海绵城市理念在市政工程中的应用_黄兴勇.pdf

江西建材城乡建设与环保3512023年1 月海绵城市理念在市政工程中的应用黄兴勇福建皇兴生态园林建设有限公司，福建 福州 350000摘 要：由于应用传统方法建设的市政工程道路雨水径流系数较大，且雨水二次利用率较低，规划缺乏合理性，文中提出海绵城市理念在市政工程施工中的应用。试验证明，应用海绵城市理念规划施工的市政工程道路雨水径流系数较小，且雨水二次利用率较高，能够有效保证市政工程环保方面的需求，有力说明了海绵城市方案是市政建设的最大亮点。通过文中研究，希望为促进海绵城市方案的应用提供一定帮助。关键词：海绵城市理念；透水砖；雨水径流系数；雨水二次利用率中图分类号：TU992.1 文献标志码：B 文章编号：1006-2890（2023）01-0351-02Application of Sponge City Concept in Municipal EngineeringHuang XingyongFujian Huangxing Ecological Landscape Construction Co.Ltd.,Fuzhou,Fujian 350000Abstract:Due to the large rainwater runoff coefficient of municipal engineering roads constructed by traditional methods,the low secondary utilization rate of rainwater and the lack of rationality of planning,this paper proposes the application of sponge city concept in municipal engineering construction.It has been proved by experiments that the rainwater runoff coefficient of municipal engineering roads planned and constructed with the concept of sponge city is small,and the secondary utilization rate of rainwater is high,which can effectively guarantee the environmental protection requirements of municipal engineering,which strongly demonstrates that the sponge city plan is the biggest highlight of municipal construction.Through this study,I hope to provide some help for promoting the application of Sponge City.Key words:Sponge city concept;Permeable brick;Rainwater runoff coefficient;Rainwater secondary utilization rate0 引言海绵城市理念是20 世纪90 年代提出的一种城市生态理念，是指城市能够具有类似海绵的性能（吸水、渗水、净水以及蓄水），良好地适应生态环境变化。目前，海绵城市理念已被广泛应用在城市景观规划、绿色屋顶、绿色建筑等领域中，并且具有良好的应用效果，例如，福建海沧区乐活岛（一期）海绵工程PPP项目、福州晋安湖公园。市政工程包括道路、给排水等项目，在新时期下，对市政工程道路“城市海绵”性能要求较高，但是当前市政工程规划设计缺乏科学合理性，道路雨水径流系数较高，雨水二次利用率较低，不利于城市生态可持续发展1-2。基于此，本文对海绵城市理念在市政工程施工中的应用进行研究，以期优化城市自然环境。1 基于海绵城市理念的市政工程建设应用海绵城市理念开展市政工程施工建设，优化城市道路功能，建设内容主要包括市政透水、蓄水施工规划。将城市道路沿中间线一分为二，采用对称式，中间高四周低，坡度为4.55，使雨水顺势流入四周，流经非机动车道，一部分被生物滞留设施吸收和汇集。当生物滞留设施处于雨水饱和状态下，溢流出来的雨水需经溢流管道排入蓄水主管道，最终流入给排水管道中，用于城市绿化灌溉。下文对基于海绵城市理念的市政工程施工方案进行详细说明。2 市政工程道路透水施工方案考虑到城市道路雨水径流需求，在城市机动车道及非机动车道上铺设透水结构，提升道路的透水性，使地表雨水可以较好地渗透到地下。在城市道路上铺设透水砖，透水砖具有吸水性、透水性良好的特性。为保证城市道路的透水性能，道路基层材料应具有较高的孔隙率和渗透率，同时满足道路力学要求，因此，城市道路透水结构及施工流程如下：在路基的最底层铺装一层碎石料，碎石粒径为100110mm；在碎石上浇筑一层 C15 无砂透水混凝土，为了防止混凝土开裂，在混凝土表面铺装一层土工布，在土工布上铺装粒径为55.5mm粗砂，对路面找平；最后铺装透水砖，在降雨时雨水能够更容易透过路基进入地下，避免城市道路积水。考虑到雨季降雨量、雨水径流量较大，仅依靠透水砖无法使路面上的雨水全部排出，并且雨水顺着道路流入两侧，容易对两侧的土壤和植物造成污染，故在非机动车道外侧修建卵石输送植草沟，植草沟深度为20cm，宽度为5070cm之间，作用是将路面上的雨水输送出去，提升径流污染控制效果。将直径1020mm的卵石铺设在地基上，铺设厚度为100150mm，每铺设50mm，使用专用工具对卵石夯实，再进行下一层卵石铺设。铺设的卵石每隔10m设置草堆，种植150cm100cm绿植，以此降低雨水流速。