一種適用于弱透水性土壤地區(qū)的透水鋪裝系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于弱透水性土壤地區(qū)的透水鋪裝系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括自下而上鋪設(shè)的促滲層、碎石層以及透水層；所述促滲層包含若干個(gè)豎直方向上貫穿所述促滲層的促滲孔；所述促滲孔內(nèi)填充卵石或碎石。本發(fā)明提供的透水性鋪裝系統(tǒng)適用于弱透水性土壤地區(qū)，具有很好的工程應(yīng)用價(jià)值，可有效減少路面雨水聚集，減少洪澇災(zāi)害的發(fā)生，減少其對(duì)土壤及地下水的污染，改善水環(huán)境條件，減少徑流污染帶給污水處理廠的負(fù)荷，增加地下水的補(bǔ)給量，同時(shí)也是建設(shè)海綿城市的技術(shù)措施之一。
【專利說明】
一種適用于弱透水性土壤地區(qū)的透水鋪裝系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及道路工程領(lǐng)域，具體涉及一種適用于弱透水性土壤地區(qū)的透水鋪裝系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，海綿城市的建設(shè)模式在我國(guó)正逐漸推廣應(yīng)用起來，應(yīng)用這種理念可以有效緩解城市雨水內(nèi)澇、水體污染加劇、水資源短缺等問題，并起到美化環(huán)境的作用。透水鋪裝作為一種低影響開發(fā)技術(shù)，同時(shí)也是建設(shè)海綿城市的技術(shù)措施之一，在城市雨洪管理控制方面具有重要作用，與傳統(tǒng)道路相比，其在減小徑流方面具有顯著的效果，可將降雨滲透量由硬化場(chǎng)地的10?15%增加到75%以上，不僅可以大為降低地面徑流量，削減洪峰，延長(zhǎng)峰現(xiàn)時(shí)間，也避免了大量雨水污染河流、侵蝕河道;同時(shí)透水鋪裝對(duì)徑流污染物具有一定的削減作用。透水鋪裝的共同特點(diǎn)是雨水可通過本身與鋪裝下基層相通的滲水路徑滲入下部土壤，一方面要求鋪裝面層結(jié)構(gòu)具有良好的透水性，另一方面基層也應(yīng)有相應(yīng)的透水性能。
[0003]在我國(guó)，透水鋪裝技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，在廣大城市地區(qū)有著不錯(cuò)的應(yīng)用效果，但是在滲水性弱的地區(qū)，比如城市所在地土壤類型為粘土，地基透水性弱，透水鋪裝在這種地區(qū)的實(shí)際應(yīng)用效果并不好。
[0004]傳統(tǒng)透水鋪裝系統(tǒng)在弱滲水土質(zhì)地區(qū)的應(yīng)用效果不好，缺點(diǎn)明顯。一方面，如果直接鋪設(shè)傳統(tǒng)透水路面，由于地基透水性弱，導(dǎo)致補(bǔ)充地下水很少，發(fā)揮不出透水鋪裝的應(yīng)用價(jià)值;另一方面，如果換填地基土壤，由于鋪設(shè)面積體積過大，勢(shì)必會(huì)延長(zhǎng)工期，增加工程造價(jià)，導(dǎo)致鋪設(shè)成本太高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種適用于弱滲水土質(zhì)地區(qū)的新型透水鋪裝系統(tǒng)，其目的是讓透水鋪裝技術(shù)更好的適用于弱滲水土質(zhì)地區(qū)，強(qiáng)化雨水的入滲過程及入滲量，削減雨水徑流水量，增加地下水的補(bǔ)充。
[0006]具體而言，本發(fā)明提供了一種適用于弱透水性土壤地區(qū)的透水鋪裝系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括自下而上鋪設(shè)的促滲層、碎石層以及透水層。
[0007]所述促滲層包含若干個(gè)豎直方向上貫穿所述促滲層的促滲孔;所述促滲孔內(nèi)填充卵石或碎石。在所述促滲孔內(nèi)，卵石或碎石緊密堆積而形成豎直的管狀結(jié)構(gòu)。所述促滲孔在促滲層內(nèi)均勻分布。所述促滲孔優(yōu)選為圓柱體。
