陶鹏鹏，刘礼辉
（江西省高速公路投资集团有限责任公司广吉高速项目办，江西 吉安 343700）
摘 要：高速公路常见路面积水、服务区供水不协调、边坡水毁等现象，极大影响行车安全，并与可持续发展理念不符。为建设绿色智慧的高速公路，参考海绵城市理念，提出了“顺应自然、利用自然、恢复自然”的海绵型高速公路建设理念，并结合实际项目以排水降噪路面，海绵服务区，海绵边坡等三模块构建了海绵型高速公路。并对海绵型高速公路建设范围和内容作了进一步扩展和延伸，为同类高速公路建设提供了一定借鉴作用。
关键词：海绵城市；海绵型高速公路；建设理念；绿色智慧
高速公路作为自然环境的外来物，对自然环境变化表现出一定的不适性，在建设、运营中对雨水问题的不适性尤为突出。现有研究对绿色高速公路的建设，通常以全寿命周期为理念，从设计、施工、管理等方面对如何降低能源消耗、减小碳排放以及改善环境效益等方面着手［1-3］，而雨水处理问题作为建设绿色高速公路重点，现有研究对高速公路抵御雨水风险，综合利用雨水，如何建设富有“弹性”的高速公路探讨稍有不足。
海绵型城市具有改善城市生态系统功能和抵御城市洪涝灾害的特性，以“慢排缓释”和“源头分散”规划设计理念，将城市变为一块具有应对自然环境变化的良好“弹性”的“海绵”，对雨水实现自然积存、自然渗透、自然净化，需要时将存储的水释放并加以利用［4］。
与城市雨水所引起的问题有所不同，高速公路是一种带状结构，路线里程长，周围环境变化较大，与雨水相关的问题呈现出差异化、分散化，常见诸如路面积水、服务区供水不协调、边坡水毁等现象，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。并且高速公路更注重行车安全、环保节约、环境融合，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”。
在海绵城市理念的基础上，提出“顺应自然、利用自然、恢复自然”的海绵型高速公路建设理念，以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，使高速公路具有绿色智慧的特性。
1.1 路面积水
路面积水是高速公路常见现象，路面排水不及时，易破坏路面结构，降低路面正常使用寿命，影响行车安全。
在路面自身排水能力弱情况下，以下几种情况将加剧路面积水情况发生：因施工控制不当，变坡点前后衔接不理想，易造成路面积水；高速公路车辆超载现象严重，易使路面形成车辙凹槽，使凹槽内积水；中分带渗沟设计施工不合理，难以满足排水要求，导致超高段内侧车道积水；高速公路后期养护管理不到位，对泄水孔、伸缩缝等清理不及时、不到位，雨水不能及时排出；另外径流雨水流量大，超出路面排水能力，也会使雨水难以及时排出。
1.2 服务区供水不协调
高速公路服务区所处位置较偏远，供水系统难以与城市用水系统相连接，更强调水资源的自给自足，用水成本较高。另外高速公路服务区用水使用的是地下水，对地下水系统较为敏感，在雨季地下水得到很好补充，水资源供应较为充足；在旱季地下水位下降较为明显，服务区水资源供应往往难以满足日常用水需求，易出现供水不协调现象，若对水资源综合利用率达不到一定程度，此类供水不协调现象将难以得到有效解决。
1.3 边坡水毁
高速公路建设过程中，难免会有一定数量的边坡，必然会对原地貌和自然植被的造成一定破坏，降低或丧失原有山体的稳定性和水土保持功能。一旦防护措施不到位，在雨水不断冲刷情况下，易引起水土流失，甚至出现山体滑坡，对生态环境和行车安全都极为不利。
通过分析高速公路典型雨水问题特性，可从排水降噪路面、海绵服务区、海绵边坡三方面着手建设海绵型高速公路。
2.1 排水降噪路面
高速公路路面积水，出现水雾大、路面摩擦系数低、行车视线不佳等现象，加之高速公路行车速度快，极大影响行车安全。长时间路面积水将降低路面使用寿命，影响行车舒适性和增加运营养护成本。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。而排水降噪路面（结构示意图如图1所示）可借助面层、基层、垫层对雨水收集、存储、释放，实现路面快速吸水，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［5］。
2.2 海绵服务区
图1 排水降噪路面结构示意图
服务区在空间结构和功能用途等方面与城市有诸多相近之处，可视作海绵城市的缩小版。屋顶、非机动车道、行车道、绿地等是构建海绵城市的重要模块［6，7］，因此可以利用高速公路服务区的屋顶、路面、绿化等模块，并结合相应配套设施，构造一种具有收集、存储、净化、回用的海绵服务区，以有效解决服务区路面积水问题，提高水资源利用率，提升服务体验。
2.3 海绵边坡
传统高边坡防护采用工程防护形式不仅造价高，而且存在持续效果不理想、环境不友好、景观效果差等缺陷，缺乏水弹性和生态弹性，即对于雨水调节能力和生态恢复能力差。借鉴“海绵城市”所具有的弹性特点，让高速公路边坡具有海绵弹性，即赋予高速公路边坡水弹性和生态弹性双重特性，是做好边坡防护最直接有效的一种方式。
采用生态防护能够让高速公路边坡成为“海绵边坡”。“海绵边坡”具有水弹性是因绿色植物根系能吸收水分，有截留水分作用，一定程度上延缓土壤基质吸附力下降，当蒸腾作用时，植被根系水分将被释放。“海绵边坡”具有生态弹性是因绿色植物根系能锚固至岩土深处，与岩土构成整体，提高土地强度，保持边坡稳定，减少水土流失，有条件持续改善土壤质量，利于土壤微生物的生长和恢复；并且“海绵边坡”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也是生态弹性主要体现。
3.1 广吉高速概况
广昌至吉安高速由广吉主线和吉安支线组成，途经江西省三市六县区，路线总长约189 km。其中广吉主线约155 km，吉安支线约34公里。路线所经区域属于中亚热带季风气候区，热量丰富、降雨充沛，平均年降水量达到1 447～1 778.4 mm。并且路线区域内陆单元复杂，尤其是丘陵岗地地貌单元和侵蚀、剥蚀低山丘陵地貌单元分布较广。
