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海绵城市建设在城市道路建设的应用

学术杂志网   |   2020-08-06

摘要:在传统城市道路排水系统施工过程中,雨水都是通过地下管道排出,这样对水资源是一种浪费,不利于水资源的循环利用。在暴雨到来的时候,雨水泛滥成灾,城市中经常会出现内涝,因此在城市道路建设中采用海绵城市理念是非常有必要的。本文主要对海绵城市内涵以及在城市道路施工中的运行结构进行分析,并对当前海绵城市理念运用过程中存在的问题进行分析,提出海绵城市理念在应用过程中的要点,并举实例进行分析,从而减少城市雨水灾害,促进城市雨水循环利用。

关键词:海绵城市理念;城市道路施工;应用探究

1引言

随着我国经济的不断发展,城市化进程在不断推进,城市的规模越来越大,这也使得水资源更加紧缺,然而在雨季又会发生一些洪涝灾害,城市中出现水污染等问题。城市道路作为城市交通的主要场所与途径,也是排水的主要途径,而城市道路中经常出现的内涝积水以及水污染情况也越来越严重,应该引起人们的重视。

2海绵城市的基本内涵及在城市道路建设中的运行结构

2.1海绵城市的基本内涵

海绵城市指的是在建设城市过程中,可以像海绵一样,利用城市建筑、道路、绿化、公园等多种类型的公共设施,使得传统的雨水排水方式可以改变,可以有效地提升城市用水安全,利用建筑来进行蓄水、渗水、净水,使得水资源可以得到重复利用,不仅可以改善环境,还可以解决城市水资源短缺的问题,改善生态环境。因此,在城市道路施工过程中,采用海绵城市理念,可以提升雨水排水的安全性,实现城市雨水的蓄积、渗透、净化以及利用,使得水资源可以得到保护和重复利用。

2.2海绵城市在城市道路建设中的运行结构

海绵城市在道路施工中的运行结构可以分为低影响开发雨水、管渠排水系统以及雨水超标径流排放这三个方面的内容。其中低影响雨水开发体系主要是利用海绵城市的特点,对于雨水进行渗透、蓄积以及净化等功能,从而调整雨水的径流量,调整雨水的径流峰值以及污染情况。管道排水系统主要与低影响开发系统结合起来,完成对雨水的收集、处理以及排放。最后是超标径流雨水排放系统,是由自然雨水、水流调蓄以及泄洪处理等方面构成,对于雨水的径流过量进行调节和处理。

3城市给排水工程系统中存在的问题

3.1设施老旧、改造周期长

城市经济的发展以及城市化进程加快,这也使得城市用地量比较大,城市规模不断扩张,城市高层建筑越来越多,这样也会导致城市建筑之间的空间比较小,留给地下排水管道安装铺设的规模逐渐减少。在城市建设中,原有的输送管代与排水管道严重老化,管线不能满足城市给排水的实际需求。不仅如此,随着人们用水量越来越多,对于城市排水量的要求也越来越高,这使得城市建设与给排水之间存在一定的矛盾。如果在城市道路建设过程中不能够合理的布局,没有引起相关部门的注意力,就会造成城市地上和地下建设严重不均衡的现象出现。在城市道路施工中还要对后期的管道维护进行施工,实际上,地下管线严重缺乏维修和养护,使得地下管网的改造速度比较慢。

3.2没有充分利用雨水资源

随着工程技术的不断发展,在城市道路建设中利用了很多的新材料和新的工艺,使得城市道路的质量得到提升,也使得道路的硬化比例上升,对径流水造成影响,使得雨水被排走,这对于城市地下水的储存非常不利。不仅如此,我国水资源比较匮乏,而雨水的循环利用还处于初级探索阶段,在技术和材料上还有很大的发展空间,如果城市道路在施工过程中不够完善,例如使得雨水与污水在排出的过程中使用同一个管道,就不能有效地利用雨水资源。

3.3对短历时强降雨天气的承受能力较差

随着温室效应不断严重,我国很多地区气温都出现不稳定,经常在出现一些极端对流天气,出现短时强降雨天气,这种天气随机性比较大,降雨强度较高,在发生后短时间内地面会出现大面积径流,如果城市排水系统不够成熟,或者出现不完善,就会产生非常大的压力,使得排水系统无法满足需求,无法将积水顺利排出,造成城市出现内涝,给人们的出行带来不便,甚至影响到人们的安全。

4海绵城市理念在城市道路建设中的施工要点

4.1城市路面施工

一般的城市道路在排水施工过程中,将行车道倾斜1.5%~2%,这样下雨的时候,雨水可以通过重力进入排水口,而绿化带的高度是低于行车道的,这样有利于路面积水排出。在海绵城市理念中,城市道路建设中路面的高度也会存在差异,利用这种差异可以使得雨水顺利进入到低路面中。在绿化带的下方可以设置排水管,在出现降水的时候,雨水首先可以对绿化带进行水源供给,当绿化带中的水充足之后,剩余的雨水可以排向排水管。因此,在排水管中安装一些渗水装置,使得雨水可以通过这些装置进入到地下,形成对地下水的补给。

