基于“海绵城市”理念的乡村生态公路建设
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图 2 混凝土路面大面积破损
2 佛山市降雨及乡村公路现状
2.1 佛山市降雨情况 佛山位于珠三角洲腹地，属亚热带季风性湿润气候，雨量充沛， 具有十分典型的季风性气候特征。以佛山市过去三十年的降雨数据分 析，其降雨汛期占全年降雨量的 79.2%，降雨汛期为 4—9 月。前汛期 为 4—6 月，降雨量占全年降雨量的 42.6%；后汛期为 7—9 月，降雨 量占全年降雨量的 36.6%。其中第 1 峰值在 5 月，第 2 峰值在 8 月， 这两个峰值分别对应广东省的前汛期和后汛期 [5]。佛山市年平均月降 雨量变化如下图 1 所示。
面平整度和行驶安全性。其次在早起的乡村道路建设往往缺乏统一的 标准，也没有详细的规划和精细化设计，在道路规格和施工方案上缺 乏明确的说明，种种这些原因，致使农村道路建设质量得不到保障， 农村公路也存在路面窄、会车难、承载能力差、易损坏等问题。部分 沥青路面也出现了裂缝、水损害等问题。如图 3 所示。
图 5 标准横断面图
3.1 路面结构设计
路面结构采用表层式排水路面结构，即将路表面层作为透水功能
层，使得雨水能够快速下渗，不在表面停留。路拱横坡度为 2%，更 利于雨水下渗后能快速从路面层内部水平横向排进两侧的下沉式绿化 带中，缩短雨水在路面停留的时间，提高路面抗滑性能和行车安全性。 同时，透水性路面的空隙相对较大，更有利于吸收行车噪音，相比水 泥混凝土路面，行车噪音大大减小。 （1）采用的配合比设计。由于佛山地区雨水充沛，夏季炎热高
图 1 佛山市年平均月降雨量
5 月份为全年降雨量的第 1 个峰值，主要是以锋面低槽引起的降 雨为主，月平均降雨量为 275.6mm，其中最大值出现在 2015 年 5 月， 降雨量为 561.6mm，破历史记录。8 月为次峰值，主要是热带气旋带 来的降雨，月平均降雨量为 234.9mm。受到台风森姆影响，最大值出 现在 1999 年 8 月，降雨量为 505.4mm。 2.2 乡村公路现状 2.2.1 路面使用状况 据调查，佛山市绝大部分乡村公路为水泥混凝土路面，仅有小部 分新建的公路为沥青路面。现役的水泥混凝土路面普遍使用时间较长， 均有不同程度的损伤，最突出的病害为裂缝。如图 2 所示，破坏了路
鉴于此本项目基于海绵城市理念拟进行透水性乡村生态公路设计使乡村公路具有自然积存自然渗透自然净化的生态功能34旨在满足社会发展和人民生活质量提高后对公路品质的更高要求它是生态文明建设的具体实践是由人车路和环境组成的复合型公路交通系统有利于实施乡村振兴战略推进美丽乡村建设
工程技术
车辆工程技术
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基于“海绵城市”理念的乡村生态公路建设
1 研究背景
农村公路建设是现代美丽乡村整体规划建设中的重要组成部分， 在长期重城轻乡的大背景下，乡村公路变成了制约乡村发展的薄弱环 节 [1]，道路技术标准低，路基、路面材质不合格，强度过低，交通安 全设施缺失是目前乡村公路存在的主要问题 [2]，这极大阻碍了美丽乡 村的自我发展能力。现有美丽乡村实践中对于乡村公路的关注度，主 要集中在公路景观上，没有考虑公路作为人、车、路、环境有机结合 的系统特性。 传统的乡村公路设计规划过程中，主要考虑交通行驶的和安全性， 很少考虑到对雨水系统的设计。随着经济发展，城镇化也越来越明显， 原有的水文条件也逐渐发生了改变，一定程度上降低了雨水的下渗和 蒸发，增加了地表径流，雨季内涝和地下水污染问题日渐严重。 鉴于此，本项目基于“海绵城市”理念，拟进行透水性乡村生态 公路设计，使乡村公路具有“自然积存，自然渗透，自然净化”的生 态功能 [3-4]，旨在满足社会发展和人民生活质量提高后对公路品质的更 高要求，它是生态文明建设的具体实践，是由人、车、路和环境组成 的复合型公路交通系统，有利于实施乡村振兴战略、推进美丽乡村建 设。
李泽维 , 陈惠灵 , 张以坤 , 杨衍基 , 幸锦涛 （佛山科学技术学院 , 广东 佛山 528225）