3.2 具体应用措施
3.2.1 排水降噪路面应用
广吉高速吉安支线、青原枢纽至泰和北枢纽为吉安绕城段，该区段车流量大，环保要求高，因此选取该段约50 km修筑排水降噪路面。
排水降噪路面面层采用大空隙沥青混合料，孔隙率在15%～25%之间，以便雨水顺利通过面层，经级配碎石基层过滤，流至排水沥青垫层进行滞留存储。
为防止道路标线堵塞沥青面层孔隙，减弱路面排水效果，路面设置专用透水标线。同时做好路床防水措施（如铺设土工织物），以防雨水直接渗入路基，降低路基使用寿命。此外，还要注意盖板边沟与排水降噪路面之间协调，防止盖板边沟堵塞排水降噪路面的侧面空隙，影响排水效果［8］。若道路条件适宜情况下，可考虑在路基挖方段设置植草沟，既使雨水自然渗透与净化，也可为高速公路增添几分自然视觉美感。
图3 海绵边坡示意图
3.2.2 海绵服务区应用
广吉高速公路沿线设有3处服务区，其中泰和北服务区靠近吉安城区，并且与泉南高速石吉段较近，驻足停留的车辆多，人流量大，对用水需求和环保设施要求较高，因此选择泰和北服务区作为海绵服务区示范点。
为收集雨水，增加雨水滞留几率和雨水滞留量，减少路面雨水径流量，可在服务区屋顶选用当地不同植物进行搭配，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。
借助设置的绿色屋顶、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，经初步过滤后的雨水可存储至蓄水池。同时在服务区设置中央雨水回收系统，使净化处理的雨水与一般处理的污水共同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，以期实现服务区用水自给率达到50%以上。
3.2.3 海绵边坡应用
广吉高速公路高边坡较多，防护任务重，本文选取在挖方深度大于30 m的高边坡修筑海绵边坡。
海绵边坡生态防护植物应从植物特性和坡面表层稳定需求入手，不应仅仅为追求建植速度、景观效果等表象，而选择大量非乡土物种（如马棘、马甲子、藤本类植物），造成生态退化或生态入侵不良后果，应注重乡土植物的筛选和物种多样性，选取耐干旱能力强、耐土壤贫瘠的本土植物，以求做到“尊重自然”和“恢复自然”。
同时充分发挥圬工和生态防护各自的优势，从系统角度对圬工措施和生态措施进行协调优化；并在高边坡设计和施工开挖时保证边坡坡度在25°～40°之间［9］，保证边坡防护效果。
海绵型高速公路在应对自然环境变化方面具有良好弹性，在解决路面积水、边坡水毁，提高水资源利用率等方面有很好的应用前景。今后将借鉴海绵城市打造海绵型住宅小区的思路和经验，进一步探究高速公路沿线海绵型所站的建设，为高速公路职工提供更为舒适的生活和工作环境。
另外对于“海绵”所包含的内容不应仅以雨水作为出发点、突破点，来研究探讨高速公路的海绵弹性，而应进一步延伸拓展“海绵”所包含的内容：任何能够被弹性的事物均可用来建设海绵型高速公路，如对太阳能的利用，可在屋顶加设太阳能设施，设计开发更多的高速公路太阳能交通附属设施产品并加以利用，真正将高速公路打造成一个绿色智慧的海绵型高速公路。
参考文献：
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Application Foreground and Prospect of the Sponge Expressway
Tao Pengpeng，Liu Lihui
（GuangJi Expressway Project Office of Jiangxi Provincial Highway Investment Group Co.Ltd，Jiangxi Ji’an 343700，China）
Abstract：There are common phenomenons that road pavement waterlogging，service area water-supply incoordination，slope failure on expressway，greatly influence the traffic safety，and not in conformity with the idea of sustainable development.For building a green wisdom expressway，referencing the idea of sponge city，puts forward the construction idea of conforming to nature，using nature，restoring nature for sponge expressway，and combining with the actual project，through three modules of drainage noise reduction road pavement，sponge service area and sponge slope to build green wisdom sponge expressway.And the scope and content of sponge expressway construction is further expanded and extended，it provides a certain reference for the same kind expressway construction.
Key words：sponge city；sponge expressway；construction idea；green wisdom
中图分类号：U412.36
文献标识码：A
DOI：10.3969/j.issn.1673-6478.2016.05.008
作者简介：陶鹏鹏（1988-），男，江西人，助理工程师，硕士，从事公路管理工作。
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