[0008]為了將雨水的滲透速度控制在合理的范圍內(nèi)，減少地面徑流的同時(shí)確保透水鋪裝尤其是促滲層的穩(wěn)定性，避免塌陷，所述促滲孔的橫截面半徑與促滲孔的間距之比優(yōu)選為5?15:20?40;進(jìn)一步優(yōu)選所述促滲孔的橫截面半徑為50mm?150mm，促滲孔的間距為200?400mm。所述促滲孔的間距是指相鄰兩個(gè)促滲孔中心之間的連線。
[0009]為了對(duì)雨水的滲透速度進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化控制，與弱透水性土壤的性質(zhì)及透水性能相協(xié)調(diào)，本發(fā)明所述卵石或碎石的級(jí)配優(yōu)選為:26.5mm篩孔通過率100%，19_篩孔通過率85?95%，13.2mm篩孔通過率65?80%，9.5mm篩孔通過率55?70%，4.75mm篩孔通過率55?70 %，2.36mm篩孔通過率O?2.5%,0.075mm篩孔通過率O?2 %。
[0010]為了確保所述促滲層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，所述促滲孔的內(nèi)壁至少局部覆蓋土工布，優(yōu)選其內(nèi)壁覆蓋土工布，將填充的卵石或碎石與原土分隔開。
[0011]在實(shí)際應(yīng)用中，所述促滲層的鋪設(shè)方法為:在原土基層上打促滲孔，將卵石或碎石填充于所述促滲孔中即可。所得促滲層與其下方的土基層緊密相接。
[0012]本發(fā)明所述的促滲層結(jié)構(gòu)鋪設(shè)于土基層和級(jí)配砂礫碎石層之間，促滲層原為原土，其中均勻設(shè)置一定數(shù)量的促滲孔;促滲孔內(nèi)填充卵石或碎石，促滲孔外為原土質(zhì)。上述結(jié)構(gòu)可以增大透水鋪裝本身的持水能力，讓路面雨水徑流下滲到透水鋪裝系統(tǒng)中并能儲(chǔ)存;讓滲下的雨水與土基層的接觸面積增大，在相同的時(shí)間內(nèi)增大下滲量;并且，采用緊密堆積、實(shí)體填充，地基強(qiáng)度不會(huì)減小，不影響工程結(jié)構(gòu)。
[0013]為了實(shí)現(xiàn)各層之間的協(xié)同作用，綜合控制透水效果的同時(shí)確保透水鋪裝系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所述促滲層、碎石層以及透水層的厚度之比為20?40:15?30:1?10;優(yōu)選所述促滲層的厚度為200mm?400mm，所述碎石層的厚度為150mm?300mm，所述透水層的厚度為1mm?10mm0
[0014]為了提高所述透水鋪裝系統(tǒng)的綜合透水效果，同時(shí)確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所述碎石層優(yōu)選包括自下而上鋪設(shè)的級(jí)配砂礫碎石層和開級(jí)配水泥穩(wěn)定碎石基層。所述級(jí)配砂礫碎石層和開級(jí)配水泥穩(wěn)定碎石基層的厚度之比為I?3:1?3。所述級(jí)配砂礫碎石層的厚度優(yōu)選為150mm?250mm，或/和開級(jí)配水泥穩(wěn)定碎石基層的厚度優(yōu)選為150mm?250_。作為一種優(yōu)選方案，所述級(jí)配砂礫碎石層和開級(jí)配水泥穩(wěn)定碎石基層的厚度均為150mm。所述開級(jí)配水泥穩(wěn)定碎石基層的抗壓強(qiáng)度不小于2.5 Mp a，孔隙率不小于2 5 %。
[0015]所述透水層可鋪設(shè)透水磚、透水混凝土，透水瀝青、透水網(wǎng)格或/和植草磚等可以實(shí)現(xiàn)透水功能的表層結(jié)構(gòu)。
[0016]本發(fā)明提供的透水性鋪裝系統(tǒng)，各層之間協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的透水效果，且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。由于下滲流量主要取決于流速和接觸面積的大小;所述流速與土壤的滲透系數(shù)有關(guān)，由于沒有改變?cè)临|(zhì)，故流速不變;所述接觸面積可通過上述結(jié)構(gòu)顯著提高，與傳統(tǒng)透水鋪裝路面的滲下的雨水只與土基層在水平上有接觸面積相比，本發(fā)明所述鋪裝系統(tǒng)可保持透水鋪裝本身的持水能力，并使路面雨水徑流能夠下滲到透水鋪裝系統(tǒng)中，且可以使透水鋪裝與土基層的接觸面積增大，在相同的時(shí)間內(nèi)增大雨水在原土中的下滲量。
