市政道路工程中的海绵城市建设技术与应用

摘要：随着城市化进程的加快，市政道路工程面临着水资源管理与生态环境保护的双重挑战。海绵城市建设技术为解决这些问题提供了新的思路和方法。本文深入探讨了海绵城市建设技术在市政道路工程中的应用，分析了其在雨水管理、生态保护和道路性能提升等方面的作用机制。通过对实际工程案例的剖析，总结了海绵城市建设技术在市政道路工程中的实践经验与成效，为推动城市可持续发展提供了理论支持和技术参考。

关键词：海绵城市建设；市政道路工程；应用

引言

在现代城市发展中，市政道路工程不仅是城市交通的重要组成部分，也是城市生态系统的关键环节。然而，传统的道路建设模式往往忽视了对雨水的管理和生态环境的保护，导致城市内涝、水资源短缺和生态环境恶化等问题日益突出。海绵城市建设理念的提出，为解决这些问题提供了新的思路。它强调通过自然途径和人工措施，实现城市对雨水的吸纳、蓄渗和利用，从而提高城市生态系统的韧性和可持续性。

一、海绵城市建设技术概述

（一）海绵城市的核心理念

海绵城市是一种创新的城市发展理念，其核心在于通过模拟自然水文循环过程，增强城市对雨水的吸纳、蓄渗、净化和利用能力。这一理念强调城市在面对降雨等自然水文事件时，应具备类似海绵的弹性特征，能够有效吸收和储存雨水，并在干旱时期缓慢释放，从而实现水资源的可持续管理和生态环境的良性循环。海绵城市建设不仅关注雨水的即时排放，更注重雨水的源头控制和过程管理，通过分散式、多层次的设施布局，减少城市内涝风险，缓解城市排水系统的压力，同时为城市生态系统提供必要的水分补给，促进生物多样性保护和生态环境修复。

（二）海绵城市建设的主要技术手段

海绵城市建设技术体系丰富多样，涵盖了从源头减排到末端排放的全过程控制措施。透水铺装技术是其中的重要组成部分，通过采用具有高孔隙率和良好透水性的材料，如透水混凝土、透水砖等，替代传统的不透水路面，使雨水能够快速渗透至地下，补充地下水，减少地表径流的形成。生物滞留设施则利用植物根系和土壤微生物的协同作用，对雨水进行滞留、过滤和净化，有效去除雨水中的悬浮物、有机物和营养盐等污染物，同时为城市提供生态景观功能。下沉式绿地通过降低绿地的标高，使其低于周边道路或地面，能够有效收集和储存雨水，延长雨水的停留时间，促进雨水的下渗和蒸发，减少雨水径流量。雨水花园是一种小型的雨水收集与净化设施，通过合理设计植物配置和土壤介质，模拟自然湿地的生态功能，对雨水进行净化和滞留，同时美化城市环境。植草沟则利用植被覆盖的浅沟，引导雨水流动，减缓雨水流速，增加雨水的下渗和净化效果。

二、海绵城市建设技术在市政道路工程中的应用

（一）道路设计中的海绵城市技术应用

在市政道路设计阶段，海绵城市建设技术的应用是实现其生态功能的关键环节。通过对道路横断面的优化设计，可以有效改变雨水的径流路径和流量。传统的道路横断面设计往往以快速排水为目标，而海绵城市理念下的设计则注重雨水的滞留与渗透。例如，将道路两侧的绿化带设计为下沉式绿地，使其低于路面一定高度，能够有效收集道路表面的雨水径流。雨水在下沉式绿地内经过短暂滞留后，通过土壤的渗透作用补充地下水，同时绿地内的植被和微生物对雨水中的污染物进行净化，减少进入城市排水系统的污染负荷。

