道路低影响开发（LID）施工图设计说明

道路低影响开发（LID）施工图设计说明1、设计依据及规范1.1设计依据1）与业主签订的设计合同2）工程范围内的地形图（1：500）和现状管网探测资料3）重庆市城市规划管理技术规定（2012修订）4）国家现行有关标准、规范和法规5）其他国家现行有关规范和标准1.2主要规范及规程（1）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（2016年版）（2）《埋地塑料排水管道工程技术规程》（CJJ143-2010）（3）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）（4）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）（5）《给水排水工程埋地预制混凝土圆形管管道结构设计规程》（CECS143：2002）（6）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）（7）《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》（GB50032-2003）（8）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015版）（9）《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》2014.10（10）《城市绿化工程施工及验收规范》（CJJ/T82-2012)（11）《重庆市海绵城市规划与设计导则》（试行，2016.12）（12）《重庆两江新区建设管理局关于开展海绵城市专项设计相关事项的通知》（渝两江建发〔2017〕36号）2、工程概况及现状2.1工程概况人高路道路工程二期位于龙兴片区东部，明月山西麓，御临河东岸区域，为龙兴片区新增的一条南北向城市主干路。人高路道路工程二期道路全长共1800m，起于人高路一期与机东北交叉口，自南向北上跨机场东联络北线、上跨轨道八号线、下穿黄胡路、跨越青年水库及泄洪通道，在人高路二期主线左线设计终点K1+800处与远期道路相接。2.2初步设计审查意见及执行情况海绵城市部分内容，专家审查无意见。3、设计目标本片区内暂无海绵城市专项规划，本次设计根据《重庆市海绵城市规划与设计导则》（试行，2016.12）及《重庆两江新区建设管理局关于开展海绵城市专项设计相关事项的通知》（渝两江建发〔2017〕36号），“无专项规划区域海绵城市设计要求，一、新建项目年径流总量控制率不低于70%，年径流污染物去除率不低于50%。改扩建及改造项目、条件有限的单体建筑项目年径流总量控制率不低于60%，年径流污染物去除率不低于40%。二、市政道路项目海绵城市建设条件较差的，合理设置透水铺装、透水路面、生物滞留设施等后，可不进行年径流总量控制率等指标控制。人行道过窄或坡度超过5%的，可不设置生物滞留设施。”本次设计道路为新建道路，经计算，本次设计道路可达到的LID控制指标如下：（1）年径流总量控制率为30.6%。（2）雨水径流污染物削减率（以悬浮物TSS计）为17%。由于受道路条件限制，如车行道较宽且有大量超高段，海绵城市建设条件较差，本项目无法达到相应控制标准，该部分雨水建议由周边地块进行指标分解。4、设计原则（1）满足海绵城市建设道路设计目标。s（2）道路LID设施的选择应与规划用地性质相协调，因地制宜、经济有效、方便易行，充分结合道路红线内外绿化带进行设计。（3）道路LID设施的选择应充分考虑设计道路及周边的土壤、地质特征。（4）车行道透水路面负责收集车行道路面上的降雨，人行道透水砖铺装负责收集透水砖铺装面积上的降雨，地块内部的雨水通过地块内部的LID设施进行综合利用，且地块内部外排雨水通过雨水管直接汇入市政雨水系统；（5）位于泄流通道上的道路应满足洪涝水的顺坡排放至下游泄流通道，且道路不应存在低洼地点，若因地势受限应保证低洼处设计雨水塘等雨水调蓄设施。6、设计方案6.1功能设施比选道路工程LID系统包括雨水花园、渗水路面（人行道）、生态树池、雨水管网、污水管网等。低影响开发设施往往具有补充地下水、集蓄利用、削减峰值流量及净化雨水等多个功能。