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關鍵詞:公路工程;路基路面;病害治理
中圖分類號:X2文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2008)09-0359-02
1 邊坡防護與加固治理措施
路基邊坡防護與加固應符合“因地制宜、就地取材、以防為主、防治結合、經久耐用、節省造價和造型美觀”的原則。路基邊坡防護與加固包括植物防護、工程防護、柔性支護與防護、綜合防護等幾種類型。
植物防護就是在邊坡上種植草或植樹,以減緩邊坡上的水流速度,利用植物根系固著邊坡表層土壤以減輕沖刷,從而達到保護邊坡的作用。植物防護不僅可以美化公路環境,調節邊坡的濕溫,起到固結和穩定邊坡的作用,而且又比較簡單、經濟。一般來說,防護工程應優先考慮植物防護,當然其土壤必須適宜于植物的生長,而且邊坡比較平緩,坡高不大。在高速公路上,常用的植物防護有植草、鋪草皮和植樹等。
工程防護主要是針對不適宜植物生長的土質填、挖方邊坡或風化嚴重、節理發育的巖石路基邊坡,以及碎(礫)石土的挖方邊坡等,采取工程防護措施即設置人工構造物防護。工程防護的類型有護面墻防護、干砌片石防護、漿砌片石防護、水泥混凝土預制塊防護、錨桿防護、擋土墻以及土工合成材料防護等。
柔性支護與防護主要包括三維植被網、鋼繩網主動防護等防護形式。
2 邊坡變形與失穩治理措施
對于邊坡破壞較嚴重的情況,如出現塌方、滑坡以及可能出現失穩等,必須采取相應的措施來確保邊坡的穩定性(強度方面)和安全性(變形方面)。根據邊坡的不良工程地質特征和滑坡加固治理與防護工程特色,主要選取適用性強、易于操作、工程負效應小的措施,如抗滑樁、錨桿(索)、擋土墻、削坡和灌漿等,使其分別適用于不同塌方、滑坡的物理力學條件和地質條件。
3 巖溶地區路基治理措施
對于巖溶地區路基的處治,首先要從地質條件上弄清巖溶的發展規律和分布規律,然后再慎重確定處治方案。在一般情況下,對局部嚴重的、大型的、不易搞清楚的巖溶地段,應盡量設法繞避;對不太嚴重的中、小型巖溶地段,選擇其最窄的、最易于采取措施的地段通過。
對巖溶水宜以疏導為主,采取因地制宜、因勢利導的方法,不宜堵塞,一般可采用排水溝、泄水洞等疏導巖溶水。路基上方的巖溶泉和冒水洞,宜采用排水溝將水截流至路基外。對于路基基底的巖溶泉和冒水洞,宜設置集水明溝或滲溝,將水排出路基。對于穩定路塹邊坡上的干溶洞,洞內宜采用干砌片石填塞。位于路基基底的開口干溶洞,當洞的體積不大、深度較淺時,宜予以回填夯實;當洞的體積較大或深度較深時,宜采用構造物跨越。
對于有頂板但頂板強度不足的干溶洞,可炸除頂板后進行回填,或設構造物跨越。通過溶洞圍巖分級或計算判斷下伏溶洞有坍塌可能時,應進行加固處理。對于洞徑大、洞內施工條件好的無充填溶洞,宜采用漿砌片石或鋼筋混凝土的支撐墻、支撐柱進行加固;深而小的溶洞不便于洞內加固時,宜采用石蓋板或鋼筋混凝土蓋板跨越可能的破壞區;對于頂板較薄的溶洞,當采用地表構造物跨越有困難或不經濟時,可炸除頂板,按明洞的方式進行處理;對于有充填物的溶洞,宜優先采用注漿法、旋噴法進行加固,不能滿足設計要求時宜采用構造物跨越;如需保持洞內流水通暢時,應設置排水通道。
對于路基范圍內的土洞應先判明土洞是否仍在發展。對于已停止發展的土洞可按一般地基進行評價,需加固時宜采用注漿、復合地基等方法進行處理;對于還在發展中的土洞,宜采用構造物跨越。
4 采空區路基治理措施
由于開采時間與開采結束后上伏巖土體剩余沉陷變形時間都較長,以致于采空區對路基影響與危害持續時間也較長。對采空區路基的治理,首先應了解采空區的分布及發展情況,然后再慎重確定“技術上可行、經濟上合理”的治理方案。
開挖回填處理的淺采空區的治理范圍,其治理長度為公路軸向采空區實際分布長度,處治寬度為路基底面寬度或構造物的寬度,處治深度為底板風化巖位置。
公路采空區路基的處治設計應根據采空區的形成時間、埋深、采空厚度、采煤方法、頂板巖性及其力學性質、水文地質、工程地質條件等選擇治理方案。采空區路基的處治應從路基處治、開采協調兩個方面來進行。
(1)從路基處治角度來說,主要有開挖回填、充填、橋跨和注漿等四種。
①開挖回填:對于路基挖方邊坡上的采空區宜采用開挖回填方案。
②充填:采空區充填能有效地減小地表沉陷破壞程度。有條件時采用水砂充填,能保證公路安全無損。采深不大時,可采用覆巖離層充填,加固采動覆巖破壞區,限制地表沉陷破壞。對于煤層開采后頂板尚未垮落的采空區,可采用非注漿充填方案,包括干砌片石、漿砌片石、井下回填、鉆孔干濕料回填等方案。干砌(漿砌)片石適用于采空區未完全塌落、空間較大、埋深小、通風良好,并具備人工作業和材料運輸條件的采空區治理。一般路段路基用抗壓強度不應低于10MPa干砌片石回填;對有構造物路段,應用抗壓強度不應低于15MPa漿砌片石回填。
③橋跨:煤層開采規模較小、開采深度小于100m的采空區,可采用橋跨方案。
④注漿:采空區上覆巖層在有條件時會出現離層,離層經歷產生、發展、達到最大高度及最終離層閉合的移動過程。在離層帶中注漿減緩地表沉降,控制地表總的下沉量,減緩地表動態變形值,達到保護公路的目的。對于煤層開采規模較大、開采深度(埋深)小于250m的采空區,宜采用全充填注漿方法。對于埋深大于250m的采空區,宜根據其開采特征、水文地質、工程地質條件及其對公路工程的危害程度等因素,確定是否采用全充填注漿方案。
(2)從開采協調的角度來說,主要有以下幾個方面:
①調整路面板接縫的寬度。混凝土路面由于溫度或濕度變化及硬化時收縮的原因,會出現脹、縮和翹曲。設置接縫可減少混凝土板變形受約束影響而產生的內應力,增加路面板抵抗各種變形的能力。
②設置“雙層連續配筋混凝土結構”。對于采深與采厚比較大且地表變形連續時,高等級道路可設置這種路面結構形式,以增強整個路面的抗變形能力。
③合理安排開采時間。使地表劇烈變形破壞期避開冬季低溫期,以使路面材料變形適應采動地表變形。(溫度的降低使路面材料的脆性加大,收縮系數增大,抗變形能力降低,路面易于開裂,路面承載能力降低。)
④限制一次開采高度,沿公路軸向大面積協調開采。這種方法已在鐵路下開采煤層有成功的經驗,一般可以將地表位移變形降低到50%以下。由于采空區的工程地質條件復雜,處治方案靈活多樣,應針對采空區的具體情況,將幾種方案聯合使用,達到經濟合理的最佳治理效果。
參考文獻
[1]方向池,柏松平等. 高原山區高速公路邊坡防護[J]. 公路,2002,(7).
[2]交通部公路司. 新理念公路設計指南[M].北京:人民交通出版社,2005.
【關鍵詞】:高速公路;路面中修養護;病害治理措施
1、高速公路路面病害的成因分析
1.1裂縫病害的成因
高速公路表面的裂縫分為橫向裂縫和縱向裂縫,不同形式的裂縫有不同的原因。首先,對于側向骨折,主要原因是溫度應力的影響。這是由最高溫度的表面開始的溫度的結果,然后快速下降。隨著時間延遲,瀝青老化逐漸,瀝青表面的抗裂性也逐漸下降,如果拉伸應力的溫度超過斷裂產生的拉伸強度,則會發生瀝青表面裂紋。這樣只要表面上的裂縫通過洗滌或泵送漿料,發生裂紋中心沉降變形,并將出現裂紋位置兩側新的斷裂,斷裂損傷甚至。其次,縱向斷裂主要是土壤的基礎和不均勻性。特別是在舊路基加寬的過程中,由于地面步驟不是標準處理,對分流鋪路沒有嚴格的控制,分層填充和壓實等厚度可能造成縱向裂縫,特別是在地表滲水和車輛載荷下的聯合作用更是如此。
1.2坑槽病害的成因。
1.2.1水損害是路面早期出現坑槽破壞的最常見成因。在初始階段,路面積水會順著路面空隙處滲入,在受到車輛負載的作用下會和路基細料形成灰漿,造成瀝青面層和基層脫開,灰漿在車輛載荷擠壓下透過面層裂縫而唧到表面。在此位置瀝青的面層會形成網裂,某些細小的面層和基層材料就會粘附在車輪上,這樣就形成了坑洞,隨著坑洞的不斷擴大,就形成了坑槽。
1.2.2油損害是指車輛用油滲入到路面,造成瀝青混合料松散,受到車輛不斷碾壓而形成坑槽。
1.3車轍以及推移病害的成因
車轍以及推移病害的產生在很大程度上和基層施工質量、瀝青混合料性能、車輛超載以及透油層灑布質量有關。在高速公路中,車輛都是嚴格按照規定的車道行駛,這就造成了非常嚴重的交通渠化現象。隨著車輛載荷作用次數的不斷增加,行車道的車輛輪跡會受到進一步的壓實,隨著時間的推移,將會有不同程度的車轍。 在瀝青混凝土路面鋪設之前,不能比較徹底清洗底座表面,或通過溢油鋪布不平等可以使瀝青層和基層接合不良。 瀝青路面施工的位置由重負荷的變化而改變。 隨著時間的推移,軌道的雙方將有很大的差距,更加嚴重的裂縫。 這在較低水平和較薄表面厚度的區域尤其如此。另外,因為瀝青混合料屬于彈塑性材料,若是其配合比不當,就會造成其高溫穩定性較差、抗塑性能力較低。所以,在溫度較高的情況下受到車輛的不斷碾壓,就會逐漸形成車轍以及推移。
1.4泛油病害的成因。
1.4.1沒有進行嚴格控制和管理。施工單位自己更改配合比、瀝青混合料攪拌不均等,都造成了瀝青用量過大。
1.4.2路面的施工質量較差,在攤鋪時造成混合料出現離析現象,從而造成局部的細料過于集中,容易出現泛油的情況。
1.4.3水破壞。路面積水會滲入到下層,造成瀝青和石料剝離,水的影響造成瀝青膜脫落并上泛引起表層泛油。
2、高速公路病害的解決措施
2.1裂縫病害的解決措施。
2.1.1瀝青混凝土路面裂縫是不可避免的,所以對于由溫度引起的橫向裂縫,可以使用更好的瀝青質量來降低裂縫的可能性。 在相同條件下,使用相對較薄的瀝青可有效減少裂縫的產生。 同時,保持混凝土均勻分布,提高緊湊性,降低孔隙度,提高混凝土的強度,減少表面的弱點,這一點很重要。
