最全的第一手资料│海绵城市之"市政道路雨水收集利用",施工全过程剖析

天气逐渐转凉,夏季逐渐离我们远去,回顾整个夏天我们经历了不同模式的“看海”。“水深深,雨猛猛,多少人车淹雨中。” 诙谐的描绘下,雨水带来的内涝再次让城市的诸多弊端暴露无遗。

  ■ ■■■■▲城市内涝严重

城市道路是雨水径流的主要来源。城市内涝现象大都由于市政管网排洪压力过大无法承载,导致路面积水严重而产生。以西咸新区沣西新城主干道--秦皇大道为例,剖析道路雨水收集利用的施工过程。现状秦皇大道如图2所示,道路红线80m,两侧各35m绿化带。道路横断面型式为12m中央绿化带+2×16m主车道+2×5m侧分带+2×8m辅路(含公交专用道及非机动车道)+2×1.5m绿篱带+2×3.5m人行道=80m。

  

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▲现状秦皇大道2015年,秦皇大道道路雨水收集利用改造前,一场强降雨袭来在道路纵坡最低处,秦皇大道诸多地段存在积水。图中小汽车附近位置积水深度达到20cm,侧分带中地被部分已被淹没。

  

  ■ ■■■■▲改造前积水严重

2015年年末,秦皇大道海绵专项提升改造正式启动,设计年径流总量控制率为85%。为了让附近市民理解并支持提升改造施工,我们在现场设立标志牌和施工图解,并做好安全保障,如图所示。

主要施工过程

主干道两旁侧分带宽度5m,经计算,可以在保留现状乔木的情况下布设低影响开发措施。经模拟分析,在积水风险位置设计了滞留型生态草沟,采用机械+人工开挖,如图5所示。按照LID(低影响开发)设计对侧分带进行开挖、刷坡,如图所示。

  

  ■ ■■■■ ▲机械+人工组合开挖  ▲生态草沟整形、刷坡

道路地质勘查报告显示,本地区土质为湿陷性I级,在草沟底部及侧面均采用了两布一膜进行防渗。换填碎石层厚40cm,碎石层中间设有透水软管,连接至溢流井中。

  

  ■ ■■■■ ▲碎石换填、透水软管连接

在换填后的碎石层上覆盖一层小石子作为过渡层。在现状种植的乔木处将防渗设施断开,准备回填改良介质土。

  ▲过渡层铺设及防渗细节处理

在过渡层铺设完成后,需铺设改良种植土。目前改良土采用原土、粗砂、椰糠按一定比例进行配比。为了降低成本,正在利用本地材料进行一系列试验,并引进介质土专用拌合设备,如图9所示。

  

  ■ ■■■■ ▲改良土试验及专用拌合设备

传输型生态草沟一般设置于道路纵坡高点,不进行换填,利用人工整理地形,与滞留型生态草沟衔接,如下图所示。

  

  ■ ■■■■  ▲传输型草沟整形

雨水进水口处改造。图为钢筋混凝土挡墙施工,深度超过滞留型生态草沟的渗蓄深度,对路基进行安全保护。

  

  ■ ■■■■  ▲雨水收水口挡土墙施工

挡墙以上完成拦污槽浇筑、开口路缘石的安装。进水口处的拦污槽(拦污框暂未安装)将有效沉淀泥沙和垃圾、防止雨水冲刷绿地、且易于清理维护。

  

  ■ ■■■■  ▲雨水收水口施工完成

小雨时雨水溢流井周边的汇水情况。在溢流井的下游设置了挡流堰,防止较大降雨时雨水集中传输至竖向低点,最大化利用生态草沟的下凹,提高雨水蓄存量。

  

  ■ ■■■■  ▲挡流堰的设置图  ▲土壤水分检测设备的安装

随着绿化带表面以下的完成,逐步对绿化带内布置绿化景观,如图所示。同时,安装土壤水分检测设备,检测设备的运转依靠绿色能源(太阳能)。

  

  ■ ■■■■  ▲土壤水分检测设备安装及太阳能供电

施工完成后的传输型生态草沟、侧分带入水口(安装拦污槽后)、溢流井及整体绿化效果。

  

  ■ ■■■■  ▲雨水收集各种设施及整体效果

改造完成后的秦皇大道迎来了几场降雨的考验。效果怎样,我们一起来看看吧。两边道路的雨水通过路缘石开口流入下凹式绿化带,再经换填土层和砾石层过滤下渗,效果很理想。雨水在传输型草沟中自然流淌并逐层净化下渗,既能消纳道路上雨水径流避免路面积水,还能减少绿地浇灌用水。

  

  ■ ■■■■ ▲侧分带收水效果图 ▲传输型草沟蓄水

目前,西咸新区沣西新城海绵城市建设正在全面建设。一系列的海绵型小区、海绵型道路、海绵型公园等已建设完成并初显成效。目标是不仅要摒弃”逢雨看海“的传统模式,更期待在西咸新区这片土地上实现“水清、岸绿、河畅、气清”的生态宜居海绵城市。

