徐傳磊

（中鐵城市規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司 安徽蕪湖 241000）

1 引言

傳統(tǒng)城市建設(shè)模式，處處是硬化路面，排澇的設(shè)計理念一般以“快速排除”和“末端集中”控制為主，依靠排水管渠和排澇泵站等"灰色"設(shè)施來排水，往往造成逢雨必澇，旱澇急轉(zhuǎn)?！昂＞d城市”理念正是在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生。海綿城市就是充分發(fā)揮植被、土壤、濕地等對水質(zhì)的自然凈化作用，使城市像“海綿”一樣，對雨水具有吸收和釋放功能，能夠彈性地適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害。

海綿城市技術(shù)主要功能一般可分為滲透、儲存、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)輸、截污凈化等幾類[1]。通過各類技術(shù)的組合應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)徑流總量控制、徑流峰值控制、徑流污染控制、雨水資源化利用等目標(biāo)。各類低影響開發(fā)技術(shù)包含若干不同形式的低影響開發(fā)設(shè)施，主要有透水鋪裝、綠色屋頂、下沉式綠地、生物滯留設(shè)施、滲透塘、滲井、雨水濕地、蓄水池、植草溝、植被緩沖帶、人工土壤滲濾等[1]。

市政道路海綿城市技術(shù)主要目標(biāo)為消減地表徑流和控制面源污染，技術(shù)措施有透水鋪裝、下沉式綠化帶、植草溝、植被緩沖帶等。蕪湖市屬于高地下水位地區(qū)，不利于雨水下滲，道路海綿城市技術(shù)措施主要采用下沉式綠化帶。

2 工程概況

商丘至合肥至杭州鐵路在蕪湖跨越長江，長江大橋采用公鐵合建形式，已于2014年11月開工建設(shè)。為滿足城市發(fā)展需要、充分發(fā)揮商合杭鐵路蕪湖長江公鐵大橋的越江交通功能，公路橋跨越長江后需向兩端延伸，接入城市骨架路網(wǎng)。本項(xiàng)目即為公鐵大橋公路橋延伸與城市路網(wǎng)銜接的部分，分為江南接線、江北接線兩大部分。

蕪湖市江北二路為商合杭鐵路蕪湖長江大橋接線工程江北接線的地面道路，道路紅線寬度80m，設(shè)計時速60km/h，道路斷面采用地面主輔路“四塊板”斷面形式。具體斷面圖如圖1所示。

圖1 道路橫斷面圖

道路8m中央分隔帶最為硬質(zhì)分離設(shè)施，不考慮布置低影響開發(fā)措施，將道路兩側(cè)3m寬側(cè)分帶和3.5m寬綠化帶作為下沉式綠化帶，中央分隔帶和機(jī)動車道雨水匯入側(cè)分帶，輔道和人行道雨水匯入綠化帶，側(cè)分帶和綠化帶中間設(shè)置溢流式雨水口。具體LID橫斷面如圖2所示。

3 下沉式綠化帶設(shè)計

3.1 道路下沉式綠化帶概念

城市道路傳統(tǒng)的排水方式，綠化帶一般高于路面20cm左右，雨水口布置在路面上，路面和人行道雨水通過雨水口快速排入雨水管渠系統(tǒng)，沒有任何滲透吸收。傳統(tǒng)道路雨水排放如圖3所示。

圖2 道路LID橫斷面設(shè)計圖

圖3 傳統(tǒng)道路雨水排放示意圖

按照海綿城市理念，下沉式綠化帶一般低于路面5～30cm，具有一定的調(diào)蓄容積，在綠化帶中間設(shè)置溢流式雨水口。雨水先匯集進(jìn)入下沉式綠化帶，也將道路上灰塵和污染物收集進(jìn)綠化帶，可以利用綠化帶內(nèi)植物、微生物和土壤吸收、滲透、凈化和調(diào)蓄小流量的地面徑流。超標(biāo)降雨時，為滿足大流量道路雨水的排放需求，在下沉式道路綠化帶內(nèi)還應(yīng)設(shè)置溢流雨水口。有下沉式綠化帶道路雨水排放如圖4所示。

圖4 有下沉式綠化帶道路雨水排放示意圖

下沉式道路綠化帶的功能特點(diǎn)主要有四個方面：①消減路面徑流，緩解道路因暴雨引發(fā)的滯洪災(zāi)害；②減輕道路揚(yáng)塵，風(fēng)和雨水可以有效地將路面灰塵帶入下沉式道路綠化帶，凈化有機(jī)污染物，減輕路面污染；③節(jié)約綠地灌溉用水，儲蓄降水和路面徑流，補(bǔ)充土壤水資源量和地下水資源量，有助于節(jié)約城市用水[3]；④解決雨水口在路面上受機(jī)動車的反復(fù)碾壓沖擊，雨水口以及與路面銜接處嚴(yán)重破損的問題。

3.2 下沉式綠化帶蓄水深度計算

海綿城市規(guī)劃控制目標(biāo)一般包括徑流總量控制、徑流峰值控制、徑流污染控制、雨水資源化利用等。各地應(yīng)結(jié)合水環(huán)境現(xiàn)狀、水文地質(zhì)條件等特點(diǎn)，合理選擇其中一項(xiàng)或多項(xiàng)目標(biāo)作為規(guī)劃控制目標(biāo)。鑒于徑流污染控制目標(biāo)、雨水資源化利用目標(biāo)大多可通過徑流總量控制實(shí)現(xiàn)，各地低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建可選擇徑流總量控制作為首要的規(guī)劃控制目標(biāo)[1]。