2.1.2對于路基施工縱向裂縫,特別是路基拓寬了路橋凝聚力的區域和位置,我們將嚴格控制灌裝和包裝厚度的一致性,同時確保滿足標準要求壓實。 還需要采取有針對性的措施來處理半分散的瀝青路面的縱向冷接縫問題。
2.2坑槽病害的解決措施。
2.2.1冷補法。首先對坑槽的深度進行測量,并且將需要切槽修補的范圍進行明確的劃定。之后通過液壓風鎬進行切槽,通過高壓風槍將槽底以及槽壁等處的廢料清理干凈。再通過噴燈將槽底以及槽壁烘干,并在其表面噴灑薄層粘層油,最后可以將事前準備的熱料填補到坑槽中。
2.2.2熱補法。首先要按照坑槽需要修補的范圍確定出熱輻射加熱板的區域,設置好加熱板后加熱約5 min,使修補區域的路面軟化到一定程度;之后將事前準備的熱料填補到坑槽中,并將其攪拌攤平,從四周向中間進行碾壓。
2.3車轍以及推移病害的解決措施。
2.3.1車轍以及推移病害的預防。在進行高速公路建設時,一定要選擇那些針入度低、軟化點高以及含蠟量低的高粘度瀝青,同時要選擇表面粗糙、和瀝青具有較好粘接性的集料,這些材料的應用能夠較大程度上緩解車轍的問題。
2.3.2這是控制道路通行問題的最有效措施。同時,在瀝青路面鋪設瀝青層是非常重要的。在溢油布之前,必須丟失物料和清潔表面,同時保證溢油層的均勻性和設計用量,從而提高草根的表面和粘結性能。
2.3.3盡量減少超載車輛的影響。從重要措施的源頭問題出發,對過載車輛的控制進行簡化通行,應盡可能配合相關部門,減少過載車輛的影響。
2.4泛油病害的解決措施。
2.4.1泛油問題大多數是因為瀝青的用量過多造成的,因此,在配合比設計過程中一定要嚴格遵照試驗規程控制最佳的油石比。
2.4.2在施工時,一定要嚴格遵照有效設計配合比進行施工,任何人不能私自對生產配合比進行更改。
2.4.3對于泛油比較嚴重的區域來說,其摩擦系數會出現較大的下降,會對行車的安全造成較大影響。對于這種情況,可以通過碎石壓入法進行解決或者將原有路面銑刨重新進行面層的攤鋪
結束語:
在高速公路路面中修養護施工中,要在施工前對路況進行調查,查找路面存在的病害,有針對性地提出治理方案,并在施工過程中加強過程管理,嚴格落實,徹底治理路面病害,確保工程質量達到規定要求,進而使來往車輛達到良好的通行效果。
【參考文獻】:
[1]王巍.淺析高速公路瀝青路面病害成因及對策[J].民營科技,2017,(04):150
關鍵詞:道路工程;路基路面病害;治理措施
中圖分類號: U41文獻標識碼: A
前言
近年以來,雖然我國的交通運輸事業取得了長足的進步,但是在其發展過程中也存在著諸多的問題。根據公路建設發展的現狀,及時合理的解決目前存在的問題,不僅僅有利于交通運輸事業的發展,還能給國家節約大量的資金。本文首先分析了公路路基路面的病害類型,然后討論了公路路基路面病害的治理措施。
1、公路路基路面的病害類型
1.1路基沉陷
在軟土地基上修建的路基是最容易沉陷的,軟土含水量大、抗堿強度低、承載能力低,由于路基底部遭受水侵蝕,會在路面底下形成大面積空間,坡腳又不能進行支撐,在路基自重的作用下,路面就會出現沉降、塌陷等現象。整個問題的造成,有一部分是自然原因,但也有人為原因,在公路當初施工過程中,工作人員沒有完整考慮施工的路面狀況以及一些問題的預防措施,沒有結合當地的實際情況,沒有保證軟土地基路段預壓時間,結果造成公路路基沉陷現象的產生。同時我們也看到,路基塌陷會給人民的生命財產安全帶來很大隱患,尤其在夜間極容易造成車輛損害和人員傷亡事故。
1.2面層不平整
瀝青路面的施工質量,在很大程度上取決于瀝青混合料的配比上。瀝青混合材料配合不合理,比如油石比較大,就可能導致路面產生鼓包,油石太小,就又會造成路面松散的情況產生。同樣如果其它材料使用的不合理也會造成一系列的路面問題而當瀝青混合料在攪拌時出現意外情況,比如含水量大、溫度高,造成攪拌不均勻,會致使路面難以鋪成,溫度過高還會造成瀝青老化,不能保證路面的質量。
1.3路面早期破損
由于各種原因,在瀝青混合料攤鋪碾壓中,沒有嚴把施工的質量關,沒有嚴格控制終壓的瀝青混合料的溫度,造成了橫向裂縫的產生。由于片面追求個別不合理的指標,沒有全面考慮面層的綜合強度、安全性和耐久性,結果造成路面的不必要的破壞。還由于沒有綜合考慮到當地的自然環境因素,結果造成了一些意外的問題產生,給路面造成很大破壞。
2、公路路基路面病害的治理措施
2.1路面問題的治理
從根本上說,防止路面問題的產生還得從保證路基的質量入手,但是由于各種原因,路面出現損害問題的現象還是很多,所以在做好保證路基質量工作的同時,我們也應做好路面治理工作的準備。關于路面治理,我們也要注意三個方面的問題。1)對于路面的不平整現象,盡力采取簡潔措施。2)對于路面出現的裂縫問題,當裂縫較細數量不多時,可將裂縫用水沖洗完后用水泥漿抹補。而裂縫較大時,應沿裂縫鑿去薄弱部分,再進行施工。3)要注意在路面治理過程中的細節問題,以免治理不當,再次出現路面破壞現象。
2.2邊坡防護與加固治理
路基和路面治理應緊密結合當地的自然環境。首先,工程防護要結合當地環境,根據不同地域采取不同措施,護面墻防護、錨桿防護以及土工合成材料防護等手段要結合實際情況。其次,在注重工程治理的情況下,也應注重植物防護。植物防護是一種長遠措施,不僅可以美化公路、調節溫度,而且可以起到固結和穩定邊坡的作用,可有力的保護路基的穩定性。
2.3邊坡變形與失穩治理措施
邊坡是天然斜坡和人工邊坡的統稱。邊坡在復雜的地質力作用下形成在公路工程建設中,邊坡變形主要表現為路基路面危巖、位移、傾斜,對于邊坡破壞較嚴重的情況,必須采取有效措施治理邊坡變形與失穩。路基防護是保證路基穩定性的重要措施之一,在治理公路工程路基路面邊坡變形的過程中,應結合公路工程的實際情況,因地制宜地采取措施,根據邊坡的不良工程地質特征和滑坡加固治理與防護工程特色。在山區修建公路的時候,主要選取適用性強、易于操作、工程負效應小的措施,以預防崩塌、落石、滑坡、坍塌、泥石流等山體或邊坡變形,如抗滑樁、錨桿(索)、擋土墻、削坡和灌漿等,使其分別適用于不同塌方、滑坡的物理力學條件和地質條件。
2.4巖溶地區路基治理措施
巖溶地貌分布在世界各地的可溶性巖石地區,巖溶地區的地基問題是公路工程建設中的突出問題。對于巖溶地區路基的治理,應從整體上把握巖溶地區的路基概況,結合實際地質條件,理清巖溶發展規律和分布規律,以便在巖溶地區進行公路工程路基路面病害治理時制定合理的處治方案。巖溶地區的地形主要分為以下幾種情況,一是大型且局部嚴重的巖溶路基路面病害地段;二是不太嚴重的中、小型巖溶路基路面病害地段;三是路基基底的巖溶泉和冒水洞;四是路基基底的開口干溶洞等。具體說來,對于大型且局部嚴重的巖溶路基路面病害地段病害的治理,應搞清楚巖溶地段的具置,盡量設法繞避進行公路工程建設。對不太嚴重的中小巖溶地段路基路面病害的治理,在進行公路工程建設時,應選擇其最窄的、最易于采取措施的地段通過,對巖溶水宜以疏導為主,采取因地制宜、因勢利導的方法,不宜堵塞,一般可采用排水溝、泄水洞等疏導巖溶水。
2.5采空區路基治理措施
采空區路基治理是公路工程路基路面病害治理的重點和難點,由于開采時間與開采結束后上伏巖土體剩余沉陷變形時間都較長,在對公路工程路基的危害方面,采空區路基治理的形勢十分嚴峻,對路基影響與危害持續時間也較長。在公路工程路基路面的治理中,針對采空區路基路段的治理,要制定實際可行的治理方案,必須了解采空區的分布及發展情況。采空區路基的治理應從路基處治、開采協調兩個方面來進行,其具體內容如下。
1)路基處治
對公路工程采空區路基路面病害的處治,可以從四個方面采取措施,即開挖回填、充填、橋跨和注漿。其中,開挖回填是指對于路基挖方邊坡上的采空區宜采用開挖回填方案。開挖要注意保護標準定位樁、軸線樁、標準高程樁。回填是保證地基不受侵擾。充填是指采空區充填能有效地減小地表沉陷破壞程度。公路工程的充填材料對采空區路基路面的治理至關重要,有條件時采用水砂充填,能保證公路安全無損。采深不大時,可采用覆巖離層充填,加固采動覆巖破壞區,限制地表沉陷破壞。
另外,為充分保證工程質量,降低工程造價,在公路工程路基路面病害治理中,在煤層開采規模較小、開采深度小于100m的采空區,可以采用橋跨方案。而在煤層開采規模較大的采空區,則適宜采用注漿的方法,注漿是指采空區上覆巖層在有條件時會出現離層,離層經歷產生、發展、達到最大高度及最終離層閉合的移動過程。在離層帶中注漿減緩地表沉降,控制地表總的下沉量,減緩地表動態變形值,達到保護公路的目的。
2)開采協調
公路工程采空區路基路面的治理還可以采用開采協調的方法。在開采協調過程中,要把握好三個方面的內容,一是調整路面板接縫的寬度;二是設置“雙層連續配筋混凝土結構”;三是合理安排開采時間。在調整路面板接縫的寬度方面,設置接縫可減少混凝土板變形受約束影響而產生的內應力,增加路面板抵抗各種變形的能力。在設置“雙層連續配筋混凝土結 構”方面,主要是對于采深與采厚比較大且地表變形連續時設置。在合理安排開采時間方面,要使地表劇烈變形破壞期避開冬季低溫期,以使路面材料變形適應采動地表變形。
結束語
總而言之,公路中路基路面病害不僅嚴重影響公路的質量,還會危害人民群眾的生命財產安全,為國家帶來的經濟損失,因此在實際施工過程中應做好路基路面施工的質量控制,做好病害的預防與治理工作。隨著科技的發展我們有理由相信,只要能夠不斷研究、不斷探索,就能不斷完善路面路基病害的預防方法及治理措施,使我國公路建設的明天更美好。
參考文獻:
[1]方向池,柏松平等.高原山區高速公路邊坡防護[J].公路,2002.7.
[2] 交通部公路司. 新理念公路設計指南 [M]. 北京:人民交通出版社,2005.
