重庆海绵城市道路低影响专项设计探讨

陈汝春

（重庆市设计院，重庆市400015）

0　引言

重庆市作为首批海绵城市建设试点城市，悦来新城则是其中的试点区域。悦来新城在前期已编制完成了《重庆市两江新区悦来新城海绵城市建设试点实施方案》和《重庆市两江新区悦来新城海绵城市试点建设三年实施计划》；在此基础之上，结合《海绵城市建设技术指南》、《重庆市两江新区悦来新城海绵城市建设总体规划》，又编制了基于低影响开发理念的道路专项规划，并结合重庆市悦来片区的实际情况进行综合研究分析，对新建及部分现状道路采用低影响开发设施雨水综合利用技术进行建设。

1　设计目标

本次道路低影响专项设计按照“规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜、统筹建设、全面协调、技术先进”的规划原则[1]，在满足道路基本功能的前提下提出低影响开发控制目标与指标要求；分析并选择适用于道路建设的低影响开发措施；统筹协调城市市政综合管网的合理布置；同时提出低影响开发设施应采取的必要防渗措施，以防止下渗对道路路面、路基的强度及其稳定性造成破坏。

1.1　项目介绍

悦来新城规划建设用地18.67 km2，包括悦来生态城、悦来会展城和悦来智慧城三个部分。如图1所示。其中的悦来会展城路网主要包含主干路26 km，次干路10 km，立交6座，桥梁3座，隧道2座。一期工程为路网中的主要骨架路网，已全部完成相关设计，其中部分已经开工建设。二期工程为路网中的主次干道，所包含的12条道路的前期设计工作已经展开；本文设计的宝山路二期工程为其中的1条次干道路，全长827.910 m，路幅宽度从26～32 m，设计速度为40 km/h。

图1　悦来新城整体规划区位图

1.2　项目设计

悦来新城年有效径流总量控制率80%，对应1年降雨量为25.5 mm；不外排年径流总量控制率60%，对应1年降雨量为12.7 mm；缓排指标每万m2硬地的缓排容积为130 m3[2]。

宝山路二期道路路幅宽度26 m段，生物滞留带设计持水深度0.2 m，满足缓排指标需设置生物滞留带总净宽1.69 m。

宝山路二期道路路幅宽度32 m段，生物滞留带设计持水深度0.2 m，满足缓排指标需设置生物滞留带总净宽2.08 m。

2　道路低影响专项设计

本文设计的宝山路二期道路雨水生态设施根据城市道路横断面形式以及道路纵横坡度等进行合理选择、布置和结构设计（径流雨水入口、设施构造、溢流进口、设施校核验算等），在不影响道路交通功能和安全的前提下，提高设施功能，构建生态型城市道路雨水控制与利用模式。

2.1　低影响设施设计原则

（1）满足海绵城市道路建设设计目标。

（2）已建道路有条件修建生物滞留设施的，其污染控制容积指标由道路自身分解；无条件修建生物滞留设施的，其污染控制容积指标分解到下游绿地内。

（3）未建道路中，路幅宽度在16 m以下的（含16 m），污染控制容积分解到下游绿地内；路幅宽度在16 m以上的，污染控制容积由道路自身分解。

（4）道路污染控制容积指标与《重庆市两江新区悦来新城海绵城市建设总体规划》提出的指标相一致。

（5）道路低影响开发设施的选择应充分考虑设计道路及周边的土壤、地质特征。

（6）透水砖铺装只负责收集透水砖铺装面积上的降雨，车行道路面雨水通过雨水系统排入下游，地块内部的雨水通过地块内部的低影响开发设施进行综合利用，且地块内部外排雨水通过雨水管直接汇入市政雨水系统。

2.2　低影响开发设施

生物滞留设施具有灵活性强、不受场地限制、规模小等特点，适用于城市的不同区域，同时其自身还是一个小型的生态系统，可以美化环境，减轻城市热岛效应，因此悦来新城道路系统采用防渗性生物滞留带。

本文设计的宝山路二期工程低影响开发系统包括生物滞留带（雨水花园）、渗水路面（人行道）、生态树池等。低影响开发设施往往具有补充地下水、集蓄利用、削减峰值流量及净化雨水等多个功能。道路低影响开发设施的主要功能依次是削减初期雨水径流污染、降低雨水径流峰值、减少径流产量，本文设计道路的人行道总宽度为 6 m，在保证行人通行空间的基础上，经综合比选，本设计选用复杂型生物滞留设施与透水砖铺装这两种低影响开发设施。