表6-1低影响开发设施比选一览表单项设施功能控制目标处置方式经济性污染物去除率（以SS计，%）景观效果集蓄利用雨水补充地下水削减峰值流量净化雨水转输径流总量径流峰值径流污染分散相对集中建造费用维护费用透水砖铺装○●◎◎○●◎◎√—低低80-90—透水水泥混凝土○○◎◎○◎◎◎√—高中80-90—透水沥青混凝土○○◎◎○◎◎◎√—高中80-90—绿色屋顶○○◎◎○●◎◎√—高中70-80好下沉式绿地○●◎◎○●◎◎√—低低—一般简易型生物滞留设施○●◎◎○●◎◎√—低低—好复杂型生物滞留设施○●◎●○●◎●√—中低70-95好渗透塘○●◎◎○●◎◎—√中中70-80一般渗井○●◎◎○●◎◎√√低低——湿塘●○●◎○●●◎—√高中50-80好雨水湿地●○●●○●●●√√高中50-80好蓄水池●○◎◎○●◎◎—√高中80-90—雨水罐●○◎◎○●◎◎√—低低80-90—调节塘○○●◎○○●◎—√高中—一般调节池○○●○○○●○—√高中——转输型植草沟◎○○◎●◎○◎√—低低35-90一般干式植草沟○●○◎●●○◎√—低低35-90好湿式植草沟○○○●●○○●√—中低—好渗管/渠○◎○○●◎○◎√—中中35-70—植被缓冲带○○○●—○○●√—低低50-75一般初期雨水弃流设施◎○○●—○○●√—低中40-60—人工土壤渗滤●○○●—○○◎—√高中75-95好注1●——强◎——较强○——弱或很小；2S去除率数据来自美国流保护中心（CnterForterhdPotetion，CP）的研究据。表6-2各类用地中低影响开发设施选用一览表技术类型（按主要功能）单项设施用地类型建筑与小区城市道路绿地与广场城市水系渗透技术透水砖铺装●●●◎透水水泥混凝土◎◎◎◎透水沥青混凝土◎◎◎◎绿色屋顶●○○○下沉式绿地●●●◎简易型生物滞留设施●●●◎复杂型生物滞留设施●●◎◎渗透塘●◎●○渗井●◎●○储存技术湿塘●◎●●雨水湿地●●●●蓄水池◎○◎○雨水罐●○○○调节技术调节塘●◎●◎调节池◎◎◎○转输技术转输型植草沟●●●◎干式植草沟●●●◎湿式植草沟●●●◎渗管/渠●●●○截污净化技术植被缓冲带●●●●初期雨水弃流设施●◎◎○人工土壤渗滤◎○◎◎注：●——宜选用◎——可选用○——不宜选用。道路LID设施的主要功能依次是削减初期雨水径流污染、降低雨水径流峰值、减少径流产量，本次设计道路人行道总宽度为7.5m，在保证行人通行基础空间基础上，经综合比选，本次设计选用复杂型生物滞留设施（宽2.5m，净宽2.2m）和人行道透水砖铺装这两种LID设施。6.2设计思路（1）生物滞留带在斑马线处设置人行开口供行人通行，公交停车港处不布置生物滞留带。（2）采用路缘石侧壁开槽方式将道路雨水引入生物滞留带，公交停车港及道路交叉口处仍需根据实际情况布置传统雨水口（转弯处以转弯段及直圆点5m范围内按照雨水口布置原则进行布置）。（3）生物滞留设施或透水铺装与车行道路基之间应按如下原则采用防渗措施：一级边坡的填方段防渗膜敷设在靠近车行道路基一侧（后简称半包）；多于一级边坡的高填方防渗膜敷设于整个滞留带下（后简称全包）；在填挖交界处防渗应与土工格栅相协调。（4）滞留沟每隔一定的距离阻隔带，通过阻隔带达到拦水、蓄水的目的，保证滞留沟的调蓄容积，阻隔带的设置间距详大样图；道路纵坡≥5%的道路两侧不设置生物滞留带，采用普绿化带，保持景观整体性。（5）进水经由沉砂雨水口处理后溢流进入滞留沟内，降雨后沉砂雨水口内的积水由渗水侧壁排入沟内；超量雨水经由溢流雨水口收集，排至市政雨水管，人行道下的透水盲管收集的渗水也排入溢流雨水口。（6）除雨水系统外的其他管网设施布置于生物滞留带时，需采用防渗措施，防止其他管网因渗水造成的不利影响。（7）道路LID设施的雨水滞留时间不超过24小时，植物尽量选择对污染物去除作用佳的耐旱耐涝本土植物。6.3总体控制指标计算6.3.1年径流总量控制率本次设计选用复杂型生物滞留设施（宽2.5m，净宽2.2m）和人行道透水砖铺装这两种LID设施，道路范围内年径流总量控制率计算如下表，其中复杂型生物滞留设施及车行道可控部分的年径流总量控制率通过6.4.5章节计算得出：下垫面及LID设施控制面积（m2）年径流总量控制率复杂型生物滞留设施及车行道可控部分228280.51透水砖铺装112510.7绿化32150.8不可控部分518220.1合计891160.306经计算，道路范围内年径流总量控制率为=30.6%，不满足年径流总量控制率≥70%的要求。