【關鍵詞】高速公路;瀝青路面;病害;成因;維護
高速公路瀝青路面的維護是一項很重要的工作,在高速公路中,瀝青路面或多或少都存在損壞的情況。路面養護是高速公路養護的關鍵,而預防性養護是改善瀝青路面病害的一種有效方法,通過加強道路前期的預防和檢查,并采取相應的技術措施維護瀝青路面,使其不留隱患,以恢復高速公路瀝青路面的服務功能,避免給道路維護造成不必要的麻煩,以延長高速公路瀝青路面的壽命。
1 高速公路瀝青路面病害的成因與表現
1.1 車轍與龜裂
在行車過程中,行車荷載與路面直接接觸時,由于基層的強度高,板體性強,變形能力差,瀝青混凝土承受的荷載會傳遞到基層。瀝青混凝土在承受基層反作用力的情況下,內部的原有結構層就會遭到破壞,失去應有的變形能力和強度,形成車轍。車轍形成原因主要是受氣候因素變化的影響,還有超載超限車輛大幅增加,使瀝青路面基層的整體性變差,局部出現松散的狀況。
龜裂是由于路面基層濕軟、穩定性下降、整體強度不足、路面層老化、路面材料未拌合均勻或配合不當而造成的,也可能是瀝青路面出現縱向裂縫或橫向裂縫時,未能及時對裂縫進行封填,導致水滲入下層而形成龜裂。
1.2 縱向裂縫與橫向裂縫
縱向裂縫是與道路中線平行的裂縫,有時還伴有少量的支縫。在半填半挖路面的加寬處,由于路基壓實不好,路基常出現沉降的情況而形成縱向裂縫。特別是沿行車輛因荷載作用而產生縱向的裂縫,其原因主要是水滲透破壞、路基施工不當、地基本身的原因等。橫向裂縫是與道路中線垂直的裂縫,有時也會伴有少量的支縫。橫向裂縫是由于半剛性基層收縮或低溫收縮裂縫而產生的,起初出現于路面兩側,隨著裂縫逐漸發展并貫通全路。
1.3 沉陷與松散
沉陷是由于路面受到損壞、路基沉降而導致局部凹陷,或者是由于開挖、回填過程中壓實不足所造成的。松散是由于混合料中的瀝青偏少,且集料與瀝青間的粘結性較差,導致路面材料脫開并散失,瀝青老化變硬而造成的。隨著松散進一步發展就會形成坑槽,在車輛荷載作用下,使基層與面層脫離,導致基層結構破壞。
2 高速公路瀝青路面的養護方式
2.1 日常養護
瀝青路面出現較為輕微病害時,可以采取日常養護的方法來改善路面的狀況。當路面裂縫在5cm以內,但未出現啃邊、錯臺現象,可采取灌熱的辦法來改變瀝青的性質,并對其作防水處理。先對瀝青路面出現裂縫的部分進行拓寬與初步清理,再以吹風清理設備來清除裂縫中的雜物、灰塵、顆粒,保持裂縫的干燥和清潔,以滿足裂縫的修補要求。對于瀝青路面的坑槽、小面積沉陷、網裂等,已波及到基層或中下面層的局部病害,可以采用切割機械和破碎機械將修補范圍切割出來,并由人工挖除病害,清除干凈路面損壞的部分后,在坑內涂刷乳化的瀝青,并鋪平坑槽。
2.2 預防性養護
預防性養護是以專業技術對養護對象在最佳時間進行預防性養護作業,它需要應用機械工具與材料,以保證高速公路的運行。為了保護路面不受化學產品、雨水的侵蝕,使其延長使用壽命,可以通過考察現場路面的情況以及模擬現場施工試驗進行數據分析,針對道路運行時間,采用噴涂瀝青的方式對路面預養護進行實驗,以確定瀝青封面的施工材料。
2.3 專項養護
專項養護是根據養護對象的病害方式或損壞程度,對養護對象進行具體的、專業的養護。專項養護工作需要選擇養護技術和最佳作業時間來進行,具有較強的針對性。
3 高速公路瀝青路面病害的維護措施
3.1 準確把握高速公路的養護時機
高速公路瀝青路面的維護應把握好時機,根據不同得養護方式,采用不同的養護方法。前期投入使用時,出現微小裂縫、小坑槽或大面積裂縫,應針對路面的具體情況,有針對性的進行養護,以消除路面安全隱患。按照相關標準規范和要求,分析路面各項指數,路面狀況指數應在80以上,路面強度指數應大于或等于0.8,路面橫向力系數大于或等于45度。
高速公路瀝青路面養護是周期性的工作,工作人員應根據實際情況,定期檢查和養護路面。通過采集路面數據,并綜合進行分析,提高高速公路的養護標準。必要時,應抽樣檢查路面狀況,以保證高速公路路面的服務質量。
3.2 建立高速公路瀝青路面管理系統
在高速公路正常運行的過程中,高效、科學的檢測手段是預防性養護高速公路路面的前提條件。通過采用現代化的信息技術定期對路況進行檢測和系統管理,并建立監測制度,全面的檢測高速公路路面的運行狀況,以便為高速公路路面的預防性養護提供指導。對于高速公路瀝青路面的管理,可以采用現代化科技手段來分析檢測與養護的數據,針對數據提出有效的解決措施。具體實施時,應實時監控高速公路各段得路面,針對監控系統評價和預測路面病害,也可通過管理系統來選擇相應的方案,以提高高速公路養護的效率和養護的科學性[5]。
從瀝青的運輸、制作、攤鋪到養護,每一個環節都應進行科學化管理與操作。運輸瀝青時,應合理計算運力和運距,以保證運輸車輛清潔,裝料前底部和車廂側板涂一層油水混合物,卸料后注意清理,避免結塊,運輸過程中,保持勻速且覆蓋雙層篷布,注意防水、保溫,避免污染。制作瀝青時,按照公路現場加工生產流程,注意合理控制改性瀝青的溫度和配比精準度。攤鋪瀝青時,注意清掃路面,保證路面清的潔度,按照相關的規范要求撒布黏油,對于局部多撒或少撒的部位應人工處理,并注意控制攤鋪機械運行的穩定性與料斗狀況,以保證攤鋪均勻。碾壓瀝青路面時,碾壓機作業應保持連續均衡,并對碾壓機進行跟蹤監測,以便及時發現問題,讓工作人員立即處理。
3.3 加強高速公路瀝青路面養護人員的業務培養
在高速公路養護的過程中,養護人員相當于保健醫生,養護人員必須具有相應的養護技能,才能運用養護技術來更好的維護公路路面。相關的管理部門可以通過加強養護人員的專業養護知識和養護技能培訓,不斷提高養護人員的養護水平。也可以制定相應的用人標準和培訓考核制度,使養護人員都能夠持證上崗。另外,由于養護工作比較艱苦,相關的領導應注重培養養護人員的工作熱情,提高養護人員的職業素養和工作責任心,保證高速公路的養護質量,使高速公路平穩運營。
4 高速公路瀝青路面病害維護的注意事項
在瀝青路面施工時,由于修補舊路面會鋪玻纖維網、噴涂乳化瀝青,且鋪筑瀝青路面的時間較長,因此,在施工時,應做好組織工作。施工段落的交通組織及劃分,應按照交通部公路養護技術的相關規范來設置施工的導向標志、限速標志、警告標志和安全防護措施。施工單位應落實機械組織及人員,按照正規招標程序來選擇施工單位,準備足夠的機具、人力、原材料,在保證施工質量的同時,盡可能縮短施工的時間。建設單位要組織路政人員,做好施工現場交通疏導和交通組織,委派能力較強的監理單位進行監理[6]。
對于銑刨出的廢料,可以選擇公路的用地范圍之外堆放。施工時,合理的安排時間,如春、秋季節,盡量避開交通量大和雨季的黃金季節。高速公路瀝青路面的維護工作非常重要,相關的公路管理部門應引起高度重視,根據路面破損成都進行治理,以路面為中心全面養護瀝青路面。
綜上所述,在高速公路中,瀝青路面或多或少都存在損壞的情況,隨著道路交通承載量在不斷加大,交通運輸壓力也隨之加大,高速公路瀝青路面的維護已成為道路維護的重要工作。通過采取相應的措施,加強道路前期預防和檢查,并改進養護技術,為維護工作提供技術支持,盡快恢復瀝青路面的服務功能,以延長高速公路瀝青路面的壽命。
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關鍵詞:公路 瀝青路面病害 處理技術
中圖分類號: TU535 文獻標識碼: A
隨著我國市場經濟的迅速發展,我國各方面事業建設均取得了驕人的成績。作為我國各方面建設的重要基礎行業之一,公路建設在時展的潮流中得到了快速發展,而作為公路建設重要組成部分之一的瀝青路面鋪設及維護,其處理質量的好壞直接決定著行車安全及公路的暢通,并越來越受到理論和實踐方面的重視。本文在對公路瀝青路面病害的病理和成因分析的基礎上,提出了處理的方法和關鍵技術,以期為我國公路瀝青路面更好地服務于現代生活提供技術上的支持,同時減少后期維護成本,也對提升公路瀝青項目的經濟性有重要的意義。
一、公路瀝青路面病害的病理和成因
1、公路瀝青路面病害的種類
公路瀝青路面病害是個籠統的概念,因為瀝青路面有其固有的缺陷,致使瀝青路面在投入使用后,在外在條件發生變化的時候,極易產生病害。例如,在室外的空氣濕度和溫度的變化的影響下,在車輛外力的施壓下,瀝青路面極易產生變形,松散,泛油,裂痕,車轍等病害現象。在瀝青路面初始病理出現時,如不及時進行維護,則會導致瀝青路面繼而出現沉陷,坑槽,翻漿等更為嚴重的病害,此時,直接會影響到公路使用價值的發揮。
2、公路瀝青路面病害的成因
公路瀝青路面的鋪設是一個復雜的過程,公路瀝青路面病害的出現與初始的設計和后期運營中出現的諸多因素都有直接關系,因此公路瀝青路面病害的出現與下面幾個因素有較為重要的聯系:
①初始結構設計不合理
在瀝青路面初始設計和論證時,所建議采用的瀝青面結構設計不合理,混合材料選取規格較大。根據規范的設計施工要求,為保障瀝青路面投入使用后能保持較長的壽命,應對瀝青路面進行規范設計及鋪設選料,除了要考慮到基本的行車需要外,還要排除其他惡劣天氣的影響,如雨水的侵蝕不滲,較適宜選取顆粒直徑較小和縫隙也較小的混合材料進行施工,盡可能地采用細粒徑瀝青材料。而對于使用較大直徑或半開級配瀝青碎石的瀝青路面,必須要在施工時加筑防水封閉層,以防治雨水的滲透。此外,路面設計厚度不達標也是導致出現公路瀝青路面病害的重要原因之一。
②運行車輛超載的影響
超載成為了現代運輸的一大隱憂,隨著超載現象的頻發和嚴重超載車輛的頻繁出現,運行車輛超載已經成為了我國瀝青公路路面病害出現的主要因素之一。一些企業為了維護自身利益,無視法律法規,忽視社會效益,導致產生極大地負的外部效應,這些外部效應主要就體現在瀝青路面病害上。
③路面施工和養護管理的影響
在基層施工時,對于表面清理的不夠徹底,這些殘留的浮塵極易在雨水的作用下,使得細料變軟,被沖刷波及到公路瀝青路面的表層。對于路面的施工,如若選用的原材料的配和比控制的不夠,會出現瀝青路面病害現象。
有些養護人員缺乏相關的知識和培訓,在對于瀝青路面的養護時采用人工噴油、人工撒料的方式進行,直接就破壞了原有路面的平整性,極易造成松散、堆擁等病害。
