江蘇交科交通設計研究院有限公司 / 王見
在可持續(xù)發(fā)展的進程中,“海綿城市”的概念越來越多的得到人們的重視和關注。在實際應用中,水資源的利用率開始得到提升,城市功能得到了高效發(fā)揮,這對于保護生態(tài)環(huán)境,促進城市經濟發(fā)展都具有推動意義。本文將對“海綿城市”理論的重要性做出分析,并詳細討論城市道路建設的方式方法,希望對城市建設提供參考。
在我國經濟快速發(fā)展之下,城市化速度加快,城市規(guī)模和數量在逐漸擴大,隨之而來的是道路的不斷增加,這樣一來,地面硬化率日漸突出,雨水的滲透力被減弱。尤其在強降雨季節(jié),由于地面滲透力弱,雨水聚積難以下滲,導致大量積水匯集成流,這就導致了一些城市的內澇,而且大面積積水還會使城市的溫室效應和熱島效應加劇,引發(fā)極端天氣。根據統計,目前城市道路占地面積是城市占地面積的15%-20%,雖說有些道路可以實現對雨水的收集,但是這些收集起來的水資源并不能得到較好的循環(huán)利用,使水資源被浪費。在這樣的情況下,“海綿城市”的理念產生,海綿城市主要是使用新型的路面,提高地表雨水滲透力,能夠良好的處理徑流水質和水量。
為了適應環(huán)境發(fā)展,城市建設中開始堅持海綿城市的理念,海綿城市主要以確保環(huán)境生態(tài)可持續(xù)為基礎,將人工環(huán)境與自然環(huán)境相融合,在一定程度上確保了城市中的排水和防澇,匯集來的雨水進行凈化后,可實現水資源再利用,在一定程度上達到了自然環(huán)境保護的目的。在建設海綿城市時,城市建設管理人員要對各種水資源如自然降水、地表水、地下水等給予充分重視,做好這些水資源的處理工作,實現給排水的協調。
建設海綿城市的主要目的是改善城市的雨水問題,比如缺水、雨水徑流、雨水災害等。對于雨水的處理主要有三種:其一,保護生態(tài)環(huán)境,比如對天然河流、湖泊、池塘、濕地等進行保護,使城市可以更好的存儲水資源。其二,對被破壞的生態(tài)環(huán)境進行恢復。其三,建設海綿城市,利用LID技術及基礎設施建立海綿體,對水滲透較弱的地區(qū)進行改善,優(yōu)化城市的水環(huán)境。
現如今,在發(fā)展經濟的推動下,城市建設變得更加緊鑼密鼓,道路建設是城市建設工程中的重要組成部分,在其迅速發(fā)展過程中,道路的硬化率逐年開始上升,在雨水較多的時候,這些水資源可以被更多的收集起來,但是在水資源匱乏的今天,大部分城市并沒有對這些雨水資源加以重視和利用,這就直接導致了這些城市水資源被浪費。所以,海綿城市理念在城市建設中開始被推行和應用,它可以實現城市綠化帶的水分補給,也有利于地下水的及時補充,有利于推動整個城市的生態(tài)建設。
堅持海綿城市的理念,可以實現對城市雨洪的高效管控,使城市能夠提高抵抗自然災害和洪澇的能力。因此建設海綿城市要遵循以下原則:
(1)堅持生態(tài)優(yōu)先。建設海綿城市,是為了提高城市的儲水能力,讓城市能夠像海綿一樣具備處理雨洪的彈性能力。使城市水生態(tài)保持健康,因此在建設海綿城市時,首先要考慮的是生態(tài)。
(2)兼顧地上和地下水資源。在城市道路設計中融入海綿城市理念,可以保證城市擁有良好的防水排澇能力,同時也具備積存雨水以及滲透雨水兩大功能,更好地補充傳統的給排水資源,讓海綿道路發(fā)揮其最大價值。因此,我們要提升海綿城市的覆蓋面積,使海綿城市的理念推動城市發(fā)展朝著生態(tài)化健康化邁進。