天气逐渐转凉,夏季逐渐离我们远去,回顾整个夏天我们经历了不同模式的“看海”。“水深深,雨猛猛,多少人车淹雨中。” 诙谐的描绘下,雨水带来的内涝再次让城市的诸多弊端暴露无遗。

  ■ ■■■■▲城市内涝严重

城市道路是雨水径流的主要来源。城市内涝现象大都由于市政管网排洪压力过大无法承载,导致路面积水严重而产生。以西咸新区沣西新城主干道--秦皇大道为例,剖析道路雨水收集利用的施工过程。现状秦皇大道如图2所示,道路红线80m,两侧各35m绿化带。道路横断面型式为12m中央绿化带+2×16m主车道+2×5m侧分带+2×8m辅路(含公交专用道及非机动车道)+2×1.5m绿篱带+2×3.5m人行道=80m。

  

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▲现状秦皇大道2015年,秦皇大道道路雨水收集利用改造前,一场强降雨袭来在道路纵坡最低处,秦皇大道诸多地段存在积水。图中小汽车附近位置积水深度达到20cm,侧分带中地被部分已被淹没。

  

  ■ ■■■■▲改造前积水严重

2015年年末,秦皇大道海绵专项提升改造正式启动,设计年径流总量控制率为85%。为了让附近市民理解并支持提升改造施工,我们在现场设立标志牌和施工图解,并做好安全保障,如图所示。

主要施工过程

主干道两旁侧分带宽度5m,经计算,可以在保留现状乔木的情况下布设低影响开发措施。经模拟分析,在积水风险位置设计了滞留型生态草沟,采用机械+人工开挖,如图5所示。按照LID(低影响开发)设计对侧分带进行开挖、刷坡,如图所示。

  

  ■ ■■■■ ▲机械+人工组合开挖  ▲生态草沟整形、刷坡

道路地质勘查报告显示,本地区土质为湿陷性I级,在草沟底部及侧面均采用了两布一膜进行防渗。换填碎石层厚40cm,碎石层中间设有透水软管,连接至溢流井中。

  

  ■ ■■■■ ▲碎石换填、透水软管连接

在换填后的碎石层上覆盖一层小石子作为过渡层。在现状种植的乔木处将防渗设施断开,准备回填改良介质土。

  ▲过渡层铺设及防渗细节处理

在过渡层铺设完成后,需铺设改良种植土。目前改良土采用原土、粗砂、椰糠按一定比例进行配比。为了降低成本,正在利用本地材料进行一系列试验,并引进介质土专用拌合设备,如图9所示。

  

  ■ ■■■■ ▲改良土试验及专用拌合设备

传输型生态草沟一般设置于道路纵坡高点,不进行换填,利用人工整理地形,与滞留型生态草沟衔接,如下图所示。

  

  ■ ■■■■  ▲传输型草沟整形

雨水进水口处改造。图为钢筋混凝土挡墙施工,深度超过滞留型生态草沟的渗蓄深度,对路基进行安全保护。

  

  ■ ■■■■  ▲雨水收水口挡土墙施工

挡墙以上完成拦污槽浇筑、开口路缘石的安装。进水口处的拦污槽(拦污框暂未安装)将有效沉淀泥沙和垃圾、防止雨水冲刷绿地、且易于清理维护。

  

  ■ ■■■■  ▲雨水收水口施工完成

小雨时雨水溢流井周边的汇水情况。在溢流井的下游设置了挡流堰,防止较大降雨时雨水集中传输至竖向低点,最大化利用生态草沟的下凹,提高雨水蓄存量。

  

  ■ ■■■■  ▲挡流堰的设置图  ▲土壤水分检测设备的安装

随着绿化带表面以下的完成,逐步对绿化带内布置绿化景观,如图所示。同时,安装土壤水分检测设备,检测设备的运转依靠绿色能源(太阳能)。

  

  ■ ■■■■  ▲土壤水分检测设备安装及太阳能供电

施工完成后的传输型生态草沟、侧分带入水口(安装拦污槽后)、溢流井及整体绿化效果。

  

  ■ ■■■■  ▲雨水收集各种设施及整体效果

改造完成后的秦皇大道迎来了几场降雨的考验。效果怎样,我们一起来看看吧。两边道路的雨水通过路缘石开口流入下凹式绿化带,再经换填土层和砾石层过滤下渗,效果很理想。雨水在传输型草沟中自然流淌并逐层净化下渗,既能消纳道路上雨水径流避免路面积水,还能减少绿地浇灌用水。

  

  ■ ■■■■ ▲侧分带收水效果图 ▲传输型草沟蓄水

目前,西咸新区沣西新城海绵城市建设正在全面建设。一系列的海绵型小区、海绵型道路、海绵型公园等已建设完成并初显成效。目标是不仅要摒弃”逢雨看海“的传统模式,更期待在西咸新区这片土地上实现“水清、岸绿、河畅、气清”的生态宜居海绵城市。


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