CN107869151B - 一种分层式透水净水植生挡土墙及其构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分层式透水净水植生挡土墙及其构建方法，包括上部挡土结构和下部挡土结构，所述上部挡土结构的顶部设置有净化槽，外侧设置有若干种植槽，内侧设置有排水层，底部设置有若干凸起；所述净化槽内填充有其高度至少3/4的净化材料，所述净化材料上部设置有种植土层，所述净化材料、种植土层和上部挡土结构的接触部位设置有透水土工布；所述种植槽内部铺设有透水土工布，由上往下依次设置有防冲刷层、种植土层和保水层；所述下部挡土结构的顶部设置有若干凹槽，底部设置有碎石层，外侧设置有堆石。本发明采用分层式设计，不仅可以绿化美化城市环境，而且还可以净化吸收雨水中的污染物，实现了景观功能与城市面源污染控制功能的有效结合。

Description

一种分层式透水净水植生挡土墙及其构建方法

技术领域

本发明属于生态河道建设技术领域，尤其涉及一种分层式透水净水植生挡土墙，还涉及其构建方法。

背景技术

海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的弹性，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用。海绵城市建设应遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。海绵城市作为修复城市水生态的一条路径，能够实现水的循环利用和再生利用，节约用水，解决越来越多的城市所面临的水环境日益加重的生态危机，最大限度地减少对城市原有水生态环境的破坏。

雨水作为城市水资源的一个重要来源，将雨水收集净化后再利用，既可以减轻城市防洪排涝压力，降低管网工程建设成本；又可以调节、补充地区水资源。但随着工业废气的排放和农业生产过程中大量施用农药、化肥且施用时期较为集中，降水中的污染物越来越多，随着雨水进入河道水体中，造成水体富营养化，影响河道生态环境。据有关部门调查全国近 75％的湖泊出现了不同程度的富营养化，90％城市水域污染严重。另外，城市面源污染物也被雨水携带大量进入河道水体，造成河道水质的严重污染，降雨径流污染已成为仅次于农业非点源污染的第二大非点源污染。当前，我国每年的工业污水和生活污水排放量都在逐年增加，而这些排放的污水中的核心污染问题是氮、磷富营养化，实现雨水的生态净化排放具有重要的意义。

植生挡土墙是一种既能起到生态环保的作用、又兼具景观功能、且能防止水土流失的挡土墙。植生挡土墙不仅能够起到城市防洪的作用，而且能协调河道景观与城市景观，满足人们亲水性的要求。传统的挡土墙只能起到保护水土流失的作用，灰白色的混凝土表面影响周围城市景观，不能起到美化环境的作用，更谈不上生态保护，只会破坏生态环境。此外，对城市河道而言，砌筑成型后的传统挡土墙，把河水与土分割开，不能形成水土自由交换，日积月累，河水不能自净，到最后成为一条臭水河。近年来，在生态河道建设方面，为了净化河道，各地方政府每年要耗费数亿甚至数十亿资金，但是效果并不显著。植生挡土墙施工完成后，可在其植生孔中植入滨水景观植物，形成一条绿色生态景观长廊，为美化城市环境增光添彩，广泛的应用于道路、河道和边坡等领域。

目前，面对海绵城市建设的不断需求，常规的植生挡土墙存在诸多不足之处，一般只考虑了水土保持和景观绿化的作用，没有充分考虑到海绵城市建设中透水、净水的功能要求，更无法将透水、净水和景观功能的衔接起来，不能充分的净化雨水中的污染物。但天然雨水往往大量携带大量地面上的生活垃圾与其他污染物，未经净化后雨水排放到自然河道中，会加剧自然水体的污染程度。综上可知，传统的植生挡土墙已不能满足海绵城市建设的需求，因此，有必要结合海绵城市的自然积存、自然渗透、自然净化的理念，开发出一种不仅可以绿化美化城市环境，而且还可以净化雨水并吸收雨水中的污染物，以实现海绵城市的景观功能及城市面源污染控制的具有综合功能的植生挡土墙结构。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明的目的在于提供一种分层式透水净水植生挡土墙及其构建方法，它不仅可以美化绿化城市环境，而且还可以过滤截留城市雨水或地表径流，净化吸收雨水中的污染物，对海绵城市的面源污染控制和景观绿化具有重要参考意义。

为了解决上述技术问题，本发明一种分层式透水净水植生挡土墙采用的技术方案：包括上部挡土结构和下部挡土结构，所述上部挡土结构的顶部设置有净化槽，外侧设置有若干种植槽，内侧设置有排水层，底部设置有若干凸起，顶端内侧设置有护栏；所述净化槽的深度至少为上部挡土结构高度的2/3，所述净化槽内填充有其高度至少3/4的净化材料，所述净化材料上部设置有种植土层，所述种植土层上部设置有防冲刷层，所述净化材料和种植土层、净化材料和上部挡土结构、种植土层和上部挡土结构的接触部位均设置有透水土工布；所述种植槽内部铺设有透水土工布，由上往下依次设置有防冲刷层、种植土层和保水层，外侧设置有出水孔，所述出水孔的设置高度与所述保水层顶部高度一致；所述下部挡土结构的顶部设置有若干凹槽，底部设置有碎石层，外侧设置有堆石；所述下部挡土结构的凹槽与所述上部挡土结构的凸起的大小、形状相匹配，嵌锁在一起，所述凹槽与所述凸起的接触部位设置有钢筋，所述钢筋需要采用防锈处理。