摘 要：为了适应环境的改变、保护生态和交通需求，基于海绵城市理念对乡村公路以及配套的排水系统进行设计，采用 PAC-13 表层式透水 路面与下沉式绿化带和储水植物池相组合的系统，实现车、路、环境有机融合，对雨水径流进行有效控制，有效保护生态环境，推动祖国美丽 乡村的建设。 关键词：海绵城市；乡村公路；透水路面；道路雨水
Байду номын сангаас
温，故采用性能较好的 PAC-13。集料用的是玄武岩，最大公称粒径 为 13.2mm。在填料和纤维方面，使用碱性石灰岩矿粉作为填料，纤 维采用的是聚丙烯腈纤维，掺量为混合料的 0.1%，沥青 PAC-13 用量 为 3.2%。其矿料集级配如表 1 所示，空隙率与渗水系数如表 2 所示， 由表可知，此配合比设计具有良好的降噪、排水、抗滑性能、高温抗 车辙性和抗水损能力的路用性能。
表 1 PAC-13 矿料级配
级配 16
通过下列筛孔 /mm 质量百分率 /% 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
图 3 沥青路面龟裂、空洞
2.2.2 乡村公路排水现状 佛山市大部分乡村公路没有进行详细的排水规划设计，以漫流到 周边的水系或低洼地为主，并没有完善的排水系统和污水处理系统。 雨季大量的雨水带着各种垃圾等废弃物冲刷到道路周边的河流等水系 中，对周边的水系造成一定的污染。 地处低洼地区的乡村公路甚至有出现排水不畅，积水严重的现象， 不仅对交通的行驶的顺畅性和舒适性有影响，还有可能造成涉水车辆 熄火造成交通安全事故的风险。
图 4 乡村公路排水不畅 由现状可知，透水性乡村公路建设是十分有必要的。
3 海绵公路的设计
131
车辆工程技术
工程技术
本设计主要为道路红线范围内两侧下沉式绿化带、雨水储存植被 池等。主要根据公路所在区域环境等因素进行可行性、合理性的改造， 主要包括道路横断面改造以及路面结构改造两个方面。 一般的乡村公路两侧为雨水漫流的形式，少数设有排水沟，也仅 仅是起到简单的排水作用，并没有过滤、净化、储水等作用，故在公 路两侧设计下凹式的绿化带，以达到处理水体的作用。路面结构的改 造则是将公路调整为透水性结构。雨水透过路面层排放到两侧的绿地 中，再溢流到排水管道排放到储水植被池中，通过“蓄、滞、净、排” 综合作用，使得海绵城市理念在乡村中也能得到良好的运用，如图 5 所示。
2 佛山市降雨及乡村公路现状
2.1 佛山市降雨情况 佛山位于珠三角洲腹地，属亚热带季风性湿润气候，雨量充沛， 具有十分典型的季风性气候特征。以佛山市过去三十年的降雨数据分 析，其降雨汛期占全年降雨量的 79.2%，降雨汛期为 4—9 月。前汛期 为 4—6 月，降雨量占全年降雨量的 42.6%；后汛期为 7—9 月，降雨 量占全年降雨量的 36.6%。其中第 1 峰值在 5 月，第 2 峰值在 8 月， 这两个峰值分别对应广东省的前汛期和后汛期 [5]。佛山市年平均月降 雨量变化如下图 1 所示。
面平整度和行驶安全性。其次在早起的乡村道路建设往往缺乏统一的 标准，也没有详细的规划和精细化设计，在道路规格和施工方案上缺 乏明确的说明，种种这些原因，致使农村道路建设质量得不到保障， 农村公路也存在路面窄、会车难、承载能力差、易损坏等问题。部分 沥青路面也出现了裂缝、水损害等问题。如图 3 所示。
图 5 标准横断面图
3.1 路面结构设计
路面结构采用表层式排水路面结构，即将路表面层作为透水功能
层，使得雨水能够快速下渗，不在表面停留。路拱横坡度为 2%，更 利于雨水下渗后能快速从路面层内部水平横向排进两侧的下沉式绿化 带中，缩短雨水在路面停留的时间，提高路面抗滑性能和行车安全性。 同时，透水性路面的空隙相对较大，更有利于吸收行车噪音，相比水 泥混凝土路面，行车噪音大大减小。 （1）采用的配合比设计。由于佛山地区雨水充沛，夏季炎热高
图 1 佛山市年平均月降雨量
5 月份为全年降雨量的第 1 个峰值，主要是以锋面低槽引起的降 雨为主，月平均降雨量为 275.6mm，其中最大值出现在 2015 年 5 月， 降雨量为 561.6mm，破历史记录。8 月为次峰值，主要是热带气旋带 来的降雨，月平均降雨量为 234.9mm。受到台风森姆影响，最大值出 现在 1999 年 8 月，降雨量为 505.4mm。 2.2 乡村公路现状 2.2.1 路面使用状况 据调查，佛山市绝大部分乡村公路为水泥混凝土路面，仅有小部 分新建的公路为沥青路面。现役的水泥混凝土路面普遍使用时间较长， 均有不同程度的损伤，最突出的病害为裂缝。如图 2 所示，破坏了路