主要原因为道路有大量超高段、路口、桥梁，该部分面积占比较大，道路海绵城市建设条件较差，因此建议该部分雨水由周边地块进行指标分解，以达到海绵城市的片区控制效果。6.3.2雨水径流污染物削减率本次设计选用复杂型生物滞留设施（净宽2.2m）和人行道透水砖铺装这两种LID设施，复杂型生物滞留设施单项污染物去除率为70%~95%，本次设计取75%；透水砖铺装单项污染物去除率为80%~90%，本次设计取85%，道路范围内雨水径流污染物削减率计算如下表：下垫面及LID设施控制面积（m2）年径流总量控制率单项设施污染物去除率复杂型生物滞留设施及车行道可控部分112510.510.75透水砖铺装228280.70.85绿化带32150.80不可控部分518220.10合计891160.173经计算，道路范围内雨水径流污染物削减率为17.3%，不满足雨水径流污染物削减率≥50%的要求，主要原因为道路有大量超高段、路口、桥梁，该部分面积占比较大，道路海绵城市建设条件较差，因此建议该部分雨水由周边地块进行指标分解，以达到海绵城市的片区控制效果。6.4生物滞留带6.4.1原理道路雨水经过豁口路缘石流入沉砂雨水口后经雨水箅溢出，流经经卵石区实现均匀布水和再次过滤后汇入种植区，通过种植区植物、土壤和微生物系统的下渗、缓冲，净化径流，缓排雨水，当雨水量超过生物滞留带的容量经溢流雨水口溢流排到现状雨水系统。图6-1道路雨水系统收集示意图6.4.2平面布置人行道靠近路缘石一侧新建2.5m生物滞留带，内部净宽2.2m。道路纵坡大于5.0%时，采用普通绿化带。6.4.3纵断面布置生物滞留带蓄水层高度30cm。本次设计生物滞留带段道路纵坡均小于2%，因此不设置挡水堰，每隔5米设置一处碎石阻隔带，阻隔带高出持水区底部20cm。6.4.4竖向布置生物滞留沟其剖面自上至下为持水区/阻隔带/挡水堰、种植土壤层、砂滤层、卵石层（内含穿孔管），详见生物滞留沟大样图。本次设计中，生物滞留沟主要负责收集和处理沿线相邻车行道及人行道的径流雨水。在道路坡度不大于2%的路段，采用黏土阻隔带将生物滞留沟的持水区均匀分割（每5m设置一条阻隔带，阻隔带高出持水区底部10cm），生物滞留沟收集的雨水优先通过下渗进行水质和水量的处理（下渗雨水通过卵石层内的自然下渗或穿孔管收集）；超出下渗能力的雨水在持水区持续蓄积，蓄水高度超过碎石阻隔带顶高时，将向下一格持水区溢流；随着蓄水高度进一步增大，超量雨水将通过溢流口（溢流口高出持水区底部20cm）直接溢流至雨水检查井。在道路坡度大于2%的路段，取消阻隔带，采用挡水堰对生物滞留沟的持水区进行分割（每5m设置一条挡水堰，挡水堰顶高高出持水区底部10cm），且每一格持水区沿道路坡度采用阶梯形式布置。为保证雨水能顺利进入溢流口，设置有溢流口的单元格下游阻隔带（挡水堰）标高需高出溢流口标高5cm（高出持水区底部25cm）。生物滞留设施带最小深度：H=H1+H2+H3+H4+H5式中：式中：H1—为了满足灌木生长需求，最小种植土厚度取60cm；H2—设计持水区深度，取20cm；H3—砂滤层厚度，取10cm；H4—卵石层厚度，取40cm；H5—超高，雨水豁口与最高持水区高差，5cm。图6-2生物滞留带竖向布置示意图6.4.5设计计算（1）生物滞留带设计计算1）生物滞留带设计进水量海绵城市径流控制指标设计调蓄量（容积法）V=10Hs（ΨA+A0）式中：V——设计调蓄容积，m3Hs——设计降雨量，mm；Ψ——综合雨量径流系数，按照用地性质加权取，道路取0.9；A—滞留带外汇水区域面积，ha；A0—滞留带直接接受降雨的面积，ha。2）生物滞留带设计计算生物滞留带的设计有效调蓄容积Vs=V-Wp式中：Vs——生物滞留带的设计有效调蓄容积；（本次设计将设施顶部蓄水空间作为有效调蓄容积，设施结构内部的介质主要是作为雨水的过滤和缓排作用层）Wp——渗透量，m3；根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》，渗透设施的渗透量按照下式（达西定律）计算：Wp=αKJAsts式中：α—综合安全系数，一般可取0.5~0.8，本次设计取0.8；K—平均渗透系数，m/s，本次设计取10-5m/s；J—水力坡降，一般可取J=1.0；As—有效渗透面积，m2；ts—渗透时间（s），取值7200s。