CN106544941B - 一种具有净化功能的透水路面 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有净化功能的透水路面,自上而下依次包括透水混凝土面层、无纺土工布层、内设集水排水管的透水泡沫混凝土基层、水泥石灰稳定土基层以及原土路基层。本发明透水路面以透水泡沫混凝土取代传统的砂砾层,在基层与面层之间铺设无纺土工布,土工布不仅有良好的透水性,还能够阻挡雨水中固体污染物,并能保持整体结构的承载性能,有效防止反射裂缝的发展。透水泡沫混凝土不仅可以过滤掉雨水中的细微固体污染物,其内部偏酸性的环境还能够富集多种微生物,对雨水中的有机污染物起到净化作用。透水泡沫混凝土还有良好的保温性能,既能在低温时对路面结构起到保护作用,又能给微生物提供良好的生存环境。

Description

一种具有净化功能的透水路面
技术领域:
本发明涉及一种透水路面,具体涉及一种具有净化功能的透水路面,其属于道路工程技术领域。
背景技术:
城市建设中所采用的封闭式硬质铺装带来了一系列影响生态环境和城市发展的问题,如:城市热岛效应的加剧、城市水资源的缺乏和城市内涝等。另外,如何保护区域水资源和地下水位逐渐成为世界范围内普遍关注的问题,于是我国近两年来大力推进了“海绵城市”的建设,而其中透水性路面的重要性越发明显。雨水对于城市来说是非常好的资源,在降雨过程中,雨水可以通过特定的路面结构渗透到面层以下,部分雨水可以通过管道等设施进行集蓄利用,部分雨水可以下渗至土壤中来补充地下水。这样不仅可以减缓雨水地表径流,还可以利用透水路面的净化功能消解雨水中的污染物,从而有效降低城市温度、改善城市生态环境。
目前,透水路面已被广泛应用于公园、停车场、人行道、广场、轻载道路等。常见的路面结构是在素土夯实的基础上,铺粒径为5~30mm的连续级配砂石,再加铺粒径为5~16mm和5~8mm的C20或C25透水混凝土。专利CN203938950U所述透水路面结构组成为纵向瓦片排列形成的地面集水层、由透水性材料构成的30~50mm渗滤层、内设排水盲沟的100mm雨水收集层,以及40~50mm垫层和原土路基层;专利CN103981785A所述透水路面结构组成为200mm透水混凝土层、导渗导排管、250mm多孔隙水泥稳定碎石基层、200mm级配砂砾碎石层、路基层及雨水井;专利CN204875416U所述透水路面结构组成为路床、100-150mm垫层、80-200mm基层、30-50mm找平层和60-80mm面层,其中路床的一端设有水沟,垫层靠近水沟的一侧上方设有路缘石,基层靠近路缘石的一侧通过排水管和水沟相连。
随着路面服役年限的增加,透水路面的质量通病显得较为突出,尤其是较大孔隙率造成路面耐久性不足且易堵塞,还有北方地区低温导致路基冻胀等。另外,城市雨水中含有较多TP、TN、SS、COD等污染物,传统透水路面对其消解效果一般。透水路面根据不同的需求来选用不同的透水材料和路面结构,所以现在还需要更多的高性能的透水材料以及有更好透水性、功能更加完善的路面结构来促进透水铺装技术的发展。
发明内容:
本发明的目的是提出一种结构简单,对雨水有净化功能并可实现雨水集蓄和下渗的具有净化功能的透水路面。
本发明采用如下技术方案:一种具有净化功能的透水路面,自上而下依次包括透水混凝土面层、无纺土工布层、内设集水排水管的透水泡沫混凝土基层、水泥石灰稳定土基层以及原土路基层。
进一步地,所述透水混凝土面层的浇注厚度为180~200mm,选用粒径为4.75~9.5mm的集料,制成的混凝土连通孔隙率为16%~20%,透水系数至少为1.5mm/s,抗压强度不低于20MPa。
进一步地,所述透水泡沫混凝土基层的浇注厚度为180~220mm,所述透水泡沫混凝土基层是指在水泥、细砂和水拌合的混合料中引入泡沫而形成的浆体,初始流动度为165~175mm,在浆体硬化过程中逐步形成连通孔隙,选用铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥以及细度模数为1.5~1.9的河砂,制成的混凝土透水系数至少为2.0mm/s,抗压强度不低于2.0MPa。
进一步地,所述无纺土工布层铺设在透水混凝土面层和透水泡沫混凝土基层之间,其孔隙口径为0.16~0.19mm。
进一步地,所述水泥石灰稳定土基层的厚度为150~180mm,其中水泥和石灰的质量占稳定土的6%~10%,土中掺入15%~35%(质量百分比)的中粗砂,土采用塑性指数为12~20的粘性土。
进一步地,所述透水泡沫混凝土基层中设置管径为40~80mm的集水排水管,集水排水管上开有透水孔且开孔率为6%,集水排水管的外表面用无纺土工布层包裹。
本发明具有如下有益效果:
