道路、公园步道中。保证人行路面土基具有良好的透水性能，控制渗透系数在1.0×10-3mm/s 以上，同时控制土基顶面与地下水位的距离在1.0m 以上。针对土基、土壤渗透系数及地下水高程等条件未能达到标准规范的情况，采用适当增加路基排水系统的方式解决。
人行路面透水铺装主要分为以下三种情况：透水砖施工、透水混凝土施工、透水沥青混凝土施工[6-7]。
第一，采用透水砖时，应符合以下设计要求：
采用《汕头市海绵城市建设技术标准图集》的有关规定，对透水性透水砖进行强度评定。当透水砖边长大于等于5cm 时，控制其抗弯承载力在8000N 以上。透水瓷砖的缝隙不超过3mm。接头用沙的含泥量不超过1.0%，水分含量不超过2%，使用的砂级配完全满足《汕头市海绵城市建设技术标准图集》的相关要求。土基渗透率不低于1.0×10-3mm/s，而地基的顶部与地面的高度控制在1m 以上。在住宅小区内铺设透水瓷砖时，其地面构造层通常由面层、找平层、基层和垫层组成。在地面与地面层之间设置有找平层，控制渗水性不小于铺设在地面上的透水性。找平材料主要采用中砂、粗砂、干燥的混凝土材料，其中粒径以20～30mm 为最佳。《汕头市海绵城市建设技术标准图集》详细介绍了基层、垫层材料和技术条件。
第二，采用透水混凝土时，符合以下设计要求：
在人群荷载作用下，透水性水泥混凝土的表层强度不低于C20，且不低于8cm；采用渗水水泥混凝土的轻质路面，保证强度等级不低于C30，而其厚度不得低于18cm。在渗水水泥混凝土路面工程中，在30m以上时，采用膨胀裂缝方法施工。防水水泥混凝土路面进行纵向和横向收缩设计，纵缩节的间隔按照道路的3～4.5m 计算，横向收缩的间隔在4.0～6.0m。土基的渗透率不低于1.0×10-3mm/s，而地基的顶部与地面的高度应该超过1m。使用透水性水泥的道路，其主要包括面层、基层、垫层等，其材质和技术指标参照《汕头市海绵城市建设技术标准图集》设计。
第三，采用透水沥青混凝土时，符合以下设计要求：
透水沥青路面的透水面层采用高黏度改性沥青作为结合料，基层可采用高黏度改性沥青、改性沥青或普通道路石油沥青。采用成品高黏度改性沥青，技术要求应满足《汕头市海绵城市建设技术标准图集》相关规定。试验方法符合现行行业标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20—2011）的相关规定。透水沥青路面的路基顶面根据实际情况设置反滤隔离层，主要选用粒料类材料或土工织物进行施工。路基顶面是粒料类基层或垫层的施工，则不设置反滤隔离层。土基渗透系数不小于7.0×10-5cm/s，且土基顶面距离地下水位大于1.0m，当土基渗透系数及地下水位高程等条件不满足要求时，适当增加路面、路基排水设施。小区步道采用透水沥青混凝土时，路面结构层一般由面层、基层(含底基层)、垫层(根据情况选定)、反滤隔离层(根据实际情况而定)等几部分组成，各层材料及技术要求详见《汕头市海绵城市建设技术标准图集》。
3.2 城市道路设计要点
在海绵城市的概念中，市政道路的规划满足下列条件：
在保障道路基本功能的基础上，根据实际情况进行海绵城市的规划。城市道路的海绵化规划考虑到道路红线以外的公共空间，并进行相应的规划，使其尽量减少沿路的雨水流量。城市道路按照“海绵城市”的设计思想进行设计，其设计指标包括设计重现期、径流系数等。
在城市道路上，不能使用透水性路面。在满足道路使用需求的情况下，根据实际情况合理选用渗透式路面。渗透式路面铺设时注意采用径向降雨下渗处理。在非道路上，主要选择可渗透性水泥或渗水性良好的沥青。
针对城市道路，根据实际情况选择可渗透的路面。当道路绿地的宽度超过2.5m 时，主要采取下沉式绿地、生物滞留设施、植草沟等设施。地面雨水会以路边石孔的方式流入道路红线中的绿地中，作为低效发展的建设项目。
道路断面主要根据道路等级、服务功能、交通特性和断面形态，充分考虑不同的交通管制状况，在红线宽度以内，主要采用带有绿地的横向截面，并对其进行适当的布局。当道路纵坡度大于2%时，将两侧的生物保留装置改为梯形，在每个梯段上设隔水坝，并按一定的长度进行计算，确保生物储存器的有效储水量。
3.3 优化道路横断面设计
海绵城市建设理念下，市政道路工程横断面设计与传统设计理念相比具有较为明显的区别，主要采用分向横坡模式，人行道的雨水能够流入绿地，车行道两侧的雨水能够分别流入绿化带和雨水口。当地下土壤层常出现水饱和现象后，水位会呈现出明显的上升变化，此时雨水会流入溢流井中，以此实现雨水资源收集与储存的目的。当溢流井系统的雨水资源发生饱和时，多余的雨水会流入道路排水系统中，确保雨水资源能够被有效收集。雨水主管道中设计有渗井，能够显着提高雨水渗透性能，促使雨水流到深层土壤环境中，逐渐汇聚到地下水中。
3.4 绿化带设计要点
根据海绵城市建设概念，在市政道路具体规划中注意下列几个方面：
道路绿化带、交通岛面积大、宽度大，渠化岛等地区根据具体条件合理设置雨水湿地、雨水湿塘等。绿地保持在地面以下10～30cm 处。当车辆车道的雨水进入绿化区域时，主要利用消能措施减少雨水对绿化的侵蚀。在道路绿地中，对低效发展的建设项目进行有效的防渗处理，以避免降雨下渗对道路路面和路堤的承载能力和稳定产生不利的作用。低效发展设施中，根据水分状况、雨水径流、雨水的质量等因素，选用耐盐碱、耐淹、耐污染的本地植株。《绿化种植土壤》（CJ/T 340—2016）规定，设置在绿化区的植物保留设备，并具有净化雨水的作用。
3.5 排水设计要点
城市道路给排水系统的设计符合下列要求：
低影响开发建设项目采用溢流式排水系统，与城市雨水管道系统连通，确保下游和下游排水系统的畅通。城市道路规划中的超限雨水径流排泄渠道，其横截面和竖向设计符合相关的设计要求，并与整个地区的防洪体系相协调。在海绵设施中，溢流口的出水量要符合室外排水系统相关设计规范的有关规定，并与下水道相适应，以1.5～3 倍的计算流量为准，有溢流孔的海绵设施，宜预留100mm 的安全超高。在易积水地段和下凹桥地段，主要采取抽水和调蓄结合方法，并与城市管网进行协调。临近河流的城市道路，采取合理的道路断面设计，以地面漫流或有组织排放的方式将雨水直接排到河道中，并在路与河之间设置植被缓冲带、湿塘，以有效控制雨水径流和径流污染。
4 结语
通过上述分析能够发现，海绵城市建设理念对现代化城市市政道路建设具有十分重要的作用，能够显着提高市政道路系统的综合性能，解决恶劣天气下城市道路系统中存在的问题。因此，应用海绵城市建设理念开展市政道路设计时，需要结合实际情况进行具体研究，对人行道、城市道路、绿化带、给排水系统等环节进行科学设计，以此确保各项设计的科学性与实用性，改善城市道路系统与生态环境，为城市居民生活提供良好的环境保障。