2.3　生物滞留带横断面布置

生物滞留带的设计及横断面效果如图2所示。其中，小流量的雨水通过高渗透性的土壤过滤至排水盲管，排入湿地；大流量的雨水透过雨水花园的植物及卵石过滤以后经过水槽、生态排水沟排入湿地蓄水池。

图2　生物滞留带效果图

低影响开发系统道路雨水收集原理如图3所示。

图3　低影响开发系统道路雨水收集原理图

道路低影响开发系统的布置，应结合道路路幅宽度、横向坡度，并综合考虑城市市政管网走廊的因素来统筹协调布局，其横断面布置主要体现设施宽度及城市综合管网的走廊控制。管网标准横断面如图4所示。

2.4　生物滞留带平面布置

生物滞留带利用人行道或绿化带进行改造，结合道路横向坡度，布置于道路两侧。本设计在两侧人行道各增加净宽1.2 m的生物滞留带[3]。生物滞留带平面布置见图5。车行道路面雨水通过路缘石豁口进入生物滞留带。沟底沿中心线设DN150穿孔管，穿孔管沿道路坡度将下渗雨水接入市政雨水检查井。生物滞留带内设溢流口（盖篦溢流检查井），溢流口高于种植土层0.2 m，雨量较大时雨水通过溢流口进入市政雨水系统。

图4　道路综合管网标准横断面图（单位：m）

图5　生物滞留带平面布置图

2.5　生物滞留带纵断面布置

当道路坡度≤2%时，生物滞留带纵坡同道路坡度；当7%＞道路坡度＞2%时，为保证生物滞留带充分发挥对雨水的过滤、储存等作用，采用阶梯状雨水生物滞留带；道路坡度≥7%时，坡度大、雨水流速快，生物滞留带收水功能较小，故本设计仅考虑在道路坡度＜7%时按照生物滞留带的尺寸及植物配置进行绿化带布置，保证景观的整体性。生物滞留带纵断面布置图见图6。

图6　生物滞留带纵断面布置图

阶梯状生物滞留带每级内部上游隔墙顶距离生物滞留带表层最低点高差△h1按照0.5 m控制，每级内部下游隔墙顶距离生物滞留带表层最低点高差△h2按照0.3 m控制。其纵断面布置主要体现在不同道路坡度下低影响开发设施的纵向控制。

2.6　生物滞留带设计计算

（1）生物滞留带设计进水量。低影响开发设施以径流总量和径流污染为控制目标设计时，设施具有的调蓄容积一般采用容积法计算。

（2）路缘石雨水豁口设计计算。路缘石采用等间距豁口形式，尽量使雨水以片流的形式沿道路纵坡均匀进入设施中，集中入流处散铺砾石消能。

（3）生物滞留带校核验算。绿地植物的耐淹时间过长将会影响其正常生长，因此在渗透设施容积深度确定以后，需要用绿地的淹水时间进行校核。绿地淹水时间与持水深度、土壤渗透系数有关，校核按照最不利情况进行计算，控制雨水全部下渗所需的时间。

2.7　透水铺装

（1）透水砖铺装要求。透水砖的透水系数、外观质量、尺寸偏差、力学性能、物理性能等应符合现行行业标准《透水砖路面技术规程（CJJ/T 188—2012）》的规定。透水砖的强度等级应通过设计确定，面层应与周围环境相协调，其砖型选择、铺装形式由设汁人员根据铺装场所及功能要求确定。透水砖材料及构造应满足透水速率高、保水性强、缓慢蒸发，便于清洁维护、可重复循环使用的生态要求[2]。

（2）找平层。透水砖面层与基层之间应设置透水找平层，找平层透水性能不宜低于面层所采用的透水砖。透水找平层用砂宜采用透水性能较好的中砂和粗砂。

（3）基层。基层类型包括刚性基层、半刚性基层和柔性基层，可根据地区资源差异选择透水粒料基层、透水水泥混凝土基层、水泥稳定碎石基层等类型，并应具有足够的强度、透水性和水稳定性。