二、公路瀝青路面病害處理方法
對于不同類型的公路瀝青路面病害有著不同的處理方法,本文針對下述幾種不同的病害提出具有針對性的具體的處理措施。
1、車轍病害的處置措施
車轍病害在公路瀝青路面病害中較為常見,按車轍的深度不同,應采用不同的方法進行補救。對于車轍深度小于10mm,并且基層與路面的連接性狀況較好的情況下,可以在溫度較高時采用熱烘、耙松、補充材料、填平等工作流程達到對車轍病害的修補效果;而對于損壞程度較嚴重的車轍,即深度大于10mm,同時基層與路面的連接性狀況較差,已影響公路使用的情況下,應及時采用刨除重壓的補救方式,拋除厚度要至少達到損壞瀝青路面的4厘米,清除雜物和浮沉后,重新鋪設與原設計相匹配的混合材料,最后采用機械碾壓平整。
2、裂縫病害的處理措施
視裂縫的嚴重程度,采用不同方式進行處理。寬度較小。一般為小于3mm的裂縫可以采用修正膠進行彌補,可以及時直至流水現象的進一步發生;寬度大于3mm,一般寬度為3——5mm的裂縫寬度,則首先必須進行對裂縫中雜物及灰塵的清理,而后使用加熱后的瀝青進行灌注,速度一定要控制地十分緩慢,直至瀝青充滿整個裂縫為止,最后撒材料進行封口,并做好防水處理。除上述辦法外,也可以使用人力將細顆粒的熱瀝青材料填實,用路用烙鐵進行封口,最后做好防水措施。
3、坑槽病害的處置措施
坑槽修補的范圍需要呈方形,并且四周的線要保持與中心路面線垂直或者平行的原則,對坑槽進行修補需要比實際損壞的面積至少大出10——15厘米,挖掘時要確保沿制定的四周線進行,并保證徹底清除病害部分,而都清理全部廢物及殘渣,進而在挖掘的底部和四周均要涂滿粘層瀝青,最后選擇與初始鋪設時相近或者相似的混合材料進行回填,回填時一定要確保溫度不得低于攝氏120度。在回填的過程中,要從邊緣向中心推進,同時保證隨著回填的進度,逐步將回填的混合材料進行夯實工作,確保夯實度達到公路等級的要求標準。
4、泛油病害的處置措施
對于公路瀝青路面泛油病害發生較輕時,用加熱過的工具將路面泛出的油清理干凈,之后用石屑進行壓入發處理即可;而對于瀝青路面產生較為嚴重的泛油病害時,必須要將病害處鏟除干凈,并用直徑較小的材料進行修補,最后采用機械進行壓實作業。
三、對于公路瀝青路面病害處理技術的建議
針對上述公路瀝青路面的病理及補救措施的分析,本文對于我國公路瀝青路面的病害處理技術提出如下建議:
1、公路瀝青路面屬于柔性路面,現實中運用柔性瀝青路面理論指導半剛性基層路面存在著缺乏系統的試驗驗證,導致理論和實踐中對于瀝青公路路面厚度的認識存在分歧。因此,在具體實踐中,要以科學的理論指導現實施工。
2、在實踐中,交通流的統計存在不規范的現象,致使超載的車輛很容易對瀝青路面進行破壞。在實踐統計工作中,要充分估計到具體公路的車流量及重載貨車的通行量,合理規劃設計公路的承載能力,從初始鋪設開始就嚴格把控,確保公路正常的使用壽命。
3、現實中,施工往往與現實是脫節的,施工方往往都打不到初始設計時的質量要求,在施工中要嚴格控制,確保公路項目建設的目標得以實現。、
4、瀝青公路路面的處理要著眼于早期的發現和維護,避免因早期的忽視導致后期更加嚴重的病害出現。早期處理無疑可以更加節約成本、節省時間,更加可以避免交通安全事故的出現。
5、在公路瀝青路面病害的處理方面,往往缺乏大修的設計標準,因此,為達到維護的效果,必須對處理技術進行評估,反饋相關效果,以便保證瀝青公路的長壽命服務。
四、結論
公路瀝青路面的高質量對于我們現在的生產和生活來說是非常重要的,其好壞關系到交通運輸的安全性,而其使用的安全性又是到國家的經濟快速發展、人們的安全出行的重要保證。我們在實際工作中,需要明確病理的機理及類型,并針對實踐活動進行改進,確保瀝青路面技術處理工作更好地進行。
參考文獻
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關鍵詞:高速公路;瀝青混凝土;橋面鋪裝;病害成因;措施
中圖分類號: TU535 文獻標識碼: A 文章編號:
近年來我國公路橋梁建設快速發展, 橋梁結構不斷創新, 大跨橋梁已很普遍, 但橋面鋪裝的設計與施工仍沿用傳統的習慣做法, 在進行橋梁結構設計時, 對橋面鋪裝層一般不作專門的計算分析。這不僅妨礙了正常交通, 影響了橋面的美觀, 更易造成交通事故, 也給維修工作帶來了很大困難。近年來, 人們對于因橋面鋪裝問題造成的直接和間接的經濟損失給予了足夠的重視。橋面鋪裝的早期損壞已成為影響高速公路使用功能的發揮和誘發交通事故的一大病害。
一、高速公路橋面鋪裝的破壞形式
1、推移和擁包
鋪裝層內部產生較大的剪應力, 引起不確定破壞面的剪切變形, 或者由于鋪裝層與橋面板層間結合面粘結力差, 抗水平剪切能力較弱, 瀝青路面在氣溫較高時抗剪強度下降, 在水平方向上產生相對位移發生剪切破壞, 產生推移、擁包等病害。
2、車轍
車轍是指沿道路縱向在車輛集中碾壓通過的位置, 路面產生的帶狀凹陷, 車轍已成為瀝青路面的一種主要病害, 是導致瀝青路面破壞的重要原因。根據深度不同, 將車轍程序分成3個等級, 車轍深度為6~ 13mm 為輕級; 13~ 25mm 為中級; 大于25mm為重級。
3、 開裂
開裂是路面出現裂縫的現象, 在橋面鋪裝中也是屬于較為常見的損壞現象。開裂的種類和原因有多種, 這里指的開裂是路面在正常使用情況下, 路表無顯著永久的變形而出現的裂縫。其特點是首先出現較短的縱向開裂, 繼而在縱裂的邊緣逐漸發展為網狀開裂, 開裂面積不斷擴大。橋面鋪裝一旦出現裂縫, 水分將沿縫侵入, 使之變軟而導致承載能力降低, 加速裂縫發展。更可能會引起其他的病害, 比如坑槽、松散。
二、高速公路混凝土橋面鋪裝的病害成因
1、 荷載原因
目前, 車輛超載的現象比較突出, 尤其是在山西地區, 煤焦重型車輛較多, 有的車輛軸載高達200 kN~ 350 kN, 而路面設計標準軸載為100 kN, 力學分析和實際情況都證明超載是造成橋面鋪裝層損壞的“殺手”。因此, 一方面應嚴格限制大型超載車上橋,另一方面要提高橋面鋪裝層材料等級與設計標準。
2、 水原因
水是橋面鋪裝層損壞的主要誘因之一, 由于瀝青的粘附性差, 橋面鋪裝層的空隙率過大或鋪裝層開裂, 導致水分滲入而產生損壞, 如松散、坑槽等, 使鋪裝層失去強度和防水能力。如果橋梁及鋪裝層排水系統設計不當, 滲入的水分無法及時排走, 即產生了“浴缸效應” , 加劇了鋪裝層的損壞。如果防水層被破壞, 滲水將直接腐蝕橋體, 從而危及橋梁的安全, 完善的橋面鋪裝系統及防水、排水系統是確保橋面鋪裝層服務性能的關鍵措施。
3、材料原因
橋梁結構與柔性鋪裝層之間的粘結對橋面鋪裝層起著至關重要的作用, 粘結層起承上啟下的過渡作用, 同時也是防水層。許多損壞是粘結層誘發的, 其原因在于該層位于剛性橋板與柔性瀝青鋪裝層之間的薄弱面上, 剪切力往往很大, 產生“剪切滑動效應”, 而習慣上常用普通瀝青或乳化瀝青作為粘結層, 用油量控制不好且容易偏高, 其軟化點一般都偏低, 高溫極易軟化而變成層, 導致推擠、壅包、波浪和車轍的產生。因此, 粘結層必須具備足夠的粘韌性和合理的用量。
4、 施工工藝的原因
鋪裝層厚度偏小。由于橋梁上部結構在施工中支架的沉降及預應力反拱無法十分準確地預測,或由于施工工藝控制欠佳,施工中主梁頂面標高與設計值相符是比較困難的,一般在測量主梁頂面標高后對其進行調整以保證橋面的厚度。如果調整不好,就會造成鋪裝層厚度不均,使有的地方厚度偏小。
在路面工程施工過程中,橋面瀝青混凝土層一般都是與主線一同施工。在主線瀝青面層施工過程中,施工單位通常都會做試鋪段來得出各項技術參數,總結施工工藝以指導全面施工,這套數據及工藝用于路基主線路面施工完全適用,但在橋面施工過程中卻不適用。主要是在橋面瀝青混凝土鋪裝層施工過程中一般不允許雙鋼輪壓路機開強振,以免使橋面混凝土、梁板混凝土受損壞產生裂縫,因此施工工藝發生了改變,使瀝青混凝土壓實度達不到要求,造成瀝青混凝土強度不足,空隙率較大、易滲水。
三、高速公路瀝青混凝土橋面鋪裝處治措施
1、從材料方面改進
橋面鋪裝問題的解決主要依賴于設計出能夠適應橋面變形及受力特點的鋪裝材料, 因此針對不同的橋梁類型, 使用相應的鋪裝材料是解決橋面問題的關鍵, 為防止病害發生, 在鋪裝層混凝土材料的選擇上, 應該注意以下幾個方面。
(1)鋪裝層所用的石料應該是經過篩選的優質石料, 應嚴格控制石料中針片狀和棱角性較差的顆粒含量。此外要保證集料表面的清潔, 集料表面的潔凈程度直接影響瀝青和集料的粘附性, 施工過程中有些集料表面裹附著泥土、粉塵, 泥土、粉塵遇水軟化, 造成混合料剝落、松散等。
(2)由于溫度變化引起的溫度裂縫, 瀝青往往隨著時間增長而老化, 瀝青面層的抗裂縫能力會逐年降低, 所以采用優質瀝青會明顯減少溫度裂縫。試驗證明, 在其他條件相同的情況下, 采用較稀(針入度大)的瀝青有利于減少溫度裂縫。另外, 瀝青混凝土面層抗溫度裂縫的能力與混凝土均勻性、壓實度和空隙率有關。混凝土均勻、壓實度高、空隙率小, 混凝土強度高且比較均勻, 面層表面的薄弱處也就越少。
(3)選取優良的防水粘結層材料, 防水粘結層材料通常要滿足以下要求: a要有良好的不透水性能和良好的耐高溫和低溫性能; b混凝土橋面和瀝青面層要有足夠的粘結力; c面層碾壓后無破損現象;d對橋面鋪裝狀況有廣泛的適應性; e能抵御橋面裂縫的影響和不低于面層設計壽命的耐久性。
2、 施工措施
橋面鋪裝的病害很大程度上都是由于施工因素造成的,所以,要想解決好橋面鋪裝的病害問題,首先要從施工工藝上入手,從施工方面尋求解決鋪裝層病害的方法和措施。
(1)嚴格控制施工配合比。施工配合比控制不嚴是導致唧漿、坑槽等病害發生的一個重要原因。
(2)杜絕混合料離析現象。在運輸、攤鋪時要保證瀝青混合料的均勻,盡量杜絕混合料離析現象的發生。
(3)嚴格控制橋面瀝青面層壓實度。主要通過增加碾壓遍數,并且盡可能在高溫時段碾壓,使瀝青混凝土現場空隙率符合要求。所以,壓實時要注意壓實機具的搭配和壓實遍數的嚴格控制。