(1)透水路面以透水泡沫混凝土取代传统的砂砾层,在基层与面层之间铺设无纺土工布,土工布不仅有良好的透水性,还能够阻挡雨水中固体污染物,除此外,土工布还能保持整体结构的承载性能,有效防止反射裂缝的发展。
(2)透水泡沫混凝土基层的施工较传统基层更为简便、高效,直接浇筑养护即可,无需反复碾压,且硬化后不会发生沉陷,路面平整度高。
(3)透水泡沫混凝土可以过滤掉雨水中大部分TP、TN、SS、COD等污染物,其内部偏酸性的环境还能够富集多种微生物,更有利于消解有机污染物。
(4)透水泡沫混凝土有良好的保温性能,既能在低温时对路面结构起到保护作用,又能给微生物提供良好的生存环境。
(5)对雨水无组织渗滤、有组织收集再利用,部分雨水通过设置在透水泡沫混凝土基层中的集水排水管排出,部分雨水直接从透水泡沫混凝土基层排向两侧的盲沟,另外部分雨水向下渗透至土壤中补充地下水。
附图说明:
图1为本发明具有净化功能的透水路面的结构示意图;
图中:
1-透水混凝土面层;2-无纺土工布层;3-透水泡沫混凝土基层;4-水泥石灰稳定土基层;5-原土路基层;6-盲沟;31-集水排水管。
具体实施方式:
请参照图1所示,本发明具有净化功能的透水路面自上而下依次包括透水混凝土面层1、无纺土工布层2、内设集水排水管31的透水泡沫混凝土基层3、水泥石灰稳定土基层以及原土路基层。
透水混凝土面层1的浇注厚度为180~200mm,选用粒径为4.75~9.5mm的集料,制成的混凝土连通孔隙率为16%~20%,透水系数至少达到1.5mm/s,其抗压强度不低于20MPa。
透水泡沫混凝土基层3的浇注厚度为180~220mm,该透水性泡沫混凝土是指在水泥、细砂和水拌合的混合料中引入泡沫而形成的浆体,初始流动度为165~175mm,在浆体硬化过程中逐步形成连通孔隙。选用铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥以及细度模数为1.5~1.9的河砂,制成的混凝土透水系数至少要达到2.0mm/s,其抗压强度不低于2.0MPa。透水泡沫混凝土层对雨水进行过滤净化并排出。
无纺土工布层铺设在透水混凝土面层1和透水泡沫混凝土基层3之间,其孔隙口径为0.16~0.19mm。无纺土工布可以在不影响透水的情况下,有效阻挡雨水中的部分固体颗粒物,防止透水泡沫混凝土基层3孔隙的堵塞。
水泥石灰稳定土基层4的厚度为150~180mm,其中水泥和石灰的质量占稳定土的6%~10%,土中掺入15%~35%(质量百分比)的中粗砂,土采用塑性指数为12~20的粘性土。
透水泡沫混凝土基层3中设置管径为40~80mm的PVC集水排水管31,集水排水管31上开有透水孔且开孔率为6%,集水排水管31的外表面用无纺土工布层2包裹。部分经净化的雨水渗透入集水排水管31并流走,还有部分水通过路两侧的排水口排入路旁的盲沟6中。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种具有净化功能的透水路面,其特征在于:自上而下依次包括透水混凝土面层(1)、无纺土工布层(2)、内设集水排水管(31)的透水泡沫混凝土基层(3)、水泥石灰稳定土基层以及原土路基层;
所述透水泡沫混凝土基层(3)的浇注厚度为180~220mm,所述透水泡沫混凝土基层(3)是指在水泥、细砂和水拌合的混合料中引入泡沫而形成的浆体,初始流动度为165~175mm,在浆体硬化过程中逐步形成连通孔隙,选用铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥以及细度模数为1.5~1.9的河砂,制成的混凝土透水系数至少为2.0mm/s,抗压强度不低于2.0MPa。
2.如权利要求1所述的具有净化功能的透水路面,其特征在于:所述透水混凝土面层(1)的浇注厚度为180~200mm,选用粒径为4.75~9.5mm的集料,制成的混凝土连通孔隙率为16%~20%,透水系数至少为1.5mm/s,抗压强度不低于20MPa。
3.如权利要求1所述的具有净化功能的透水路面,其特征在于:所述无纺土工布层铺设在透水混凝土面层(1)和透水泡沫混凝土基层(3)之间,其孔隙口径为0.16~0.19mm。
4.如权利要求1所述的具有净化功能的透水路面,其特征在于:所述水泥石灰稳定土基层(4)的厚度为150~180mm,其中水泥和石灰的质量占稳定土的6%~10%,土中掺入15%~35%(质量百分比)的中粗砂,土采用塑性指数为12~20的粘性土。
5.如权利要求1所述的具有净化功能的透水路面,其特征在于:所述透水泡沫混凝土基层(3)中设置管径为40~80mm的集水排水管(31),集水排水管(31)上开有透水孔且开孔率为6%,集水排水管(31)的外表面用无纺土工布层(2)包裹。
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