黄璇子
武汉市政工程设计研究院有限责任公司
摘要：城市现代化建设进程不断加快背景下，市政工程规模和数量进一步扩大，大量先进技术和材料应用其中，致使工程施工愈加复杂，这就对市政道路工程设计提出了更高的要求。由于市政工程自身特性，施工难度大、涉及范围广，对于城市周边建筑物和交通影响较大，而海绵化设计作为当前一种前沿的设计方式，受到了社会各界广泛的关注和重视。本文就市政道路工程海绵化设计进行分析，阐述技术要点，推动市政道路工程建设和发展。
关键词：市政工程；道路工程；海绵化设计；应用
市政道路工程建设中，对于城市交通影响较大，工程施工质量高低，很大程度上取决于工程设计质量。而在当前可持续发展背景下，生态环境持续恶化，对于资源利用提出了更高的要求。这就需要在市政道路工程项目中融入生态环保理念，优化市政道路工程海绵化设计，提升资源利用效率的同时，改善城市生态环境，有助于维护生态平衡，推动市政工程建设和发展。由此，加强市政道路工程海绵化设计应用研究，可以为后续相关工作开展提供支持。
一、海绵城市概述
海绵城市作为一种低影响开发系统，在场地开发中通过分散式和源头式措施进行开发，以此来维持场地原有水文特征。就海绵城市来看，包括峰值流量和径流总量，为了保持径流总量不变，可以通过渗、畜方式实现，可以保证一部分径流量不会向外排放。峰值流量不变同时，可以通过调解、滞留方式来控制峰值，适当的延缓峰值时间。
海绵城市是现代城市建设的主要趋势，有助于提升城市雨水调蓄能力，促使城市在降水期间可以像海绵一样，就近吸收和存蓄雨水，补充和调节地下水，这样在旱季缺水时可以使用存蓄的水量，以此来满足城市的供水需求。海绵城市自身对于自然灾害的适应能力较强，是一种城市现代化建设中衍生的新式理念，在城市建设中可以发挥生态循环系统优势，遵循自然循环规律，在推动城市现代化建设和发展的同时，具备自然渗透、自然净化功能，为人们营造良好的生活环境。
二、市政道路工程设计中海绵城市的实践思路
海绵城市在建设和发展中，为了可以提升自然资源利用效率，可以借助先进技术设备将有限雨水存蓄下来，借助自然力量排水；推行源头消减、中途控制和末端处理方式，实现对多层面雨水的有效控制；借助现代化技术和手段，改善城市水文循环，赋予城市海绵功能，是可持续发展背景下一项重要内容。就海绵城市的功能来看，具有渗透、存蓄、调节、转输和净化等。通过不同技术的合理搭配使用，可以实现径流总量和径流峰值的有效控制，同时还可以提升雨水资源利用效率，在满足城市用水需求的同时，尽可能降低环境污染和资源浪费。在实践中，主要是通过绿色屋顶、透水铺装、生物滞留设施、下沉式绿地、渗井、调节池、蓄水池、雨水罐、雨水湿地、调节塘、植草沟以及雨水弃流设施等等。
在市政道路工程中推行海绵化设计，是城市现代化建设的影响重要内容。以往市政道路工程设计中更多的是考虑汛期道路路面排水效率，借助横坡将雨水排放到道路两侧，从侧石偏沟排放到雨水井中，借助雨水管排放出道路区域，但是对于雨水的渗透、存蓄和节流却并未予以综合考量，导致工程建设中出现一系列问题，有待进一步完善。市政道路工程设计是一项系统工程，涉及范围较广，通过海绵化设计，可以为城市建立一个环保型的排水体系，实现对排水工程、道路工程以及绿化工程的全方位考量。在具体设计中，注重渗、蓄、滞、净、用和排原则，在此基础上进一步优化设计。市政道路工程海绵化设计中，首先可以借助横坡将雨水排放到道路周边的绿化带中，通过绿化带生态植草沟实现雨水的渗透、滞留和净化处理，多余的雨水排放到雨水管中，最终排出道路区域，实现雨水资源的存蓄和利用。
三、市政道路工程的海绵化设计应用
（一）工程概况
以某城市主干路为例，全长大概在5.85km左右，设计车速60km/h，红线宽60m，根据海绵城市生态排水原则，实现道路工程的海绵化设计。
