海绵城市在高速公路设计中的应用

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐一篇海绵城市在高速公路设计中的应用范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

1引言

近些年来我国城市在发展的过程中，由于受到雨水径流的污染和城市洪涝灾害的影响，很容易导致城市生态环境建设质量不理想。为此，国家提出了海绵城市建设的理念，通过科学有效的雨水循环开发系统解决城市洪涝灾害的问题，并且减少地表径流所造成的污染。高速公路作为最重要的基础设施，其自身结构的安全性与稳定性对于交通具有非常重要的影响，雨水处理问题作为建设高速公路的重点，现有研究对高速公路抵御雨水风险，综合利用雨水的探讨稍有不足，未引入海绵城市的理念。高速公路更注重行车安全、环保节约、环境友好，因此有必要提出海绵型高速公路的概念，以期提升高速公路应对不同路域环境的“弹性”，建设具有自我调节能力，环保节约，与自然环境协调统一的高速公路。

2海绵城市以及相关的理念

海绵城市就是指城市可以像海绵一样自由的适应环境变化，应对自然灾害，在下雨时可以吸水蓄水渗水净水，而在蓄水时则可以将存储的水资源进行释放并且加以利用，所以在海绵城市建设的过程中，最重要的就是对原有的生态系统进行保护，其次应该针对生态系统进行恢复，保证城市建设对于生态环境的影响不造成破坏。而低影响开发必须要遵循在城市建设的过程中，通过采用源头分散式措施，维持和保护场地自然水文功能，保持良好的循环。

3海绵城市设计的主要原则

3.1安全原则

高速公路作为最重要的交通枢纽，由于其运量大，速度快，所以经常会引发安全事故，由于路面的积水问题也会导致高速公路路面更加的平滑，很容易导致汽车刹车失灵，所以在高速公路设计的过程中必须要加强对于道路内部的水排放，从而减少对于公路路基和路面边坡造成的影响，在运用海绵城市设计理念时，首先要考虑的就是要保证高速公路的整体运行安全，

3.2生态化的设计

由于在高速公路建设的过程中，很容易出现开山凿洞的问题，造成了严重的生态环境破坏，而现阶段为了能够保证生态环境的发展，必须要根据自然规律结合自然的特点进行分析，通过将多个小海绵体进行连接保证高速公路建设的整体质量得到全面的提高，最最大程度上保证降低对生态环境产生的影响。

3.3经济效益的原则

在海绵城市建设的过程中，通过对于水资源进行回收再利用，能够减少公路工程后期的运行维护成本，并且也可以将这些雨水资源进行收集净化来运用到路面冲洗、绿化浇洒以及消防用水之中，从而有效提高水资源的利用效率。

4海绵城市理念在高速公路应用的意义

由于前期规划与城市发展不协调，导致很多中心城区内存在高速公路，对城市形成分割之势，另一方面许多地级市、乡镇靠路而居的习性也导致高速公路及互通周边分布居民区的情况非常普遍。而在道路设计的过程中，大多数设计师都以城市为中心，通过对于城区进行绿化改造，这样能够有效的提高整体设计水平，让大多数的城市人口感受到道路建设的优点但是这样的设计往往牺牲了城乡结合部，工业园区的生态效益，甚至破坏了原有的城郊生态平衡。例如在高密度建筑分布的城市中心分布的高速公路工程，会导致原有的土地资源更加紧张，而且城市热岛效应也会导致城区绿化的收益不理想[2]。城郊结合部作为城市外围的天然屏障，具有非常高效的生态效能，进一步改善城市空气质量，降低热岛效应，但是由于设计师忽略了城郊绿化工作，所以也会导致城郊生态效率提高不明显。在高速公路规划的过程中，通过引入海绵城市的理念能够避免由于夏季暴雨而导致积水的问题，尽可能地减少路面水流量也能够避免由于雨水冲刷而导致路面破损的问题，减少路面污染，提高道路的干净整洁，另外在运用海绵城市理念过程中，可以通过物理技术，生物技术，针对高速公路沿线的生态水环境进行深入分析，避免对生态环境造成破坏。另外通过水循环处理技术，还能够针对高速公路所收集到的各种水资源进行回收，既能够提高生态环境的保护效果，又能够减少生态资源的浪费。

5海绵城市理念在高速公路的具体应用分析

与城市面临的雨水问题不同，高速公路是带状结构，路线里程长，周围环境包括山区、林地、水源地、农村、城镇等多种情况，与雨水相关的问题呈现出差异化、分散化，主要存在路面排水能力弱，服务区水资源利用率不高，边坡抗雨水冲刷能力弱等方面问题。并且高速公路必须更加注重行车安全、环保节约、环境友好，因此有必要提出海绵型高速公路的概念，以期提升高速公路应对不同路域环境的“弹性”。针对高速公路存在的问题和特性，高速海绵设计必须兼顾安全性、环保性、可持续性，可从排水降噪路面、透水铺装、绿色建筑及海绵边坡等方面入手。