(4)保證橋面清除干凈。在防水粘結層施工之前,首先銑刨掉橋面表層的砂漿,接著用空壓機吹除浮塵,再用水清洗表面,然后撒布瀝青粘結層。
4、 改善橋面排水系統
設置完善的橋面排水系統, 迅速排除橋面水, 防止水分下滲,采取防、排相結合的辦法。鋪裝層內滲入水的排出較為困難, 目前, 沒有十分有效的措施, 必須從材料著手, 如用排水性鋪裝層,同時結合邊緣盲溝排水系統等。
但邊緣排水系統只能較快地排出與邊緣盲溝較近的鋪裝層結構內部的自由水和表面水, 對橋面中心地帶, 由于自由水在鋪裝層內沿層間滲流的速率要比向下滲流的速率慢得多, 并且部分自由水可能根本無法沿層間滲流。邊緣排水系統只能解決鋪裝層內下滲水的含量, 不能從根本上解決滲水問題。
總之,橋梁鋪裝病害是一種常見的質量問題,應引起各有關部門的高度重視,需要設計、施工、養護等部門的共同努力。通過分析病害產生的原因,以此來改進橋面鋪裝的設計和施工方法,確保橋面鋪裝的耐久,做到預防為主,防治結合,讓公路橋梁為我國的國民經濟發揮應有的作用。
參考文獻:
關鍵詞:海綿城市; 濕地;中水回用; 節水
中圖分類號:TU984
文獻標識碼:A 文章編號:16749944(2016)08016402
1 引言
在我國城鎮化進入以提升質量為主的轉型發展新階段[1],如何緩解和解決水資源浪費、水生態損害、水環境污染等,是建立“資源節約型、環境友好型”的社會形態的新城市問題[2]。溫江區是成都市市轄區,地處成都平原腹心,地跨東經103°41′~103°55′,北緯30°36′~30°52′。東臨成都市青羊區,南毗雙流縣,西接崇州市,北靠郫縣、都江堰市,全區幅員面積277.8 km2,轄4街道6鎮。近年來,溫江城區、農科城片區、正宗片區、國色天鄉片區內澇成為我區面臨的重大自然災害,2013年“7?9”特大暴雨洪災警醒我們更應高度重視防汛工作。
2012年4月,在《2012年低碳城市與區域發展科技論壇》中,首次提出“海綿城市”的概念[3]。在2013年12月12日《中央城鎮化工作會議》的講話中強調:“提升城市排水系統時要有限考慮把有限的雨水留下來,有限考慮更多利用自然力量排水,建設自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。“海綿城市”理念的提出是新時期治水思路的豐富和完善,武漢作為全國首批16座“海綿城市”建設試點之一,其先進的海綿城市建設經驗值得我區在開展防汛工作中思考和借鑒。
2 防汛形勢嚴峻
溫江區地處川西水網腹部暴雨區,受金馬河、江安河、楊柳河、清水河(圖1)上游洪水和區間暴雨洪水影響,洪澇成為溫江區的主要自然災害,已影響到區社會經濟的可持續發展。
當前區內防洪排澇方面存在的問題主要表現在:①自然排水體系不暢。已建的防洪護岸工程、灌排溝渠防洪標準較低,部分溝渠狹窄,有些已失去原有的灌溉排洪功能,排澇通道不暢;②生態排水設施不足。快速城市化帶來的地面硬化,造成城區暴雨產、匯流歷時明顯縮短,內澇洪水的峰、量顯著加大。城市綠地、道路、水面、水系等對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用不足;③市政排水設施存在頑疾。城區雨水管管徑偏小,造成城區多處內澇,老城區、農科城片區等低洼地勢,每逢雨季來臨,容易產生內澇;④污水處理廠能力不足。隨著區內大學城、醫學城、生態旅游帶、現代服務業園區等經濟產業的不斷壯大發展,排污量也日益增多,現狀污水廠的處理壓力日益增加。
3 武漢海綿城市建設主要做法
海綿城市即把生態雨水調蓄作為城市的“綠色海綿”[4]。作為此次入選的唯一一個副省級特大城市,武漢市內河湖眾多,水網發達,為海綿城市提供了充足的調蓄空間和良好骨架,是全國典型的示范樣本。認真學習武漢“海綿城市”建設規劃后,了解到武漢市以“規劃引領、生態優先、安全為重、因地制宜、全面協調、技術先進”為基本原則,依托“2+N”試點模式,推進海綿城市建設。示范區通過河道駁岸改造、雨水花園、下沉式綠地、透水廣場、透水停車場、透水鋪裝以及生物滯留、植草溝、人工濕地等海綿城市建設措施,變“工程治水”為“生態治水”, 有效緩解城市內澇、削減城市徑流污染負荷、節約水資源、保護和改善城市生態環境,實現雨水的自然積存、自然滲透、自然凈化,地表水達到四類標準;內澇防治標準提高到20年一遇;防洪體系達到百年一遇標準;水面保持率100%,生態護坡達到50%,年徑流總量控制率在75%以上。
4 海綿城市建設啟示和建議
我們認真學習了武漢“海綿城市”建設的經驗,認為開展海綿城市建設為解決城市排水、用水、治水、親水等問題提供了新思路,對于解決城市水問題意義十分重大。
4.1 融入“海綿城市”建設理念,加大水利設施建設步伐
主要內容包括實施區內金馬河、楊柳河、江安河綜合整治,推進生態濕地建設,通過河道駁岸改造、雨水花園等建設措施,變“工程治水”為“生態治水”,建設集灌溉、排洪、景觀為一體的自然排水體系,提高防洪標準,加大水利設施建設步伐。
(1)盡快實施河渠拓寬分洪工程。區內支渠、斗渠、農毛渠等渠系發達,縱橫交錯。拓寬部分河渠,將江安河、楊柳河的水通過新開渠道引入金馬河、達到快速泄洪目的。
(2)根據區規劃,重點打造魯家灘、汪家灣、康家浩等生態濕地公園,輔以濱河綠帶建設,增大水涵養能力和生態效應。
(3)加快黑臭河渠整治。加大整治力度,排查全區黑臭水體,逐一編制整治方案,采取工程措施與非工程措施相結合的原則,力爭全面消除黑臭水體。
(4)暗渠改明渠。對區內存在的少部分暗渠進行見天改造,把“灰色設施”逐步變成“綠色設施”。
(5)加大河道整治。對現有的河道整治時,不要把河床變成硬鋪裝,河道的功能就是涵養地下水質,讓它滲透下去。及時清理河床的淤泥,保證河道清潔。
4.2 配套建設市政排水體系
重點對區內病害管網進行改造,老城區內逐一實現雨污分流,同時對污水處理廠進行新建、擴建及改建,加大污水處理廠配套管網建設力度。
4.3 新建、擴建污水處理廠及配套設施
通過提標升級改造將現狀出水水質為一級B標的城市污水廠提高到一級A標,減小水環境壓力;對現狀超負荷的污水處理廠進行擴建;按規劃新增一座污水處理廠,接納溫江區成溫邛高速北部片區污水。
4.4 強化中水回用的推廣
建立再生水廠,污水廠經過處理的污水90%可以利用變成中水,用于綠化、洗車、道路噴灑、消防、建筑施工等,中水利用要強化推廣,不能讓它白白流走,節約寶貴的再生水資源。
4.5 加大城市滲水透水功能
嚴格城市建設項目綠地率審批,大力推廣屋頂綠化,減少硬化地面,鼓勵建設項目配置庭院雨水系統、道路雨水系統、景觀水體雨水系統,增強城區滲水、透水功能。同時,加強區域內建設項目節水設施“三同時”的審查,加大節水宣傳,營造全民節水用水氛圍。
5 結語
海綿城市是智慧城市的重要組成部分,是我國城鎮化和城市群發展過程中建設文明城市、衛生城市、生態城市、智慧城市的客觀要求,是生態城市功能的形象化,其本質是回歸自然,崇尚自然、與自然和諧共處的低影響發展模式,從而實現人、城市與其資源環境的協調發展,實現人與自然、土地利用、水環境、水循環的和諧共處[5]。海綿城市是現代城市發展的更高階段,在全國范圍內普及推廣已成為必然趨勢[6]。溫江區應將海綿城市建設的理念貫穿其中,把排水變為吸水,重視“綠色設施”發展,把溫江建設成為“宜業宜居宜游”的三宜化國際衛星城。
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記者在華夏南路人行道走了一圈,不但鞋面沒沾上泥水,鞋底也很干凈,輕松實現了“雨中不濕鞋”的目標。“人行道從上至下分別鋪設了透水磚、透水混凝土和碎石,雨水通過縫隙逐層下滲。”淇濱區市政管理處工作人員王小明向記者解釋:人行道下滲不完的雨水會流到植草溝內繼續下滲;路面匯集的雨水通過道牙開口先流入雨水收集井進行初期沉淀、凈化,待蓄到一定高度后,再流入蓄水池,經過慢慢下滲,可補充地下水源,不會再像以往經過管網白白流走。
因連續降雨,鶴壁市興鶴大街部分路段明顯積水,而桃園公園則是另外一番景象,公園內所有園路及停車場雖然濕潤,但看不到積水。
“園路的鋪設材料采用透水瀝青、透水混凝土、透水塑膠、透水磚等,雨水落到路面后可很快滲到地下蓄水裝置。蓄水裝置蓄滿后,通過管道流入人工湖。”淇濱區園林局局長郭高峰說,目前有關部門正在對桃園公園周邊的鶴壁海關、鶴壁旅游綜合體、高鐵廣場、興鶴大街等區域進行海綿城市改造,將來桃園公園不僅可以吸納公園內降水,還可吸納周邊區域降水。
據悉,改造后的華夏南路,超過70%的降水可被吸納,用于補充地下水;桃園公園可吸納超八成降水,實現區域水循環。
鶴壁市是河南省唯一的首批全國海綿城市建設試點城市。目前,該市大部分海綿城市工程的設計和招標正在進行,50余個項目已經開工建設,預計到2016年年底,300多個項目將基本落地。該市住建局副局長鄭全智說:“海綿城市建成后,將實現‘小雨不濕鞋、大雨不內澇’的目標,提高居民生活質量,對于十分缺水的鶴壁來說,也將有利于補充地下水源、修復水生態。”
鶴壁市的情況是全國海綿城市建設的一個縮影。海綿城市離我們還有多遠?其實就在我們身邊,漸行漸近。
政策頻出,護航海綿城市建設
近年來,中國城市“雨后看海”“逢雨必澇”現象屢屢發生。住建部曾對31個省(區市)的351個城市的內澇情況進行調研:2008年―2010年期間,有213個城市發生過不同程度的積水內澇,占被調查城市的63%。2013年,全國縣級以上城市受淹234個,直接經濟損失3100多億元。而同時全國600多個城市中,缺水城市有400多個,其中嚴重缺水城市114個。
長期以來,城市建設中存在“重地上輕地下”“重工程手段輕自然方法”的偏向。對于雨水,一般都是通過巨大的排水管網,力圖盡快將它們排入城市周圍的江河湖海。但隨著城市規模不斷擴大,每當遭遇短時間集中降雨時,傳統的城市排水系統不堪重負,內澇難以根除;降水又都被白白排走造成旱澇急轉,寶貴的水資源得不到利用。
作為解決城市排水防澇問題的重要辦法之一,海綿城市從概念的提出到技術指南的出臺再到試點工作的開展,政策的落實推進速度令人贊嘆。