我國地域遼闊，氣候特征、土壤地質(zhì)等天然條件和經(jīng)濟(jì)條件差異較大，徑流總量控制目標(biāo)也不同?！逗＞d城市建設(shè)技術(shù)指南》將我國大陸地區(qū)大致分為五個區(qū)，并給出了各區(qū)年徑流總量控制率α的最低和最高限值，即 I區(qū)（85%≤α≤90%）、II區(qū)（80%≤α≤85%）、III區(qū)（75%≤α≤85%）、IV區(qū)（70%≤α≤85%）、V區(qū)（60%≤α≤85%）[1]。

蕪湖處于IV區(qū)，年徑流總量控制率為70%≤α≤85%。根據(jù)蕪湖市近三十年日降雨量資料，經(jīng)統(tǒng)計分析得出蕪湖市年徑流總量控制率對應(yīng)的降雨量，如表1所示。

表1 蕪湖市年徑流總量控制率對應(yīng)設(shè)計降雨量

本次江北接線低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)為道路實(shí)線年徑流總量控制率不小于80%，查表得到對應(yīng)的設(shè)計降雨量H=26.4mm。

用加權(quán)平均法計算一般路段道路的綜合雨量徑流系數(shù)φ（取1km進(jìn)行計算）：

因蕪湖市地下水位高，不考慮雨水的入滲量，下沉式綠化帶設(shè)計調(diào)蓄容積采用容積法進(jìn)行計算，計算得到下沉式綠化帶應(yīng)具有的調(diào)蓄容積V（取1km進(jìn)行計算））：

3.3 下沉式綠化帶設(shè)計要點(diǎn)

本次下沉式綠化帶按照生物滯留設(shè)施進(jìn)行設(shè)計，采用開孔側(cè)石，側(cè)分帶下沉20cm，綠化帶下沉15cm，中間設(shè)置設(shè)置溢流式雨水口，雨水口箅子高出綠化帶10cm。換填120cm厚摻入20%細(xì)砂的種植土，下設(shè)置30cm厚的碎石層，內(nèi)設(shè)兩根D150穿孔排水管，接至溢流式雨水口，經(jīng)雨水口D300排水管接入市政雨水灌渠中。大樣圖如圖5所示。

圖5 下沉式綠化帶大樣圖

（1）泄水孔

主路和輔道側(cè)石每隔1m設(shè)置一個矩形泄水孔，泄水孔尺寸50×10cm。車行道上雨水通過泄水孔流入下沉式綠化帶。

（2）止水坎

考慮到道路縱坡的影響，每隔一段距離設(shè)置止水坎攔蓄雨水，保證下沉式綠化帶的調(diào)蓄水深，超過攔蓄深度的雨水通過溢流雨水口排入市政排水設(shè)施。止水坎采用圓柱形仿木混凝土材質(zhì)，直徑為10cm，止水坎頂標(biāo)高與車行道外邊緣線平齊。

（3）種植土

原狀土為淤泥質(zhì)土，滲透系數(shù)小，為增加滲透性能，綠化帶內(nèi)換填摻砂20%的種植土，考慮到綠化帶內(nèi)種植喬木，種植土厚度為120cm。

（4）碎石濾層

下沉式綠化帶下鋪設(shè)30cm碎石濾層，碎石最大粒徑3cm，含泥量不大于1%，碎石濾層需用透水土工布包裹。

（5）穿孔排水管

蕪湖市為高地下水位的地區(qū)，雨水難以滲透至地下，在碎石層內(nèi)設(shè)置兩根穿孔排水管，收集下滲雨水接至溢流式雨水口。穿孔排水管采用PE實(shí)壁管，管徑D150，開孔率為1～3%。

（6）土工布

為防止土壤污染碎石層，碎石層外包透水土工布，透水土工布采用滌綸短絲型，規(guī)格為200g/m2。道路路面結(jié)構(gòu)與綠化帶間加鋪防滲膜，避免下滲雨水對路面結(jié)構(gòu)造成侵蝕，防滲膜采用兩布一膜防滲土工膜，規(guī)格為400g/m2，斷裂強(qiáng)度≥8kN/m，CBR頂破強(qiáng)力≥14kN，耐凈靜水壓0.4MPa。

（7）綠化植被

下沉式綠化帶可蓄水滯洪，滯留帶內(nèi)的植被應(yīng)具有耐水濕、耐旱性、耐高溫性、耐污染和凈化能力的特點(diǎn)。本工程綠化帶內(nèi)喬木主要選用耐水濕的重陽木；亞喬木主要選用抗性強(qiáng)的紫薇；灌木地被類選用花葉杞柳、細(xì)葉芒、蘆竹、苔草、常綠鳶尾、菖蒲、大花美人蕉、馬藺、（雜交）狗牙根。

4 結(jié)語

海綿城市在國外已進(jìn)行了多年研究，我國海綿城市研究起步較晚，現(xiàn)有的規(guī)范和導(dǎo)則大都為定性結(jié)論，定量研究工作還亟待完善。下沉式綠化帶是市政道路重要的海綿城市技術(shù)措施，需根據(jù)城市氣候、土壤、地形特點(diǎn)等因素，合理得進(jìn)行豎向設(shè)計、路基防護(hù)設(shè)計和綠化設(shè)計才能充分發(fā)揮下沉式綠化帶的雨水滲蓄調(diào)控功能。

參考文獻(xiàn)

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