1 工程概况

　　成都市某老旧城区于2019年被列入该市首批海绵城市改造试点区域，位于成都市中心城区西南部。本文研究对象为该小区内某市政道路改造项目，道路整体长度为2.5km，周边为住宅用地，现状条件下该市政道路总宽度为25m，其中机动车道宽14m，两侧非机动车道宽3m，两侧中央绿化带宽1.5m(见图1)。目前，道路基础设施老旧不完善，污染和雨水蓄积问题严重影响当地居民生活。

　　图1 改造前道路典型横断面(单位:m)  

　　2 改造方案及施工工艺原理

　　以路面收集-雨水口排泄-市政管网运移的传统市政道路雨水控制方式存在诸多弊端^[7,8]。首先，道路收集雨水通过市政管网直接排除，无法浇灌道路两旁绿地，浪费水资源;其次，道路绿化带无法蓄积雨水，干旱条件下植被浇洒需消耗大量自来水;最后，由于道路路面硬化无法渗透雨水，短时间强降雨条件下易形成大规模地表径流、产生洪涝等灾害。

　　因此，市政道路海绵城市改造应从解决以上3个问题入手。雨水在道路上的吸纳主要通过人行道和车行道2种途径。人行道中的雨水通过直接渗透进行吸收和蓄积，另一部分超出蓄积能力的水源以绿地渗透方式汇集到蓄水池，若蓄水池储存空间不足，则通过雨水管道传输至道路红线外的蓄水设施。车行道主要通过径流汇集至道路绿化带，然后以同样的2种方式进行渗透吸收和进入蓄水设施。雨水基本运移过程如图2所示。

　　图2 雨水基本运移过程  

　　改造过程中，从成本和生态角度考量，整条道路不进行扩宽处理，在道路两侧铺设彩色透水铺装提高道路景观效果和视觉影像安全度，并维持现有道路中线、断面高程基本不变，在现状条件下改造排水体系。建成后的道路对雨水回收利用将形成绿化带蓄积、溢流井收集、雨水过滤、市政管网存储的循环利用过程。所需改造的方案包括人行道透水铺装、溢流式雨水口、生物滞留绿化带等技术，主要循环过程如图3所示。

　　图3 绿化带典型横断面和效果  

　　3 既有道路改造施工方案

　　3.1 下沉式绿化带改造

　　将原有道路两侧1.5m宽的绿化带改造为下沉式绿化带，绿化带两侧设置150mm高路缘石，路缘石间隔5m进行开孔作为道路路面径流的入水口，通过入水口雨水将逐步渗透和蓄积在绿化带。为应对暴雨，绿化带内每30m设置1处溢流式雨水口，确保雨水超量条件下通过溢流口进入市政雨水管网排泄出去。下沉式绿化带建造主要分4层，从下至上逐层施工。

　　1)砂滤层主要由直径≤30mm砾石和中粗砂轻度压实埋置而成，埋置厚度250mm，其中铺设100 PVC渗水水管，目的是将多余渗水排泄至指定蓄水池或市政管网。

　　2)人工填料层主要为天然或人工高渗透性材料，厚度一般为800～1 000mm，主要目的是过滤雨水中粗颗粒，对上部地层起支承作用。

　　3)植被层主要由植物和植土层构成，植被选用耐寒耐水的海棠、桂花和月季等，植土层草本植被厚度≥250mm，地被植物≥350mm，灌木≥700mm，乔木≥1 000mm。植被层主要对初期雨水吸收、蓄积和过滤起作用。

　　4)蓄水层高150～200mm，用于路面雨水的暂时性蓄积和沉淀，防止土壤干燥和径流冲刷。

　　3.2 人行道透水铺装

　　现阶段工程实践表明，公路路面透水铺装能大大降低雨水径流流量，使雨水径流实现消散，同时能调节路面温、湿度，涵养路面以下的地下水，减少城市内涝和“热岛效应”，在生态效益和经济效益上均有优势。本文介绍改造将拆除原有混凝土路面，换成人工透水步砖从下至上逐层施工。