2014年11月,住建部出臺《海綿城市建設技術指南》,明確了海綿城市的概念、建設路徑和基本原則,并進一步細化了地方城市開展海綿城市的建設技術方法,指導各地建設海綿城市,旨在從源頭緩解城市內澇等現象。
2015年1月,財政部、住建部、水利部三部委聯合了《關于組織申報2015年海綿城市建設試點城市的通知》。
2015年4月,我國首批海綿城市建設試點名單公布,16個城市名列其中,它們是經過競爭性評審,從全國130多個申報城市中脫穎而出的,包括遷安、白城、鎮江、嘉興、池州、廈門、萍鄉、濟南、鶴壁、武漢、常德、南寧、重慶、遂寧、貴安新區和西咸新區。按照“一定3年,直轄市每年6億元,省會城市每年5億元,其他城市每年4億元”的國家補助政策, 16個城市將在3年間累計獲得中央財政230多億元的補貼。
專家介紹,首批試點城市,多選擇的是新興城市或城鎮化過程中聚集人口較快的地區,同時也考慮了不同自然地理環境兼顧等因素。
2015年10月,國務院《關于推進海綿城市建設的指導意見》,針對海綿城市建設提出了包括規劃階段、建設階段、政策支持以及組織落實四大部分共十項具體措施。
2015年12月,在時隔37年召開的中央城市工作會議上,海綿城市成為未來城市建設的重要考核指標之一,也成為解決城市霧霾、水患、熱島效應等城市病的方案之一。
2016年3月17日的《國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》在“建設和諧宜居城市”章節,專門提到“加強城市防洪防澇與調蓄、公園綠地等生態設施建設,支持海綿城市發展,完善城市公共服務設施”。
3月18日,住建部印發《海綿城市專項規劃編制暫行規定》,要求各地抓緊編制海綿城市專項規劃,于2016年10月底前完成設市城市海綿城市專項規劃草案,按程序報批。規定指出,海綿城市專項規劃的主要任務是:研究提出需要保護的自然生態空間格局、明確雨水年徑流總量控制率等目標并進行分解、確定海綿城市近期建設的重點。老城區以問題為導向,重點解決城市內澇、雨水收集利用、黑臭水體治理等問題;城市新區、各類園區、成片開發區以目標為導向,優先保護自然生態本底,合理控制開發強度。
也是在3月,財政部、住建部、水利部等三部委《關于開展2016年中央財政支持海綿城市建設試點工作的通知》,再次啟動新一輪中央財政支持海綿城市建設試點工作。試點要求更加嚴格、標準更加細致,具體參數都比之前的有所量化。此外,這次對申報城市增加了一項資格審核條件,即試點區域必須包括一定比例的老城區。
4月底,通過現場答辯,專家現場打分,現場公布成績, 14城入選2016國家海綿城市試點,包括北京市、天津市、大連市、上海市、寧波市、福州市、青島市、珠海市、深圳市、三亞市、玉溪市、慶陽市、西寧市和固原市。
業內人士表示,海綿城市兼具城市建設和環境改善雙重功能,投資建設可容納萬億元,將一定程度上帶動城市基礎設施建設投資和環境治理,或將成為穩增長的重要舉措。海綿城市建設注重對天然水系的保護利用,大大減少了建設排水管道和鋼筋混凝土水池的工程量。調蓄設施往往與城市既有的綠地、園林、景觀水體相結合,“凈增成本”比較低,既減少了城市開發建設對生態的破壞,還能大幅減少水環境污染治理費用,降低城市內澇造成的巨額損失。
對于大眾來說,海綿城市不僅是個新鮮的名字,更是提高生活質量的民生工程,雖然工程大多在地下,但這“地下乾坤”卻實實在在裝進了老百姓的心里。
多地開啟新一輪海綿城市熱
國家層面的積極推動,廣大民眾的現實呼喚,使多地開啟了海綿城市建設熱。
根據部署,目前列入全國海綿城市試點的各地正積極推進,并摸索出不少成功經驗,發揮了帶動引領作用。
浙江省嘉興市海綿城市建設試點杜絕“各人自掃門前雪”似的“為海綿而海綿”,堅持“管得寬”。首先,是在海綿城市建設的發展理念方面“管得寬”,從城市發展理念上升到國家生態文明建設的整體戰略。從生態文明建設的高度、“山水林田湖”的廣度去理解海綿城市建設,杜絕片面膚淺地認為海綿城市建設就是“穿衣戴帽”“涂脂抹粉”,把鋪一些透水磚、修幾個蓄水池、建幾塊下凹式綠地等同于海綿城市建設。結合嘉興的特點和水環境差、水生態惡化、局部地區有內澇風險等因素,確立了恢復生態,重現江南水鄉特色,使嘉興成為“水清、岸綠、魚游、景美”的田園城市目標。
其次,是在海綿城市建設項目方面“管得寬”。嘉興的海綿城市建設,不只是做好海綿城市建設試點申報的項目,而是將跟“水”有關的所有工程建設項目統籌兼顧,與“五水共治”、老舊小區改造、城市基礎設施建設、域外引水工程、城市有機更新等舉措協同推進。這一做法引起了業界人士的廣泛關注。
最后,是在海綿城市建設的工程質量管理體系方面“管得寬”,而且“管得遠”。為保障海綿城市建設工程符合技術標準,嘉興印發了《嘉興市海綿城市示范區建設工程設計方案評估辦法》《嘉興市海綿城市示范區建設工程施工圖設計文件審查辦法》和《嘉興市海綿城市示范區建設工程竣工測量評估辦法》3個文件,從設計、規劃、施工、驗收等全過程加強對工程質量的管控。同時,為了讓這些文件落到實處,還制訂了《嘉興市低影響開發設施標準圖集》《嘉興市低影響開發設施施工、驗收、養護技術規程》《嘉興市海綿城市示范區監測方案》和《嘉興市區雨水控制管理辦法》《海綿城市養護管理辦法》《城市藍線管理辦法》等一套科學的技術標準和管理制度,旨在為海綿城市試點建設提供全方位的技術支撐和制度保障。
“今后市區城市(鎮)的規劃建設用地范圍內的各項建設,市域內各縣(市)可參照執行,所有新建、改建、擴建的建設項目,包括建筑小區、城市道路及停車場、綠地等都必須按照相關技術標準進行規劃建設。要讓海綿城市建設在嘉興的城市開發建設領域步入‘新常態’。”該市市委書記魯俊的這句“新常態”,算是對嘉興海綿城市建設“管得遠”的完美詮釋。
跟部分試點城市在海綿城市建設初期“不知朝何而去”不同的是,武漢的海綿城市建設,從一開始就目標明確――在實現項目功能的同時,全面提升景觀效果,力求“好看管用” ,化“水憂”為“水優”,恢復百湖之城昔日“江漢交流波渺渺”“檐前檻底大江流”的“舊模樣”,既要“彰顯濱江濱湖特色、挖掘城市魅力”,又要“夯實生態基地”的城市“海綿體”。
作為武漢海綿城市建設青山示范區總體布局中兩河區域生態示范帶建設項目之一,武鋼二號明渠治理工程連同青山港及一號明渠綜合整治工程,具有清通引水通道、排水干渠、形成城市生態景觀廊道、實現區域提檔升級的重要戰略地位。二號明渠整治項目將采取在渠里種植水生植物、岸邊開挖植草溝和生物滯留帶等措施,利用自然的力量控制雨水徑流,充分發揮植被、土壤等自然下墊面對雨水的滲透作用和濕地、水體等對水質的自然凈化作用。經過這樣自然生態的方式處理后,渠水水質將得到大幅度提升,除了同一旁的公園相得益彰外,還能解決武鋼生產所需的功能用水,實現景觀和功能的融合。
在園博園的建設中,更是處處體現海綿設施與景觀的結合。園博園的道路、廣場基本上都采用了透水鋪裝,在停車場大量運用的透水混凝土,雨水能透過混凝土和磚的縫隙滲入地下,一部分自然回灌地下水,一部分經由地下埋設的透水盲管收集,用作澆灌園內花木。而長江文明館的屋頂綠化、杉杉濕地的水凈化與循環系統、楚水“一湖四溪”作為全園最大的雨水存儲設施,最大水容量為10萬立方米,成為綠化澆灌的重要水源。此外,園內還建有6個容量各100噸的棄流池、12個雨水花園以及遍布園區的生態草溝,用于匯集、過濾、存儲雨水。
青山區武青堤江灘是武漢市兩江四岸江灘建設的重要內容,長7.5公里,總面積為110公頃。與以往江灘建設不同的是,青山江灘完全按照“景觀+功能”的建設思路進行海綿城市建設改造。在景觀方面,現有武青堤坡度將降低一半以上成為緩坡綠帶,市民可以在堤上散步騎行。由生態草溪、體育運動、都市時尚、工業遺跡、市民廣場、青山記憶等七大景觀區組成的景觀帶,完全延續了“青山文脈”。同時,武青堤江灘還充分利用地下空間建設服務設施,在緩坡堤防內設置地下覆土建筑,作為地下停車場。這樣的生態江灘不僅能避免出現傳統江堤阻隔斷市民親水空間的現象,還能有效地開發城市的立體空間,達到兼具景觀和功能的效果。
4月9日,萍鄉市主城區遭遇了一次強降雨,平均降雨量超過28毫米。經過“海綿體”改造地段周邊的百姓卻沒再見到此前“逢雨看海”的景象。而且,此次強降雨量,已遠遠超過《萍鄉市海綿城市試點建設三年行動計劃》中制訂的“日降雨量不大于22.8毫米時不產生徑流”設計標準和目標。提及此事,萍鄉市海綿辦相關負責人立馬兒來了精神:“海綿城市建設關鍵要看實效,簡單地挖條植草溝、建個雨水花園,這樣‘為海綿而海綿’的做法,勞民傷財不說,即便暫時通過了考核驗收,將來還是會挨百姓罵的。”
然而,要做到“不挨百姓罵”,就得練就經得起時間考驗的“真功夫”。萍鄉市通過科學的統籌和規范體制的建立,把國家對海綿城市建設提出的“規劃一張圖、建設一盤棋、管理一張網”落到了實處。萍鄉城區處于丘陵低洼地帶,雨季比較集中,過去的城市建設沒有注重對原有山水林田湖的保護利用,內澇已成為這座昔日“江南煤都”的一大重癥。同時,作為資源性缺水、工程性缺水、水質性缺水并存地區,還面臨著嚴重的水質污染問題。或許正是因為對這些“先天不足”有了充分的認識,萍鄉市海綿城市建設從一開始就盯上了“科學統籌”,樹立了將海綿城市試點建設與機制模式探索、生態文明建設、培植海綿產業、基礎設施建設、新型城鎮化、管廊建設相結合的“六大結合”發展理念,并將這一理念貫徹到了海綿城市建設規劃設計、建設、運維的全過程。
為解決海綿城市建設目前普遍存在的散、小、亂問題,萍鄉市將新老城區121個子項目整合為6個項目包,全部采用PPP模式。如此,不僅有效解決了建設資金問題,還解決了審批、評審、招投標環節因對海綿城市建設項目特點缺乏了解而導致的障礙和阻力,大幅度提升了效率。在運維方面,萍鄉市采取將海綿城市建設項目管控交由技術服務方負責的方式,將統一的海綿城市試點建設指標體系和一體化管理模型平臺延伸到項目全周期,借此解決海綿城市建設各環節技術問題,防止多個政府部門考核導致管控體系碎片化。這種將多個責任主體合并為一個的做法,不但有利于提高績效、保障項目的整體質量,還能大幅降低投入成本。據了解,僅此一項,就節約了上千萬元的成本。