鉴于此本项目基于海绵城市理念拟进行透水性乡村生态公路设计使乡村公路具有自然积存自然渗透自然净化的生态功能34旨在满足社会发展和人民生活质量提高后对公路品质的更高要求它是生态文明建设的具体实践是由人车路和环境组成的复合型公路交通系统有利于实施乡村振兴战略推进美丽乡村建设
工程技术
车辆工程技术
130
基于“海绵城市”理念的乡村生态公路建设
1 研究背景
农村公路建设是现代美丽乡村整体规划建设中的重要组成部分， 在长期重城轻乡的大背景下，乡村公路变成了制约乡村发展的薄弱环 节 [1]，道路技术标准低，路基、路面材质不合格，强度过低，交通安 全设施缺失是目前乡村公路存在的主要问题 [2]，这极大阻碍了美丽乡 村的自我发展能力。现有美丽乡村实践中对于乡村公路的关注度，主 要集中在公路景观上，没有考虑公路作为人、车、路、环境有机结合 的系统特性。 传统的乡村公路设计规划过程中，主要考虑交通行驶的和安全性， 很少考虑到对雨水系统的设计。随着经济发展，城镇化也越来越明显， 原有的水文条件也逐渐发生了改变，一定程度上降低了雨水的下渗和 蒸发，增加了地表径流，雨季内涝和地下水污染问题日渐严重。 鉴于此，本项目基于“海绵城市”理念，拟进行透水性乡村生态 公路设计，使乡村公路具有“自然积存，自然渗透，自然净化”的生 态功能 [3-4]，旨在满足社会发展和人民生活质量提高后对公路品质的更 高要求，它是生态文明建设的具体实践，是由人、车、路和环境组成 的复合型公路交通系统，有利于实施乡村振兴战略、推进美丽乡村建 设。
李泽维 , 陈惠灵 , 张以坤 , 杨衍基 , 幸锦涛 （佛山科学技术学院 , 广东 佛山 528225）
摘 要：为了适应环境的改变、保护生态和交通需求，基于海绵城市理念对乡村公路以及配套的排水系统进行设计，采用 PAC-13 表层式透水 路面与下沉式绿化带和储水植物池相组合的系统，实现车、路、环境有机融合，对雨水径流进行有效控制，有效保护生态环境，推动祖国美丽 乡村的建设。 关键词：海绵城市；乡村公路；透水路面；道路雨水
Байду номын сангаас
温，故采用性能较好的 PAC-13。集料用的是玄武岩，最大公称粒径 为 13.2mm。在填料和纤维方面，使用碱性石灰岩矿粉作为填料，纤 维采用的是聚丙烯腈纤维，掺量为混合料的 0.1%，沥青 PAC-13 用量 为 3.2%。其矿料集级配如表 1 所示，空隙率与渗水系数如表 2 所示， 由表可知，此配合比设计具有良好的降噪、排水、抗滑性能、高温抗 车辙性和抗水损能力的路用性能。
表 1 PAC-13 矿料级配
级配 16
通过下列筛孔 /mm 质量百分率 /% 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
图 3 沥青路面龟裂、空洞
2.2.2 乡村公路排水现状 佛山市大部分乡村公路没有进行详细的排水规划设计，以漫流到 周边的水系或低洼地为主，并没有完善的排水系统和污水处理系统。 雨季大量的雨水带着各种垃圾等废弃物冲刷到道路周边的河流等水系 中，对周边的水系造成一定的污染。 地处低洼地区的乡村公路甚至有出现排水不畅，积水严重的现象， 不仅对交通的行驶的顺畅性和舒适性有影响，还有可能造成涉水车辆 熄火造成交通安全事故的风险。
图 4 乡村公路排水不畅 由现状可知，透水性乡村公路建设是十分有必要的。
3 海绵公路的设计
131
车辆工程技术
工程技术
本设计主要为道路红线范围内两侧下沉式绿化带、雨水储存植被 池等。主要根据公路所在区域环境等因素进行可行性、合理性的改造， 主要包括道路横断面改造以及路面结构改造两个方面。 一般的乡村公路两侧为雨水漫流的形式，少数设有排水沟，也仅 仅是起到简单的排水作用，并没有过滤、净化、储水等作用，故在公 路两侧设计下凹式的绿化带，以达到处理水体的作用。路面结构的改 造则是将公路调整为透水性结构。雨水透过路面层排放到两侧的绿地 中，再溢流到排水管道排放到储水植被池中，通过“蓄、滞、净、排” 综合作用，使得海绵城市理念在乡村中也能得到良好的运用，如图 5 所示。