（4）垫层。当透水砖路面路基为黏性土时宜设置垫层。当土基为砂性土或底基层为级配碎、砾石时可不设置垫层。垫层宜采用透水性较好的砂或砂砾等颗粒。

（5）土基。土基应稳定、密实、均质，应具有足够的强度、稳定性、抗变形能力和耐久性。土基压实度不应低于《城镇道路路基设计规范（CJJ 194-2013）》的要求。

（6）排水设计。透水砖路面的排水可分表面排水和内部排水。应结合市政管网、绿化景观、生态建设及雨水综合利用系统进行综合设计，并应符合现行行业标谁《城市道路工程设计规范》CJJ 37-2012（2016年版）的规定。对于人行道全幅敷设透水砖段，路面内部雨水通过H DPE多孔盲管管道就近引入雨水口后排入雨水系统。透水盲管的铺设坡度同人行道横坡坡度。盲管周围应包裹透水土工布。

（7）路基防水。透水砖铺装与车行道路基之间应敷设防渗膜，防渗膜采用两布一膜防渗土工膜。

3　创新点与新技术应用

宝山路二期海绵城市低影响专项设计是将片区整体道路雨水系统纳入一个系统，根据对核心片区道路的整体海绵建设控制指标的定位，以海绵城市的理念对其进行低影响开发设施改造设计，改善水生态和水环境现状，充分进行雨水回用。该工程的实施将对悦来新城海绵城市的建设起到示范引领作用。在工程实施过程中，遇到的问题及解决方案主要有以下两点：

问题1：重庆市地质特殊，土壤渗透系数较小，而雨水较大，流速较快，容易侵蚀生态沟床底。

解决方案：考虑将少许石块、卵石放在沉砂井周边，能有效降低径流系数,防止生态沟床底的侵蚀。

问题2：生物滞留带内植物定植后,维护不好易生长杂草，导致土壤板结而使土壤渗透性下降。

解决方案：为了阻止杂草生长,保持土壤湿度,考虑在生态沟内覆盖5 cm左右的覆盖物,最好选择高密度的材料,如松树杆、木头屑片和碎木材等，以避免杂草生长。

4　结语

在满足道路基本功能的前提下提出了低影响开发控制目标与指标要求，并采取了必要的防渗措施，以防止下渗对道路路面、路基强度及其稳定性造成破坏。所做工作为新建道路和现状道路的低影响设计积累了经验。

我国高铁总里程占世界总量66.3%“四纵四横”高铁网基本形成

2017年年底，石家庄至济南高速铁路正式开通。这条东西纵横的高铁的正式开通，标志着我国高铁网“四纵四横”中的“四横”完美收官。随着近年来郑徐、沪昆、宝兰、石济等多条高铁的开通，我国高铁“四纵四横”主骨架已基本形成。

在长三角、珠三角、环渤海等城市群，高铁早已连片成网。在东部、中部、西部和东北四大板块，高铁也实现了互联互通。2018年春运，随着兰渝铁路、西成高铁和渝贵铁路投入运营，一直被视为“锅底”的川渝地区将摘下“春运老大难”的帽子。

2018年春运，全国约3 000 km新建高铁投入服务，全国铁路整体发送人数增加3 000多万人次，从绝对值看是近年来增长最高的一年。

中铁总统计显示，2017年，国家铁路完成旅客发送量30.39亿人次，同比增长9.6%，其中动车组发送17.13亿人次，同比增长18.7%，占比56.4%。2018年，国家铁路设了一个“小目标”：全年完成旅客发送量32.5亿人次、货物发送量30.2亿t。

过去五年间，中国高铁实现快速发展。来自中铁总的统计显示，2013年～2017年，全国铁路完成固定资产投资3.9万亿元，新增铁路营业里程2.94万km，其中高铁1.57万km，是历史上铁路投资最集中、强度最大的时期。

按照规划，2018年，全国铁路固定资产投资安排7 320亿元，其中国家铁路7 020亿元，投产新线4 000 km，其中高铁3 500 km。

未来，中国高铁网还将向“八纵八横”迈进。根据2016年7月新调整后发布的《中长期铁路网规划》，到2020年，中国铁路网规模将达到15万km，其中高铁3万km。届时中国将建成以“八纵八横”主通道为骨架、区域连接线衔接、城际铁路补充的现代高速铁路网。