同時,針對海綿城市試點建設,萍鄉市稅務部門還出臺了16條稅收優惠政策,對涉及海綿體建設的管道、涉水、透水磚等產品的企業給予一定比例的稅收減免。這些實實在在的利好,對推動當地的海綿城市建設關聯產業發展起到了極大的促進作用。
眼下,不僅試點城市的建設如火如荼, “海綿城市”也成為各地熱詞,進入重點項目投資菜單。河南、江西、福建、云南等不少省份紛紛發文,在全省全面推進海綿城市建設。
6月1日,河南省評定許昌、濮陽、焦作、鄭州、洛陽、平頂山、商丘、安陽等8個省轄市為海綿城市省級試點城市,省財政將對這8個城市的海綿城市建設連續三年給予專項資金補助。
與此同時,河南省政府辦公廳還下發了關于推進海綿城市建設的實施意見。要求各省轄市、省直管縣(市)和其他縣(市、區)要分別于2016年10月底、2017年10月底前編制完成海綿城市專項規劃;新建單位和小區,都必須建成“海綿型” ;新建公園綠地要全部達到海綿城市標準;每個城市都要建設海綿城市示范區等。
江西省出臺《關于推進海綿城市建設的實施意見》提出,從2016年起,全省各地新建的城區、園區和成片開發區要全面落實海綿城市建設要求,以促進水資源有效利用,改善城市水生態,增強城市防澇能力。其中要求將雨水年徑流總量控制率作為規劃實施中的剛性控制指標。
福建省提出,2016年將著力補齊市政設施“短板”,突出解決“逢雨必澇”等群眾反映強烈的問題,讓群眾看到變化。
云南省下發《加快推進海綿城市建設工作的實施意見》,明確海綿城市建設“時間表”。到2017年,昆明、曲靖、玉溪、大理、麗江等省級海綿城市先行先試建設取得成效,70%的降雨實現就地消納和利用,爭取納入國家海綿城市建設試點。
此外,上海、陜西、河北及江蘇南京、山東青島等省市都積極制訂了海綿城市建設方案。
“海綿綜合體”未成氣候
海綿城市的建設是一個系統工程,不是單純地挖幾條水溝、建幾處景觀,而是系統性、若干個互動式的工程組合,在各部門的協同下,建成規模的“海綿綜合體”。近幾年從市政設施到居民小區,將雨水和洪澇變成蓄水存量的實踐已屢見不鮮,但種種原因使得“海綿綜合體”建設未成氣候。
理念認識受限,同質化現象嚴重,投融資模式創新乏力,這是日前住建部海綿城市建設技術指導專家委員會成立以來召開的第一次會議對全國首批16個海綿城市建設集中“會診”的“共性”結論。
首先是資金投入。以鶴壁市為例,作為首批全國試點城市,鶴壁市海綿城市建設試點范圍為:西起107國道,北到淇濱區黎陽路,東至護城河,南臨淇河,總面積大約29.8平方公里。就這不到30平方公里的投入,除了中央財政下撥的12億元專項資金,河南省財政每年亦有4000萬元的獎勵補助,加上市財政資金的配套,仍有較大資金缺口。海綿城市建設的投資需求之大可見一斑。其他未進入試點城市行列、不享受一系列補貼的城市進行海綿城市建設的投入壓力也可想而知。
據了解,目前,我國99%的城市還都是雨水快排模式,遠達不到海綿城市的標準。建設海綿城市需對現有的地下管網進行大規模改造,地上綜合設施進行整治,均涉及到巨額的投資資金。
有報告稱,預計2020年海綿城市整體的市場空間可達2.3萬億~3.4萬億元。收益模式成為萬億市場落地和推廣的關鍵。
如何在金融方面創新機制、繼續加力?住建部副部長陸克華曾表示,將采取PPP模式、政府購買服務、特許經營等方式,吸引社會資本參與“海綿城市”投資建設和經營管理。此外,還將支持符合條件的企業發行債券,用于“海綿城市”建設項目。
目前,各地多在探索借助政府和社會資本合作(PPP)模式積極引導社會資本參與工程設計建設管理。
PPP模式助推海綿城市發展在政府此前出臺的政策中已多次提及:國務院《關于推進海綿城市建設的指導意見》強調,應積極推進PPP模式,鼓勵社會資本參與海綿城市投資建設和運營管理。
財政部2014年首次出臺《關于開展中央財政海綿城市建設試點工作的通知》,就提出鼓勵措施,對采用PPP模式達到一定比例的,將按補助基數獎勵10%。
2016年中央財政支持海綿城市建設試點工作則明確,試點工作中采取PPP模式操作項目投資占試點工作總投資比例,以及這些項目工程量占試點工作總工作量的比例。
其次是統籌建設和協同作戰的落地問題。盡管國務院辦公廳印發的《關于推進海綿城市建設的指導意見》中明確提出要“統籌有序建設”,但截至目前,真正將此要求落到實處的試點城市并不多。業內專家表示:“這樣做不但會耗費更多的時間和精力,甚至會影響到三部委的階段性考核業績,還會增加投資成本,在地方財政‘壓力山大’的當前,真正將統籌兼顧落到執行層面,需要下很大的決心。”
參考《海綿城市建設技術指南》并結合城市建設實際經驗,海綿城市建設體系應包括規劃、設計、施工、運營、監理和投資等六個環節。涉及到與城市水系規劃、綠地系統規劃、排水防澇規劃和道路交通規劃等的有效協同,還要結合當地生態文明建設、基礎設施建設、新型城鎮化、管廊建設,結合棚改、危改、舊城改造等項目,包括建筑與小區、道路與廣場、園林綠地、地下管網、水系整治等。從政府職能出發,涉及到規劃、建設、水利、水務、環保和綠化等部門參與。
業內人士指出,城市建設項目數量多,形態特點各不相同,涉及部門廣。要全面轉變傳統規劃建設模式,推廣低影響開發,必須理順部門職責,協力推動。加快構建以政府為主導、企業為主體、市場有效驅動、全社會共同參與的推進海綿城市建設的工作格局。
【關鍵詞】: 城市園林;景觀;海綿性能;改良;方法
在我們園林景觀工程的施工中,如何提高“海綿城市”理論中所要求的對地表水的滲透功能以及土壤的蓄水功能?是我們園林景觀工程技術人員經常需要解決的一個課題。今年我們有機會參與了南京浦口區佛手湖片區景觀工程的施工。在該項目的景觀施工中,我們組織工程技術人員認真學習了《海綿城市建設指南》的系統內容并針對“海綿城市”建設的:滲、蓄、滯、凈、用、排等六大要素在本項目中如何運用做了詳細的研究和討論。我們在浦口區佛手湖片區景觀工程施工中針對景觀綠化中如何提高綠化苗木種植區域土壤的滲透功能和蓄水功能做了有力的嘗試和推V。
1、工程概況介紹:
佛手湖是在早期興建的一水利工程的基礎設施上通過重新規劃,二次提升從而形成的一個全新的旅游景區。原水利設施是于2002年2月8日開工建設,主題功能類似常見的水庫,主要進行蓄水,新建工程是在原來兩個水庫的基礎上將現有的水域面積二次擴大,通過二次的擴大,最終形成了以及將近千畝的人工水域。佛手湖工程主要由大壩主體即大壩(均質土壩)、溢洪閘、溢洪瀉槽、消力池、排洪渠及配套工程。在浦口老山之中直觀上看,第一眼看到的是佛手在熱鬧的珍珠泉邊,湖中五個半島與老山融為一體,狀若佛手。
本項目為佛手湖景區景觀改造、提升工程,全區域總面積約為596.55畝,通過市場調研,確定了以旅游休閑、戶外游覽為項目目標,滿足各年齡各群體的需求。著力打造入口接待區、中心草坪活動區、濱溪景區游覽區、堤壩景觀游覽區、花谷森林探幽區及森林生態體驗區。我們將入口接待的區域設置成為游客進園、出園的集散區域,提供了供游客休憩、停留的廣場以及方便游客游覽咨詢的配套服務設施;中心草坪是一塊巨大的綠色地毯,為游客的戶外活動從,設置戶外活動設施以及演藝廣場。在原有自成一體的森林植物和山澗之間,重點設計了兩個區域:花谷森林探幽區、森林生態體驗區,用極具自然特色的山間小路以及橋梁各種景觀小品將每處風景相連接,保存了山林的原始感以及游客的獵奇求知欲望。 主要建設內容包括:設主入口廣場10580平方米 和次入口廣場562m平方米;綠化草坪200379平方米;設道路48786平方米,其中包括了整個園區所有的園路以及沿路附屬物;不同造型的橋梁和木石棧道共計6000余平方,同時水系邊還設置親水平臺;園區內部原有水域環境治理面積達到了驚人的38400余平方,采用了大量的水生植物與鄉土植物相結合;同時并新建一批例如雕塑、長廊等景觀小品,保證了景區擁有多種不同的藝術風格。
2、 景觀工程施工中有關“海綿性”改良的原則和目的
如果將我們的城市比喻成為一塊大的海綿,除了保證城市人們正常的生活、工作需求之外,使其能夠像一塊海綿一樣擁有可以自身調節的彈性,從而更好地應對各種自然災害,減少人們的損失,變廢為寶。例如下暴雨的時候,減輕城市內澇,將過多的雨水通過吸附、滲透、儲蓄等功能變廢為寶,在降水較少的季節加以利用。海綿城市顧名思義,將城市變為一塊海綿,怎么樣建設這么一塊海綿體,使我們的研究的目的。海綿體包含了所有吸收和釋放利用的體系,各個自然水域面積如河流、湖泊、池塘等,還包括了各種人工建設的綠地、硬質軟質鋪裝。
佛手湖工程在施工的時候,根據原來自由的自然地形、地貌,來安排組織施工,保存了原有的自然環境特點,利用及其精細原地面的測繪文件以及地勘文件,因地制宜的制定相關規劃,利用多種措施分開施用或者結合施用,進行專項治理或者綜合治理,在治理的同時做好未來的規劃,保證后期的需求,逐步實施,因為綠化植物自然生長或者過度放肆生長,經常會造成綠化土壤排水不利或者地表徑流效應下降,我們要及時做好植物過度生長的排除防治工作,消除各種不理的因素,以免引起排、滲、蓄被各種不利因素所影響,同時利用植物的自身特點,將部分雨水進行引導或者消除,在美化了環境的同時,還為海綿城市的形成做出了巨大的貢獻。
3、南京浦口區佛手湖片區景觀工程施工中試行“海綿性”改良的方法
3.1 不良性狀結構和遭受破壞的土壤施用改良介質的方法
在園林工程施工中,會使用到較多的機械、車輛在不同程度上對土壤進行破壞,同時施工中建筑材料有著部分損耗,例如各類石材、石灰水泥等粉劑、磚塊、混凝土碎塊、各木材、塑料以及其他復合材料等等,這些損耗的廢料很多會混入到綠化種植土之中,經過外力的作用,甚至會潛入較深的土壤之中。這些被破壞的土壤,往往因為入侵材料而使本身的形狀發生改變,例如混入部分水泥粉,降低了土方的疏松指數,或者混入石灰粉劑,使土壤發生了化學層面的改變,土壤的酸堿值收到干擾,同時密度發生了較大的變化,改變了土壤原有的自然含水率以及黏性。因此,如果在施工過程土壤產生了不良形狀結構或者遭受到破壞后,一定要進行土壤的改良
3.1.1 土壤耕翻和雜質清理