3）生物滞留带实际有效调蓄容量校核本次设计生物滞留带总长为1713m，净宽为2.2m，其中持水区深度为0.2m，当Hs=9.43mm时，V实>VS，校核计算结果见下表：A（ha）A0（ha）V（m3）Wp（m3）Vs（m3）V实（m3）7.683045662.56175.43487.1487.3由于生物滞留带实际有效调蓄容量V实>VS，因此本次设计生物滞留带能有效控制51.16%的雨水径流。但是由于道路有大量超高段、路口、桥梁，该部分面积占比较大，因此加权后整条道路无法有效控制70%的雨水径流，建议该部分雨水由周边地块进行指标分解，以达到海绵城市的片区控制效果。（2）渗透设施设计校核绿地植物的耐淹时间过长将会影响绿地植物的正常生长，因此在渗透设施容积深度确定以后，需要用绿地的淹水时间进行校核。绿地淹水时间与持水深度、土壤渗透系数有关，校核是按照最不利情况进行计算，即空池标准水深（渗透设施蓄水高度达到碎石阻隔带或挡水堰的高度）时，雨水全部下渗所需的时间。式中t0—绿地淹水时间，h；WP—产流历时内的蓄积水量（m3）；A0—渗滤设施下渗面积，m2；K—平均渗透系数，m/s，控制因素为最不利点，本次设计取10-5m/s；生物滞留沟空池标准蓄水量排空时间t0=1.6h，满足设计的最大雨水排空时间为24小时。（3）路缘石进水豁口设计本工程车行道的路缘石采用等间距豁口形式（具体详见大样图），尽量使雨水以片流的形式沿道路纵坡均匀进入设施中。①车行道汇流时间计算公式（JTGTD33-2012,《公路排水设计规范》）如下，设计重现期P=5a:（min）式中，m——地表种类参数,沥青路面取0.013L——汇流长度,本工程中，,其中L1为道路长度（m），L2为单侧路幅宽度（m）；i——道路坡度,本工程中，,其中i1为道路横坡（0.015），i2为道路纵坡。因此t=2.07min。②设计峰流量Qmax计算如下:（m³/s）式中，Ad——汇水面积（m2）；——径流系数，沥青路面取0.9；q——重庆市暴雨强度。因此Qmax=9.05m³/s。③路缘石拦水高度h路缘石拦水带构成了浅三角形形式，如图14-3所示。对于浅三角形沟的水力计算采用修正的曼宁公式来计算泄水能力（JTGTD33-2012,《公路排水设计规范》）：图6-3拦水带处浅三角形过水断面（m³/s）式中，n——曼宁粗糙系数,粗糙沥青路面取0.016。由上式可得出，路缘石拦水高度h=0.39m。④路缘石豁口泄水流量计算路缘石豁口为立孔式侧向进水，进水状况类似于侧堰，可按宽顶堰堰流公式计算。由于侧孔前的水深是沿纵向变化的，其误差用系数K修正：（L/s)式中，B——路缘石豁口宽度（m）；K——修正系数，0.52。根据求得的Qmax和h，代入上式，可求得，路缘石豁口宽度B=0.42m。（4）路缘石豁口间距本工程中，对于长度100m的道路，经计算，需要进水豁口总长度为B’=2.79m，另取每个进水豁口宽度0.3m。路缘石豁口间距计算式如下：⑩式中，B’——100m的道路长度所需的总豁口长度；经计算得，路缘石豁口间距为H=10.75m，路口道路拓宽段加密。路缘石豁口从每段生物滞留沟起点处开始设置。为保证整条道路生态设施的进水充分性和设施美观性，道路路段均每隔4.5m在路缘石设置进水孔洞。豁口做法详见道路路缘石大样图。（5）溢流雨水口设计生物滞留沟需每隔30m左右或最低处布置一处溢流雨水口，具体布置根据雨水利用设施内雨水检查井的位置确定，雨水通过d300溢流管就近连接设施内附近雨水检查井，排水坡度i≥0.01，其泄流量不小于25L/s。溢流口按高于生物滞留带种植土表面200mm设计，雨水箅采用成品球墨铸铁材料，规格随道路雨水箅。溢流管做法同雨水口收水支管。6.5人行道透水砖铺装（1）年径流总量控制率计算根据年径流总量控制率计算，人行道透水砖铺装按年径流总量控制率≥85%考虑，对应设计降雨量为33.4mm。根据该地区气象资料分析，日降雨量小于等于33.4mm，暴雨强度不超过五年一遇暴雨强度，即q=404.6L/（s·104m2）。本工程采用透水砖的透水系数不应≤2.0×10-2cm/s，大于q=404.6L/（s·104m2），满足年径流总量控制率≥85%的要求。（2）透水砖、基层、垫层及土基做法具体详见道路设计。6.6管网防水处理位于生物滞留带内的污水检查井需对井身采取有效防渗措施。路灯电缆护管交接处应密封连接，防止渗水。综合管