　　1)碎石层铺设厚度200mm，采用级配良好的花岗岩碎块石，承载力一般为500k Pa，渗透系数>1×10^-3m/s，均匀压实，密实度93%。

　　2)再生透水混凝土铺设厚度(200+200) mm，利用原有公路拆除的混凝土块作为粗集料，配制成渗透性较好的混凝土进行铺设。

　　3)透水土工布选用800g/m²反滤土工布，主要目的是透水、防堵和保土，防止细颗粒淤泥下渗堵塞下部透水通道。

　　4)中粗砂铺装厚度30mm，主要目的是渗透过滤和支承上部透水结构，应适当压密中粗砂，如图4a所示。

　　图4 人行道透水铺装典型构造断面  

　　5)人行道透水铺装板厚80mm，采用缝隙式网格透水铺装，铺装板为混凝土一次浇筑成型，尺寸样式较多，最大尺寸为500mm×1 000mm×50mm，板材表面略微带一定弧度，通过自重方式固定，铺装板间预留顶部8mm、底部24mm的梯形缝(见图4b)作为雨水下渗通道。

　　3.3 溢流蓄水设施改造

　　1)溢流式雨水口溢流式雨水口在下沉式绿化带内设置，布置间距30m，井口标高高于绿化带100mm，直径0.5m，采用C20混凝土模块浇筑，当暴雨量超过绿化带渗透能力，雨水将从溢流井就近进入雨水管道，如图5所示。

　　图5 溢流式雨水口典型断面  

　　2)溢流式存雨池人行道外侧开孔石后设置一定数量的溢流式存雨池，尺寸为1 000mm×500mm×1 200mm，底座为钢筋混凝土结构，通过设计暗管和合理高度与市政雨水管道相连通。该方案基本不改变现有道路结构和布置。基本运行方式如下:雨水通过绿化带及透水铺装收集和渗滤后进入存雨池，存雨池通过重力作用自然沉淀，澄清水分。若存雨池内雨水储量不超标，池内大部分雨水通过海绵城市暗管用于补给道路内绿化带;若遇到超量降雨，多余的池内雨水通过市政雨水管道排泄至道路外侧海绵城市设施。改造完成后道路典型断面如图6所示。

　　图6 改造完成后的道路断面(单位:m)  

　　4 改造施工重、难点分析

　　4.1 土工布铺装

　　1)由于需改造的路面面积较大，市售防水土工布规格多为5～8m，无法满足整个路段全断面铺设，需进行搭接处理。搭接施工中，尽量将土工布解封位置固定于边坡部位，采用上压下式搭接，并尽可能接近上扣线。

　　2)铺设土工布前需确保检查基底平整度，尤其注意可能的空穴。

　　4.2 透水盲管安装

　　1)透水盲管位于碎石层中间，应先使用工程机械将碎块石均匀铺设至盲管底部标高后再安装盲管，盲管安装验收合格后才可再填铺碎石。

　　2)透水盲管宜选用150盲管，双壁波纹管最佳，管壁钻孔，开孔率控制在1%～3%。

　　4.3 种植土回填

　　1)种植土层按级配(20%原状土、10%椰糠、10%菌渣和60%粗砂)配制，先混合粗砂和原土，再混入椰糠和菌渣，其中混合前需剔除椰糠壳。

　　2)种植土回填应考虑施工沉降高度，当种植土回填至预定高度后，将挡水土埂设置在雨水溢流口下游1m处，防止下游路缘石开口造成雨水短流。

　　4.4 维护与管理

　　1)定期检查透水铺装，若发现破损需及时更换和修补;发生不均匀沉降需重新找平和铺设;当渗透能力明显减弱时，可进行冲洗或负压吸出杂质。

　　2)绿化带植被应及时修剪和清理杂草，及时补种死去的植被。

　　3)溢流式雨水口产生明显的水土流失现象时，应铺设碎石进行缓冲。进水口发生淤堵时应及时清理沉积物。

　　5 结语

　　本文以成都市某老旧小区既有市政道路改造工程为研究对象，基于海绵城市理念分析现有道路存在的问题，提出对雨水采取绿化带蓄积、溢流井收集、雨水过滤、市政管网存储的循环利用方式。在尽量不改变道路现有市政管网系统的基础上，通过对下沉式绿化带、人行道透水铺装及溢流蓄水设施3方面进行阐述，同时分析改造施工过程中的重、难点。实践证明，经过改造后的既有市政道路大大提高雨水资源利用率，充分缓解路段常年内涝问题，同时显著减少植被绿化带浇灌用水。