（二）设计要点
（1）道路工程。道路工程设计中，标准横断面可以采用图1所示的路断面形式。工程项目覆盖范围内，人行道横坡2.0%反向坡，车行道横坡2.0%。车行到路面采用直线路拱形式，车行到路面是直线路拱。该工程设计中，坚持在不改变原有的机动车道、辅道非机动车道、人行道横坡坡度和方向的基础上，实现对道路工程的海绵化设计优化。
图1 路断面
首先，机非隔离带设计为生态植草沟，在沟中设置溢流井，溢流口处创设开孔立石和消能池，这样可以实现雨水的存蓄，避免水土流失，而机动车道的雨水通过开孔立石流入到植草沟中存蓄。其次，人行道上挖设2m左右的植草沟，通过设立开孔立石将非机动车道和辅道雨水排入到植草沟中，人行道雨水直接进入植草沟汇集起来，其余的雨水则是渗透到土层中。最后，不改变原有车行道路面结构层，摒弃以往的人行道路面结构层，采用资源利用率更高的透水结构层，可以将雨水存蓄起来，为干旱时期城市水资源利用提供支持。
（2）排水工程
暴雨重现期2a，净流系数0.6，地面集水时间t1=10min。结合地质勘查报告结果来看，由于工程地下水位高，自然土壤渗透率较低，所以对于道路工程建设影响较大。在排水工程建设中，在维护地基稳定的同时，实现水资源的回收和利用，可以通过植草沟和渗透管、盲沟和渗透管措施，通过对道路结构的处理可以实现对雨水资源的收集和利用。中心绿化带采用盲沟和渗管方式，机非隔离带设置3m左右的植草沟，人行道2m的植草沟和DN150渗水管。
排水期间，机动车道雨水可以通过横坡排向两侧机非隔离带，根据工程设计要求设立开孔立石和3m左右宽度的植草沟；非机车道的雨水收集则依据道路横坡拍向周边的人行道方法，设立开孔立石和2m左右宽度的植草沟。通过植草沟的雨水积蓄和渗透，雨水逐渐下渗，土壤水分饱和度达到顶点后，通过渗管将多余的雨水排放到雨水管网中，在重现期如果出现大暴雨现象，雨水通过草沟内溢流口进入到雨水管网中，可以实现雨水的收集、渗水、蓄水和净水的功能，在需要水资源时将水分排出，实现水资源的高效开发和利用。在道路纵坡最低点设立双控开口立石，大概在植草沟溢流口上方2m处。
四、市政道路工程管理措施
（一）加强图纸审核
市政道路海绵化设计是否合理，将直接影响到后续的工程施工质量。这就需要在设计阶段加强设计图纸的审核，审核不严谨可能为后续工程埋下安全隐患，加剧安全事故的出现，不利于工程整体施工进度和安全。所以，通过设计图纸的审核，结合施工实际情况动态调整，全面掌握施工中的管线长度和规格，确保后续的施工活动可以顺利进行。
（二）强化管道安装质量控制
市政道路工程海绵化设计，主要是为了提升城市的自然水资源的收集和利用能力，需要运用大量的排水管道，强化管道安装质量控制显得十分重要。在管道安装中，施工单位需要严格遵循规章制度安装管道，确保施工活动可以安全有序进行，提升管道安装质量。排水管道接口处理中，应该将管道接口充分清理干净，在下方管道时借助大型吊装机械设备，联合人工联合作业完成。在满足工程施工需求的同时，还要注重遵循生态系统原则，降低对生态环境的污染和破坏。
结论：
综上所述，在市政道路工程项目中融入生态环保理念，推行海绵化设计，有助于对现有的工程设计理念和手段进一步优化，提升资源利用效率的同时，改善城市生态环境，实现自然资源的深层次开发和利用，维护生态平衡，对于市政工程建设和发展具有重要促进作用。
论文作者:黄璇子
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/25
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