此外，透水性路面材料的应用也是道路设计中的重要技术手段。与传统的不透水沥青或混凝土路面相比，透水性路面材料具有较高的孔隙率和渗透系数，能够允许雨水快速渗透至路面基层。这种设计不仅减少了地表径流的形成，还能够有效缓解城市热岛效应，改善道路周边的微气候环境。透水性路面材料的选用需要综合考虑其透水性能、承载能力和耐久性。例如，透水混凝土在保证透水性能的同时，能够满足一般市政道路的承载要求，但其耐久性相对较差，需要定期维护；而透水砖则更适合用于人行道或非机动车道，其透水性能和耐久性相对较好，但承载能力有限。

（二）施工过程中的技术要点

施工阶段是海绵城市建设技术在市政道路工程中落地实施的关键环节。透水铺装的施工质量直接影响其透水性能和使用寿命。在施工过程中，必须严格按照设计要求进行基层处理和透水材料的铺设。基层处理是确保透水性能的关键步骤，需要清除基层表面的杂物和浮土，确保基层平整、密实，并具有良好的排水性能。透水材料的铺设应严格按照设计厚度和施工工艺进行，避免材料的不均匀分布或压实过度，导致透水性能下降。施工完成后，应进行透水性能检测，确保其符合设计要求。

雨水收集和排放系统的合理设置也是施工过程中的重要技术要点。雨水收集系统的设计应充分考虑雨水的收集范围、收集量和输送路径，确保雨水能够顺利流入下沉式绿地、雨水花园等设施内。雨水排放系统则需要与城市排水系统有效衔接，避免雨水在设施内滞留过久，造成积水问题。在施工过程中，应严格控制管道的坡度和接口质量，确保雨水能够顺畅排出。

三、海绵城市建设技术的应用效果与挑战

（一）应用效果

海绵城市建设技术在市政道路工程中的应用，为城市水环境和交通基础设施的可持续发展带来了显著效益。首先，通过优化道路排水系统，如设置下沉式绿地、雨水花园和透水铺装等设施，能够有效降低雨水径流量，减少城市内涝的发生概率。这些设施通过增加雨水的渗透和滞留时间，缓解了传统排水系统在强降雨期间的压力，显著提升了城市的防洪排涝能力。例如，透水铺装能够使雨水快速渗透至地下，补充地下水，同时减少地表径流的形成，降低城市内涝风险。

其次，海绵城市建设技术提高了雨水资源的利用率。雨水在经过下沉式绿地、雨水花园等设施的净化后，可以用于道路绿化灌溉、景观补水等，实现了雨水资源的循环利用，减少了对城市供水系统的依赖。此外，雨水花园和下沉式绿地等生态设施能够有效净化雨水中的污染物，减少进入城市水体的污染负荷，改善城市水环境质量。

（二）面临的挑战

尽管海绵城市建设技术在市政道路工程中具有显著的应用效果，但在实际应用过程中仍面临诸多挑战。首先，技术标准的不完善是制约其广泛应用的重要因素。目前，海绵城市建设技术涉及多个领域，包括道路工程、给排水工程、生态工程等，但相关的技术标准和规范尚不健全。例如，透水铺装材料的性能标准、雨水花园的设计参数、下沉式绿地的施工验收标准等都缺乏统一的规范，导致在实际工程中难以进行有效的质量控制和技术指导。

其次，施工质量难以保证是影响海绵城市建设效果的另一个关键问题。海绵城市建设技术的施工工艺较为复杂，对施工人员的技术水平和施工质量控制要求较高。例如，透水铺装的施工需要严格控制基层处理、材料铺设和压实等环节，否则可能导致透水性能下降或使用寿命缩短。雨水花园和下沉式绿地的施工也需要精确控制植物配置、土壤介质和排水系统的设计，施工质量的不稳定直接影响了设施的雨水净化和滞留效果。

结论

海绵城市建设技术在市政道路工程中的应用，是实现城市可持续发展的有效途径。通过合理设计和施工，可以有效解决城市内涝、水资源短缺和生态环境恶化等问题。然而，要充分发挥海绵城市建设技术的作用，还需要进一步完善相关技术标准，加强施工质量管理和后期维护，以确保其长期稳定运行。

参考文献：

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