5.1排水降噪路面

高速公路采用透水铺装首先必须考虑对路基结构的影响，不能采用传统的促进下渗的铺装，同时路面积水易出现水雾大、路面摩擦系数低、行车视线不佳等现象，影响行车安全，另外高速公路直接将雨水排放至道路两侧，对道路两侧环境造成不好影响。综合考虑，高速公路宜采用排水降噪路面，可借助面层、基层、垫层实现对雨水的收集、存储、释放，路面快速吸水，缓慢放水，减少雨水对路面结构的损害，并且可对雨水过滤，让优质水回归自然，有效提升行车体验和环保效果，保障行车安全[6]。

5.2透水铺装

考虑到车行道路的安全，路面一般不考虑透水铺装，但可以应用在服务区、收费站等附属区域。服务区可在小车停车区和室外人行道设置透水砖，在大车停车区和行车道设置排水沥青路面，并集中规划绿化带，将功能区、停车区以外的绿化区域修筑成下凹式绿地。借助透水砖、排水沥青路面和下凹式绿地的物理特性及生物特性，去除雨水污染物，涵养补充地表径流和地下水，减少对当地自然平衡的破坏。

5.3绿色建筑

绿色建筑可应用在高速公路配套的附属建筑中，这些配套建筑位置偏远，自成体系。在应用绿色建筑的过程中，不能够只局限在地表，更应该针对楼顶屋檐处设置专门的雨水回收装置，对雨水进行截流和净化，通过将雨水直接引入地下进行存储，使净化处理的雨水可以回用于服务区绿化灌溉、道路清扫、消防、冲厕、车辆冲洗等方面，实现资源化利用。采用这种方式，能够有效的保护屋顶，避免雨水对屋顶的破坏，而且也可以提高整个建筑屋顶的整体美观效果。

5.4海绵边坡

高速公路设计中，不可避免的会穿越山体，形成挡墙、边坡等破坏生态的构筑物。传统高边坡采用工程防护形式不仅造价高，而且持续效果不理想、环境不友好、景观效果差，缺乏对雨水的调节能力和生态恢复能力。借鉴“海绵城市”的特点，可以让高速公路边坡具有生态弹性，是改善边坡防护最直接有效的方式。采用生态防护能够让高速公路边坡成为海绵边坡，雨季时，利用绿色植物根系吸收水分，有截留水分作用，一定程度上延缓土壤基质吸附力下降；待降雨后，发挥植物的蒸腾作用，释放根系水分。海绵边坡依靠植物根系锚固至岩土深处，与岩土构成整体，可有效提高土地强度，保持边坡稳定，减少水土流失，改善土壤质量，同时使裸露边坡恢复绿色生态面貌，重构裸露边坡生态系统，使之与周边生态系统相协调。

6海绵城市理念在高速公路应用的建议

在高速公路海绵规划设计的过程中，必须坚持安全第一的原则，考虑道路的荷载及覆盖的耐久性，并充分考虑高速公路的特殊性，设计良好的视景结构，保持优美的视线通廊，提升景观设计效果，给驾乘人员良好的景观感受，消除驾驶疲劳，减少安全隐患。在具体工程的设计中，必须要与当地部门和专家学者进行深入的探讨，深入了解当地水文条件，地质条件，总结相关资料，并且积极结合其他的海绵城市应用实际案例对高速公路设计的整体应用效果进行深入分析，才能做到因地制宜、打造与当地生态环境相适应的弹性海绵高速公路，避免生搬硬套导致水土不服的问题。此外，在设计过程中必须完善管理制度和管理体系，尤其是对于高速公路建设完成之后的质量管理，这样才能够有效促进海绵型高速公路的应用。

7结束语

综上所述，在高速公路设计中，严格按照海绵城市的理念，坚持因地制宜的原则，处理好细节工作，可有效解决路面积水、边坡水毁等问题，提高水资源利用率，提升景观效果。今后可进一步借鉴海绵城市打造海绵型住宅小区的思路和经验，探究高速公路沿线附属设施的海绵化设计，提升高速公路建设的整体水平。

参考文献：

[1]王幼殊.城市地表径流有机污染特征及典型污染物在雨水渗滤介质中的迁移规律研究[D].北京建筑大学,2018.

[2]仇雅静.高速公路改扩建造价影响因素分析及控制对策[J].华东公路,2018(2):91~92.

[3]曹雷,卢阳阳.大型高速公路互通改造成市政立交海绵城市工程的设计研究[J].西部交通科技,2018(4):32~34.

[4]浦华友.海绵城市在市政道路给排水设计中的应用[D].安徽建筑大学,2017.

[5]郑华旭.基于海绵城市理论与实践的高速公路立交互通绿地景观设计研究[J].广州城市职业学院学报,2017(2):43~47.、

作者:李蕊言 单位:重庆市市政设计研究院