(1)以往城市道路大部分由伸縮縫分開的混凝土板構成,如果長時間遭受車輛碾壓,容易出現斷裂、壓碎和掉角的現象。在海綿城市的概念中,道路設計上要首先處理壞板問題。道路中極個別遭受破壞的板塊,可以對其采用砸碎、拆除的方法來修補,使用比原來的混凝土路面標高的材料澆筑施工。道路中如果有輕度的破損和掉角,則不需要破碎道路,直接在原來的位置利用切縫機切出正方形區(qū)域,人工將其鑿除清理,最后再利用水泥混凝土進行澆筑。
(2)合理使用路緣石。建設海綿城市時,通常采用603號花崗巖條石,用機器對露明面進行切割,直線段和曲線段的長度均是1cm。路緣石的抗壓性能強,在壓力大于100Mpa時,路緣石的磨損均小于5%。在瀝青路面當中,通常采用鋪設路緣石的方式鋪設,對瀝青水的穩(wěn)定性要求是,浸水后,馬歇爾殘留穩(wěn)定度超過80%,凍融劈裂強度應超過75%。
(1)城市道路邊坡支護。在進行城市道路邊坡防護時,主要采取兩種方式,即坡面防護、沖刷防護,有些城市還使用了灰漿防護以及植草被防護,現在城市發(fā)展中,植草、植樹是最常用的防護手段。但是在構建石質邊坡時,它的施工比較繁瑣,會影響環(huán)境以及生態(tài)。因此,運用海綿城市的建設理念,能夠有效保護城市生態(tài)及邊坡質量。在設計中,通過分析巖層性質,精準核算邊坡比,對坡度進行放緩。在增強支護方面,采用方格網植草及掛噴土植草。為使雨水收集達到一定效果,增強雨水滲透力,可在邊坡的坡腳利用碎石設排水溝。
(2)設計道路人行道。在進行城市道路設計過程中,需要根據情況來進行合理的設計,像一些載荷量較小的公園、人行道或者小區(qū),在鋪設道路時,可以使用透水人行道板,用碎石墊層。要想在路基鋪設過程中免受外界因素影響,隔離層需要被設計在道路的一側,道路的深度需要根據碎石溝深度來確定。這樣,更方便人行道以及碎石層雨水處理。在人行道一側設置滲水層,能夠提升使雨水集中處理的效果。在進行人行道透水時,要對土基的滲透系數進行著重考慮,為了最大限度保證人行道的滲水功能,就必須確保滲透面和地下水位之間的距離符合要求,使海綿城市的道路設計符合工程預期標準。
(3)合理選擇路面材料。在城市道路建設中,水泥混凝土和瀝青混凝土是最主要的兩種常用材料,使用這兩種材料,能夠使建設海綿城市的要求得到很好的實現。目前,大多數城市進行海綿城市建設時,設計中主要使用的是組合透水瀝青路面。采用這種方法,增強了雨水的排放效果,但是在凈水、蓄水方面的功能相對較弱,雨水利用率低。另外還有一種方式,是將路面的雨水逐步深入到地基,這種方法適用于車流量小的路段。因此,不同位置的道路線路,需要采用不同的路面材料進行設計施工,確保道路的“海綿”屬性得到最大發(fā)揮,滿足城市道路建設的環(huán)保要求。
(4)設計橫坡和綠化帶。傳統的道路設計中,道路中間高,兩邊低,一般都是將雨水在重力作用下,分流到道路兩邊,繼而使雨水進入排水系統,但是許多地區(qū)綠化帶比路面高,因此想要建設海綿城市,就要將綠化帶放在道路中間,提高雨水的收集和利用效果,還可以降低城市綠化帶的養(yǎng)護成本。
綜合本文分析可以看出,將“海綿城市”這一理念應用在城市的道路建設中,能有效避免水資源缺乏,同時可以防止內澇情況,使城市水的質量得到保證,保證城市生態(tài)能夠良性循環(huán)。所以,在城市建設過程中,相關部門要首先考慮引入海綿城市理念,構建良性循環(huán)的水資源利用的體系,推動城市可持續(xù)發(fā)展。