[0017]本發(fā)明進(jìn)一步保護(hù)所述透水性鋪裝系統(tǒng)在弱透水性土壤地區(qū)的應(yīng)用。所述弱透水性土壤的滲透系數(shù)小于0.001mm/s，如粉砂、粉土、粉質(zhì)粘土、粘土等。所述透水鋪裝系統(tǒng)鋪設(shè)于弱滲水性土壤基層之上，所述促滲層與所述土壤基層相鄰。
[0018]本發(fā)明提供的透水鋪裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，不用換填原土質(zhì)層，不改變?cè)型杆佈b的結(jié)構(gòu)，即可增大透水鋪裝本身的持水能力，讓路面雨水徑流能夠下滲到透水鋪裝系統(tǒng)中，并容納其中，減少了地面徑流;并且使透水層與原土接觸面增大，從而使?jié)B下的雨水與土基層的接觸面積增大，在相同的時(shí)間內(nèi)增大下滲量。與傳統(tǒng)透水鋪裝路面相比，所述透水鋪裝系統(tǒng)無論是在制作成本還是施工成本方面均相差不多，但在弱滲水土質(zhì)地區(qū)的城市路面鋪裝問題上，該新型透水鋪裝系統(tǒng)要比傳統(tǒng)透水路面功能更強(qiáng)大，具有很好的工程應(yīng)用價(jià)值，可有效減少路面雨水聚集，減少洪澇災(zāi)害的發(fā)生，減少其對(duì)土壤及地下水的污染，改善水環(huán)境條件，減少了徑流污染帶給污水處理廠的負(fù)荷，特別是對(duì)弱透水土質(zhì)地區(qū)，增加了地下水的補(bǔ)給量，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可長(zhǎng)期使用，是建設(shè)海綿城市的技術(shù)措施之一。
【附圖說明】
[0019]圖1為實(shí)施例1所述透水性鋪裝系統(tǒng)的縱向剖面圖；圖中，1、土基層，2、促滲層，3、級(jí)配砂礫碎石層，4、碎石基層，5、透水層；
[0020]圖2為實(shí)施例1所述促滲層2的平面圖；圖中，A、促滲孔;B、原土。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0022]實(shí)施例1
[0023]本實(shí)施例提供了一種透水性鋪裝系統(tǒng)，其縱向剖面圖如圖1所示;包括自下而上鋪設(shè)于土基層I上方的促滲層2、級(jí)配砂礫碎石層3、碎石基層4以及透水層5;
[0024]所述土基層I為該地區(qū)弱透水性原土層，其中的土壤為弱滲水土壤(粉砂、粉土、粉質(zhì)粘土或粘土);
[0025]所述促滲層2的平面圖如圖2所示;所述促滲層厚200mm，其中均勻設(shè)置若干個(gè)豎直方向上貫穿所述促滲層的促滲孔A，所述促滲孔的直徑為200mm，各促滲孔之間的間距(相鄰兩個(gè)促滲孔的中心的距離)為300mm;所述促滲孔外為原土B，所述促滲孔的內(nèi)壁覆蓋土工布，促滲孔的內(nèi)部填充卵石或碎石；
[0026]所述卵石或碎石的級(jí)配具體為:26.5mm篩孔通過率100 %，19mm篩孔通過率85?95 %，13.2mm篩孔通過率65?80% ,9.5mm篩孔通過率55?70%，4.75mm篩孔通過率55?70%,2.36mm篩孔通過率O?2.5%,0.075mm篩孔通過率O?2 % ；
[0027]所述級(jí)配砂礫碎石層3厚度為150_，采用級(jí)配碎石進(jìn)行鋪設(shè)；
[0028]所述碎石基層4厚150mm，采用開級(jí)配水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行鋪設(shè)，抗壓強(qiáng)度不小于2.5Mpa，孔隙率不小于25%;
[0029]所述透水層I鋪設(shè)一層透水磚，所述透水磚的長(zhǎng)X寬X厚規(guī)格為240mmX120mmX60mm ο