當固體物質混入到綠化種植土中的時候,例如當做路基使用的道渣摻雜進入種植土,內含有很多廢棄石礫、轉瓦片、鋼筋、裝飾材料等等,當面對這些固體體積較大較為明顯的材料的時候,一般我們通過機器翻耕或者人工清理這兩種方法。清理的標準根據設計文件的要求不盡相同,對于淺根性植物,清理的深度不需太大,深根性植物需進行較為徹底的清理,極大的保留原土的性狀。對于種植無要求的植物,可以將部分固體廢物進行打碎處理,只要保證植物的生長需求即可。
我們根據園林植物的栽植守則:不同高低不同大小的喬灌木錯落、有機搭配,我們對土壤的處理根據不同的植物進行不同方式的處理。首先應當進行初整,將影響植物生長以及美觀的大的雜物首先清理掉,然后盡可能多的將小的雜物再次清理,最后根據園林植物的平面位置進行放線定位,然后進行細整,必須滿足植物的栽植標準方可結束。地被植物同其他植物最后一步一樣,進行細整。
3.1.2 更換或填加客土
在綠化土壤中,粒徑較大的物體雖然較易清除掉,但是粒徑過于小的顆粒物質和粉狀物質很難通過物理的方法進行清除,但是過多的小粒徑物質往往更能狗影響到植物的健康成長,此時,就需要將原土進行更換,增加部分客土進行改良。根據不同的喬木、灌木種類與植物的規格,計算需要栽種的苗木土球大小,從而確定需要更換客土的挖塘大小。用植物土球深度的1倍至1.2倍來做換土深度,用土球直徑的1倍至1.5倍做土球的寬度,土球相對較小的,進行換土的直徑需要大一些,而土球較大的植物,換土的直徑可以適當縮小。如果進行草本植物栽植,換土方法更為簡單,通常為覆蓋一層10~20cm厚度的客土在原土上即可。根據設計文件的而定,一般換土覆土后的土壤高度必須符合設計要求,較為適宜的高度為高出3~5 cm,另外更換的客土通常為需方,經過外力或雨水作用后體積略有下降。在客土更換之前,我們可以根據植物的生長習性來確定更換的客土性質,合理的選擇客土,使客土自身的pH值、有機物、黏度或者微生物數量等等因素更為適宜植物所需,保障了植物的生長。
3.1.3 施用土壤改良介質。因為土壤改良劑作為一種藥劑,通常有許多的不同種類,經過總結,具體有以下的方法:改良土壤物理性狀。運用有機的改良劑或者無機的改良劑進行改良(如豆餅―豆渣、可可渣―木屑―家禽糞肥等復合改良劑,城市河流泥漿和粉煤灰等等),改變土壤的孔隙率,調節密度,減小土壤容重,從而提升土壤的存水能力,加快水分的滲透能力,飽和導水率顯著提高;如果種植土的土壤結構較差,同時理化性能不良,我們就應該使用能夠使理化性狀與土壤內部結構能夠發生改善的土壤改良劑。不同種的改良劑對土壤的改變方式不同,使用方法也各不相一。一般情況下,需根據產品使用說明書進行配比使用,使用量需嚴格按照使用說明書確定。如果施用與喬木與叢生的灌木樹種時,因為根系較深,應當將改良劑充分拌合,然后填在樹穴中與泥土混合。地被植物或者低矮灌木,根系較淺,改良劑使用的時候僅需拌合或灑在表層的土壤中即可。
在浦口區佛手湖片區景觀工程施工中我們累計對有關不良性狀的土壤進行改良處理約100000平米,有效的保障了我們地被植物、喬木、灌木的良好生長的同時實施了地面雨水的有效滲透和儲蓄功能。
3.2物理改良
深耕曬垡為常用的物理改良方法,同時還有諸如地形平整、原圖降低、客土升高、土方大方量交換,客土直接置換等方法。在平整地面的時候,經常會忘記預留坡度,如果未進行預留坡度,后期比較難進行挖排水溝進行灌水洗鹽,所以前期平整盡力預留坡度控制。在草坪面積較大的區域,利用整理地形的時候適當增加了蓄滯塘進行調配雨水,如果土地的透水性差、質地黏重、結構不良,必須增強土地的透水性,在降雨季節來臨之前,提前進行翻耕加疏松,降低土的黏度。四周不具備排水條件的小型綠地采用客土抬高地面,下設隔離層,利用高差進行排水,達到改良目的。
利用人工生態條件,運用隔離層、篩孔隔水、土工栽植袋等措施在樹穴、樹池、花壇、綠化微區改土,形成雨水初步過濾凈化的系統,既保障了地表水的凈化處理的利用又有效提高樹木花卉成活率。
在我們進行施工的大批草坪以及香樟、馬褂木、欒樹、刺槐等栽植區域中我們運用上述方法進行景觀“海綿性”改良嘗試后收到了顯著的效果,尤其是蓄滯塘的增設既緩解了地形土方的不足又滿足了蓄水澆灌的需求,蓄滯塘在配栽水生植物后又成了一道道靚麗的風景。
3.3部分“海綿”功能新材料的運用和推廣
隨著“海綿城市”建設的逐步推廣,國內不少專家、學者在針對“海綿城市”建設的相關要素都做了大量的研究與實踐。通過系列研究并研發了具有增強“海綿”性能的新型市政排水產品。這些產品的推廣和使用確實也有助于我們海綿城市中“滲、蓄、滯、凈、用、排”性能的提升。
3.3.1新型材料蓄水陶土的推廣使用
由于近幾年新型材料的技術日益成熟,多空隙材料使用更為頻繁,尤其是以陶土為代表的新型空隙材料。利用較易獲得的黏土,經過特殊工藝處理,能夠制成具有蜂窩狀空隙的特殊材料,這種材料的表面及內部布滿了密密麻麻的小氣孔。這些小氣孔能夠像活性炭一樣當遇到水分時,充分吸收,從而達到蓄水的功能。當外部環境相對干燥時,這些先前裝滿水分的小氣孔排出水分,這些水分再次進入土壤,并最終到達植物的根部。這行就能夠大大減輕了日常養護的灌溉工作量,節省了成本。
陶土的制成材料收集方式較為廣泛,許多建筑垃圾中就含有類似的黏土,利用這些黏土經過加工處理即可得到這種陶土。一般每噸黏土就能夠生產2立方的蓄水陶土,每立方的陶土可吸收0.4~0.5噸的水分。這些水分,既可以成為城市天然的“自來水”,而且還能夠減少城市內澇。
佛手湖公園的五彩坡道有80000平方米的彩色花卉,在該區域花卉施工中我們考慮坡地存水、蓄水性能相對較差,為保障花卉培育合理水分供給,我們在個別地段采用了陶土板做墊層后覆蓋種植土進行撒播花卉種子,在種子發芽、生長過程中發現使用陶土的區域花卉的長勢和觀感明顯的優于其他區域的花卉生長情況。
3.3.2新型雨水滲透井的運用
在景區的市政道路、廣場、停車場中設計有大量的雨水井,為了合理凈化、過濾和排放雨水我們建議使用了一些新型研發的具有過濾、凈化、滲透功能的雨水井。
在該工程的市政管網施工中,我們堅持把加強雨水的自然滲透,把滲透放在第一位。其好處在于,可以避免地表徑流,減少從水泥地面、路面匯集到管網里,同時,涵養地下水,補充地下水的不足,還能通過土壤凈化水質。
3.3.3采用CJ/T340-2016部頒綠化種植土壤標準進行改良
3.3.4采用CJ/T340-2016部頒綠化種植土壤標準進行改良
園林綠化土壤在技術層面的指標要求更加細致更加全面,特別是園林綠化行業的快速發展,帶動了相關的經濟產業和技術指標的標準化,上海市園林科學研究院關于土壤研究的科研人員,通過近些年來國內以及國外眾多園林工程的經驗中,汲取他們關于土壤改良以及土壤質量控制標準、要求,通過這些建立起自己在土壤質量控制方面的標準。其技術指標主要表現在質量評價、原土及改良土的和見證取樣送樣等一系列的要求。經過多次向國家住房城鄉建設部申請,由上海市園林科學規劃研究院修訂的《綠化種植土壤》(CJ/T340-2016)于2016年8月1日正式實施。
在依據《綠化種植土壤》(CJ/T340-2016)的要求下我們通過不斷的試驗印證采用如下配合比進行改良土壤,既確保了土壤的有效養分又能達到增強土壤的滲透性能。
3.3.5利用生物方法改善海綿城市的“海綿”作用
城市綠地作為園林工程中最重要的一項,在應用中有著十分重要的作用,其中,作為園林綠地的衡量值“綠量”是非常重要的標準,越多的綠量往往意味著城市的蓄水能力越強,滲透能力越強,更能夠發揮出海綿體自身的功能。
3.3.5.1植草溝以及喬木的擴建――滯
下凹式綠地是海綿城市中的“滯”的主要作用體,在實際的園林應用中可稱之為地勢綠地。在園林中,花壇主要是將雨水匯聚在花壇的擋土墻內部,保持水分不外流,而與花壇剛好相反的就是最常用的硬質鋪裝,雖說部分硬質鋪裝具有透水的效果,但是其排水主要是通過高程的控制來進行地表徑流進行引導,就是我們所說的反水,通過坡度將雨水引導至綠地之中,而我們的滯留則設置在邊線處的植草溝中。再者就是植物樹冠滯留,樹冠通過自身龐大的葉片與莖干能夠滯留部分水分,從達到蓄水的作用。
3.3.5.2使不同種類植物搭配立體化,從而促進根系生長――滲
因為園林工程中種植土的狀態決定著海綿城市建設的整體效果,在降水的時候,雨水的徑流流量以及滲透速度是雨水疏滲的關鍵數值,決定著雨水在土壤中的疏滲狀況。所以說,增加城市綠地等于間接增加地表植被的數量,地表植被數量、層次越高越能夠疏松土壤,同時具有滯留的效應產生。因此,將雨水匯集至我們先前設計的綠地、滯水溝、透水鋪裝等區域,從而使雨水能夠較多的滲透至土壤中。另外,雨水可以通過喬木下面的層次植物下滲至土壤深處,經過自然地凈化與過濾,最終匯至地下深層處水源,回哺地下水。
3.3.5.3水生植物的運用――凈
隨著環境的破壞與污染,雨水中市場伴有了較多的污染物質,我們通過三個方面來對雨水中的污染物質進行消除,達到充分降解,以下為降解的三個方面:植物的光合作用需要大量的氮磷鉀等物質,通過光合作用可以有效將這些物質進行吸收;二是抗污染物的植物的葉片對污染物具有^好的吸附能力,將污染物進行轉化降解;三是植物的根部可以對部分污染的物質進行阻隔或者吸附,防止過多的污染物質下沉至土壤深處或地下水源中。
4、 結束語
伴隨著社會的需求的增長,犧牲環境換取發展的做法越來越不能被當今社會的主流意識所認同。人類對水資源的過分依賴和使用,造成了很多的環境不協調,例如越來越多的城市出現了洪澇災害頻發的事件,而與之相來的還有水資源短缺等一系列的問題,正因為如此,如何能夠解決城市發展中的這一系列問題,就誕生了我們通篇介紹的海綿城市理念,像海綿一樣建設我們的城市,解決水資源產生的諸多問題。現如今海綿城市的理念剛剛興起,國家、行業層面的規范標準都未盡完善,設計、施工方面仍有較大的改動和進步之處。雖然如此,但是仍無法改變海綿城市會成為今后城市建設的主流的方向,更多的更廣的運用在我們日新月異的城市建設當中,為國家的城市化浪潮產生巨大的生態效益。
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