在植草沟外侧修建雨水前置塘，雨水前置塘修建于容易积水区域，作用是保持水位。雨水前置塘分为干塘和湿塘，由于干塘施工成本比较小，且施工难度较低，透水效果较好，故选择修建干塘。雨水前置塘修建深度为55cm，宽度为150cm，施工材料主要为混凝土，采用石材比较均质的石灰岩，按照内部砂浆水泥、砂和水作者简介：黄兴勇（1977-），男，福建连江人，本科，高级经济师，主要研究方向为市政工程。江西建材城乡建设与环保3522023年1 月的比例为1 3 0.6；骨料外部砂浆水泥、砂和水的比例为14.260.79，制备混凝土，将混凝土浇筑在地基上，对其抹平。为了保证雨水前置塘使用寿命，对混凝土进行养护，养护时间为57d。在雨水前置塘中修建直径为1020mm溢水口，溢水口内插入 PVC排水管，用于排放超出设计标准的雨水径流，让雨水经过管道渗透到地下，以此提高道路透水功能，完成市政工程道路透水施工。3 市政工程道路蓄水施工建设雨水是一种重要的水资源，具有良好的二次回收利用价值，城市绿化用水量较大，故应用海绵城市理念建设市政工程道路蓄水结构。蓄水结构主要包括道路绿化带和蓄水池两部分，在非机动车道一侧设置宽度为2.5m的下凹式绿地，凹陷深度为2030cm3。绿地基础由种植土壤层、砂滤层、砾石层三部分组成，在建设过程中，要保证土壤最小孔隙率为3.5%，土壤中掺15%20%细砂，土壤厚度为150cm，根据区域气候等条件种植相应的植物，植物要具有较强的吸水性和抗涝性4。在土壤层下方修建砂滤层，在建设过程中，要保证最小孔隙率为3.5%，砂滤层材料为中砂、粗砂，粒径范围为3545mm，在砂滤层下方修建砾石层，在建设过程中，要保证其最小空隙率为5.5%，砾石粒径为2030mm。雨水经过以上生物滞留设施，一部分被植物吸收，剩余一部分经过过滤处理，从雨水溢流口流入管道中，与机动车和非机动车道上渗入的雨水进入到雨水蓄水管道中，该管道连接蓄水池，根据实际情况确定蓄水池长度、宽度和深度，蓄水池修建为方形，在雨季收集雨水，在旱季利用蓄水进行城市绿化灌溉，或者周围土地灌溉5-6。为了保证道路“城市海绵”功能的正常发挥，要定期对雨水溢流管道、蓄水管道等进行疏通。通过以上城市道路透水、蓄水施工，完成基于城市海绵理念的市政工程施工建设。4 试验论证4.1 试验准备与设计孙荣3提出的施工方法主要从透水沥青混合比设计以及路面铺设施工技术两方面入手，完成施工方法的设计；蒋正平4以重庆某市政道路的透水性沥青路面施工为例，从混合料的拌和、运输、摊铺、碾压以及桥梁断面施工等方面完成了整体研究。为了检验本文施工方案的合理性与适用性，以某市政工程道路项目为研究案例，利用海绵城市理念对该市政工程给排水项目进行施工，并选择上文所述的两种传统方法作为对比，下文用传统施工方法1 与传统施工方法2 表示。根据该工程实际情况，道路透水、蓄水施工时选择铺设厚度4.5cm的透水砖，铺设宽度为35m；道路下凹式绿地土壤为黑土，种植植物为榆树、柳树、草坪；蓄水管道直径为200mm，溢流管道直径为120mm，蓄水池长度为15m、宽度为10m、高度为12.5m。实验时间为6 月 7 月，试验期间总降雨量为25646.6m2，城市道路蓄水结构共收集18642.67m2，路面积水为2.25cm，说明基于海绵城市理念施工的市政道路蓄水、透水性能良好，下文对施工完成后的市政工程质量进行检验。4.2 试验结果与讨论为检验本文基于海绵城市理念施工的市政道路使用效果，试验以城市道路雨水径流系数为三种城市道路施工效果评价指标。道路雨水径流系数可以反映道路排水性能，系数越小，道路排水流量越大，路面积水越少。试验设置100个测点，在测点安装无线传感器，监测道路雨水径流量等数据，将数据导入 AKFYH软件中，计算出道路雨水径流系数，具体数据如表1 所示。表1 三种规划设计下道路雨水径流系数%路段序号本文方法传统施工方法 1传统施工方法 212.6225.6942.5923.4432.4638.4632.6838.2137.2543.0641.6640.2652.2139.8641.25从表1 数据可以看出，应用海绵城市理念施工建设的城市道路雨水径流系数较小，最大径流系数仅为3.44%，最小径流系数为2.21%，平均道路雨水径流系数为2.56%，正常情况下雨水径流系数小于5%，道路上基本无积水，说明城市道路排水性能良好；而应用传统施工方法建设的城市道路雨水径流系数相对比较高，传统方法1 与传统方法2 道路雨水径流系数最大值分别为41.66%、42.59%，最小系数分别为25.69%、37.25%，平均雨水径流系数分别为33.48%、39.76%，远远高于设计方法，这证明了采用基于海绵城市理念施工的城市道路在排水性能方面优于采用传统施工方法施工的城市道路。5 结语本文将海绵城市理念与工程施工建设相结合，根据可持续发展战略下市政工程质量要求，提出了一套新的市政工程施工方案，有效降低了城市道路雨水径流系数，提升了雨水二次利用率，实现了对传统施工方法的优化与创新。此次研究不仅有助于促进市政工程建设的可持续发展，还有助于提升城市道路、给排水等基础设施的生态性能，优化改善城市生态环境。参考文献1何浩铭.海绵城市理论在风景园林规划中的运用实践以瓯江口产业集聚区海绵城市专项规划为例J.房地产世界，2020（24）：109-111.2王晓雷，潘健英，吴凌壹，等.海绵城市理念在城市轨道交通建设中的应用研究深圳地铁长圳车辆段工程实例J.现代城市轨道交通，2020（12）：149-154.3孙荣.市政道路透水沥青混凝土路面工程施工技术J.中国高新科技，2021（24）：71，79.4蒋正平.透水沥青路面施工技术在市政道路中的应用分析J.城市建筑空间，2022，29（S1）：241-242.5韩永启，闫广聪，王小华，等.基于海绵城市理念的城市道路横断面精细化设计J.交通节能与环保，2020，16（6）：113-116.6李铠同，吕江峰，王进.试析海绵城市理念在市政道路工程中的应用J.四川水泥，2020（