[0030]使用本實(shí)施例提供的透水性鋪裝系統(tǒng)后，在降雨時(shí)，雨水經(jīng)過透水磚向下滲，經(jīng)碎石基層、級(jí)配砂礫碎石層的空隙，雨水下滲到促滲層中的卵石管中，卵石管被雨水慢慢灌滿；由于卵石管中的雨水與四周土質(zhì)層均接觸，接觸面積很大，使得卵石管中的雨水緩慢滲入到四周土質(zhì)層中；同時(shí)由于促滲層具有一定的厚度，因而有一定的持水能力。由于這種構(gòu)造增大了雨水與土質(zhì)的接觸面積，經(jīng)計(jì)算水與土質(zhì)的接觸面積可達(dá)普通透水鋪裝(不含有滲透層)的2?4倍，雨水下滲能力比傳統(tǒng)透水鋪裝路面的要高出很多；同時(shí)，在雨水下滲過程中，由于透水鋪裝的過濾吸附作用，使得雨水得到凈化，減輕了雨水對(duì)地下水的污染。
[0031]雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明、【具體實(shí)施方式】及試驗(yàn)，對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于弱透水性土壤地區(qū)的透水鋪裝系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括自下而上鋪設(shè)的促滲層、碎石層以及透水層； 所述促滲層包含若干個(gè)豎直方向上貫穿所述促滲層的促滲孔;所述促滲孔內(nèi)填充卵石或碎石。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述促滲孔的橫截面半徑與促滲孔的間距之比為5?15:20?40; 優(yōu)選所述促滲孔的橫截面半徑為50mm?150mm，促滲孔的間距為200?400mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述卵石或碎石的級(jí)配為:26.5_篩孔通過率100%，19mm篩孔通過率85?95%，13.2mm篩孔通過率65?80%，9.5mm篩孔通過率55?70%，4.75mm篩孔通過率55?70%，2.36mm篩孔通過率O?2.5%，0.075mm篩孔通過率O?4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述促滲孔的內(nèi)壁至少局部覆蓋土工布。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述促滲層、碎石層以及透水層的厚度之比為20?40:15?30:1?10; 優(yōu)選所述促滲層的厚度為200mm?400mm，所述碎石層的厚度為150mm?300mm，所述透水層的厚度為I Omm?100mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述碎石層包括自下而上鋪設(shè)的級(jí)配砂礫碎石層和開級(jí)配水泥穩(wěn)定碎石基層。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述級(jí)配砂礫碎石層和開級(jí)配水泥穩(wěn)定碎石基層的厚度之比為I?3:1?3; 優(yōu)選地，所述級(jí)配砂礫碎石層的厚度為150_?250mm，或/和開級(jí)配水泥穩(wěn)定碎石基層的厚度為150mm?250mm; 進(jìn)一步優(yōu)選所述級(jí)配砂礫碎石層和開級(jí)配水泥穩(wěn)定碎石基層的厚度均為150_。8.根據(jù)權(quán)利要求1?7任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述透水層鋪設(shè)透水磚、透水混凝土，透水瀝青、透水網(wǎng)格或/和植草磚。9.權(quán)利要求1?8任意一項(xiàng)所述的透水性鋪裝系統(tǒng)在弱滲水性土壤地區(qū)的應(yīng)用，優(yōu)選為在滲透系數(shù)小于0.0Olmm/s的弱滲水性土壤地區(qū)的應(yīng)用。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述透水鋪裝系統(tǒng)鋪設(shè)于弱滲水性土壤基層之上;所述促滲層與所述土壤基層相鄰。
【文檔編號(hào)】E01C11/22GK105908588SQ201610237632
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月15日
【發(fā)明人】王俊嶺, 秦全城, 徐怡, 張雅君, 馮萃敏, 許萍
【申請(qǐng)人】北京建筑大學(xué)