4.2城市道路结构层施工

根据当前海绵城市建设的要求,在城市道路施工过程中,对于路面积水的情况可以通过以下三种方式来排水:可以借助路面中的间隙渗透来进行排水;可以通过道路的基层来进行排水,通过基层进入排水管道进行排水;还可以通过进入到基土层进行排水。前两种排水的方式可以使得路面的径流系数降低,从而达到排水的标准,但是没有完成对路面的渗透、滞留以及对蓄水净化的作用。在海绵城市中有一定的施工规范,要求道路基层的土壤的渗透系数不能小于7×10-5cm/s,因此对于一些车流量较大、负载压力较大的道路没有办法进行积水的渗透。一般的人性道路采用的建筑材料主要是花岗岩以及预制混凝土等,海绵城市要求在道路材料选择过程中选择新型的透水材料进行铺装,从而使得地表的热量可以得到散发,路面的透水性以及透气性更强,这对于排水、保护生态都有非常重要的作用。在海绵城市理念下,道路的渗透系数一般情况下都会不小于1.0×10-3mm/s,透水层和地下层之间的距离在1m以上。

4.3道路排水系统施工

首先,绿化带施工,为了使得路面的排水更加顺畅,在绿化带施工过程中,一般周边的高度都会高于中心,将排水口安置在绿化带的中央,使其可以形成中间低,四周高的情况。在下雨的时候,路面积水可以通过绿化带土壤进行渗透吸收,多余的雨水会顺着排水口排出,这种绿化带施工可以有效减少城市出现洪涝灾害,使得绿化带的土壤渗透系数可以提升,还可以有效地节约对绿化带灌溉的成本,效果比较明显。其次,排水沟施工,在排水沟施工过程中应该以生态保护为出发点,在实际施工建设的过程中应该与当地的自然生态联系起来,排水沟在施工过程中依次可以为绿植层、土壤种植层、水分渗透过滤层、渗排水层以及砂石层。这种排水沟的主要作用是可以将雨水进行渗透,可以对道路中的污水进行过滤,使得环境可以得到保护,还可以对水资源进行充分的利用。最后,排水管施工,在排水管的渗透施工过程中一般采用小粒径、多孔的材料进行PVC管道周围的填充,可以利用多孔的结构,使得雨水更好的蓄积。这种排水管道还有着占地少和透水性强的特点,具有非常广泛的应用。但是在管体周围的一些碎石,在清理过程中比较困难,容易导致管道堵塞,降低渗透效果。

4.4透水砖施工

(1)挂铺砖线。严格按照工程施工测量取得的中、边线以及标高,使用白线标记铺砖施工作业的方向线与水平线,并以此为基础作为铺砌的依据。(2)试拼与试排。为了确保透水砖铺设的美观性与均匀性,施工人员必须在铺设工作正式开始前,进行试拼,并在试拼工作完成后,按照试拼过程中的编号开展铺砖作业。(3)水泥砂浆调平。施工人员在进行人行道铺砖作业前,必须先铺设一层水泥砂浆调平,然后再进行透水砖的铺砌作业。在进行水泥砂浆的调平时,施工人员应该以测量水平线为基础,明确砂浆铺设的厚度,并在水泥砂浆调平结束后,及时使用刮、拍实等方式找平。(4)质量控制。以人行道设计图纸为依据,开展测量放样工作,然后进行人行道基层表面厚度、平整度以及压实度等各方面的复查工作,并在确定且满足施工要求后施工,才能保证透水砖铺设的质量符合工程整体设计要求。

5实例分析

以山东省潍坊市为例,这里夏季降雨比较多,胥山街(清平路-和平路)工程全长2km,纵坡为1.8%,道路的综合径流系数为0.9。主路面宽21m,每侧的自行车道宽4m,人行道宽2m,绿化带宽3.5m。在利用海绵城市理念进行道路施工过程中,将主路面按照改性沥青混凝土进行施工,对于人行道则采用的是级配碎石+透水混凝土+透水砖铺装,自行车道采用级配碎石+透水水泥稳定碎石+透水沥青混凝土铺设。绿化带采用草沟,地下设置透水盲沟,对于路面积水过滤的时候采用的是碎石多孔材料。这种施工使得路面积水可以先通过透水路面、植草沟、绿化带等多种途径进行渗透、蓄积以及净化,最终使得道路径流量减少,还可以对环境进行保护。

6结束语

总之,在城市道路施工中,采用海绵城市理念,可以有效地打破常规的排水方式,通过绿化带、透水路面、植草沟等方式进行排水,不仅可以保护生态环境,还可以做到雨水的循环利用,补充地下水,实现可持续发展。

参考文献:

[1]王希诚.海绵城市建设在城市道路施工中的应用及要点分析[J].净水技术,2019(11):42~45+53.

[2]李金.海绵城市理念在城市道路施工中的应用[J].建材与装饰,2019(22):286~287.

作者:沈洪堂 单位:潍坊市市政工程股份有限公司

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