优选地，所述上部挡土结构由透水混凝土制成，所述下部挡土结构和所述种植槽由不透水混凝土制成。

优选地，所述排水层的四周设置有透水土工布。

优选地，所述净化材料为活性炭与陶粒、卵石或沸石的混合物组成。

优选地，所述排水层由卵石或碎石组成，所述防冲刷层由透水织物制成，所述保水层由鹅卵石和高吸水保水材料的混合物组成。

本发明的另一目的在于提供一种分层式透水净水植生挡土墙的构建方法，该方法包括以下步骤：

S1）按照设计开挖线开挖至设计高度后，用施工机械压实地基基础；

S2）在基础上设置碎石层，在碎石层上浇筑下部挡土结构，在下部挡土结构的顶部设置若干凹槽，并预设若干钢筋，钢筋提前做防锈处理，在下部挡土结构的外侧设置堆石用于护脚；

S3）待下部挡土结构浇筑完成，在下部挡土结构上浇筑上部挡土结构，在上部挡土结构的顶部预留净化槽，在外侧设置若干种植槽；

S4）待上部挡土结构浇筑完成，在挡土墙后由下往上填充回填土并分层碾压密实，在填充到上部挡土结构设计高度时，需要在上部挡土结构后设置排水层，在排水层四周设置透水土工布，之后继续在排水层后填充回填土并分层压实，在填充到设计高度后，在上部挡土结构后铺设透水道路；

S5）待透水道路铺设完成后，在净化槽内铺设透水土工布，并填充净化材料，之后在净化材料的上部铺设透水土工布，并填充种植土层，铺设防冲刷层；然后，在种植槽内铺设透水土工布，由下往上依次铺设保水层、种植土层和防冲刷层；最后，在净化槽和种植槽内的种植土层上种植植物；

S6）最后，在挡土墙顶端内侧修建护栏。

与现有技术相比，本发明的有益效果：采用分层式设计，上部由透水混凝土制成，下部由不透水混凝土制成，结合透水和不透水混凝土各自的优点，上部的透水混凝土可以让水穿过挡土墙面，避免了在墙面设置透水孔，下部的不透水混凝土起到稳固墙体的作用，增加抗滑能力和耐冲刷能力；上部透水混凝土内部设置有净化槽，槽内填充净化材料，可以实现对透过墙面的雨水进行净化，吸收水中的污染物，避免了未经净化的水排入河道中，防止了水体富营养化，具有生态净化功能；通过在墙体的迎水面设置种植槽，美化了岸坡，避免了混凝土的灰色生硬，实现绿色建筑理念。

附图说明

图1是本发明挡土墙的剖面结构示意图；

图2是本发明挡土墙的上部挡土结构示意图；

图3是本发明挡土墙的下部挡土结构示意图；

图4是本发明挡土墙的植生槽剖面结构示意图；

图5是本发明挡土墙应用效果整体图；

图例说明：1-上部挡土结构；2-下部挡土结构；3-透水混凝土；4-不透水混凝土；5-净化槽；6-净化材料；7-种植土层；8-透水土工布；9-防冲刷层；10-种植槽；10.1-出水孔；10.2-保水层；10.3-植物；11-凸起；12-凹槽；13-钢筋；14-排水层；15-回填土；16-堆石；17-护栏；18-透水道路；19-河水面；20-碎石层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细说明。

参见图1-图5，本发明一种分层式透水净水植生挡土墙，包括上部挡土结构1和下部挡土结构2，上部挡土结构1的顶部设置有净化槽5，外侧设置有若干种植槽10，内侧设置有排水层14，底部设置有若干凸起11，顶端内侧设置有护栏17；净化槽5的深度至少为上部挡土结构1高度的2/3，净化槽5内填充有其高度至少3/4的净化材料6，净化材料6上部设置有种植土层7，种植土层7上部设置有防冲刷层9，净化材料6和种植土层7、净化材料6和上部挡土结构1、种植土层7和上部挡土结构1的接触部位均设置有透水土工布8；种植槽10内部铺设有透水土工布8，由上往下依次设置有防冲刷层9、种植土层7和保水层10.2，外侧设置有出水孔10.1，出水孔10.1设置高度与保水层10.2顶部高度一致；下部挡土结构2的顶部设置有若干凹槽12，底部设置有碎石层20，外侧设置有堆石16；下部挡土结构2的凹槽12与上部挡土结构1的凸起11的大小、形状相匹配，嵌锁在一起，凹槽12与凸起11的接触部位设置有钢筋13，钢筋13需要采用防锈处理。

其中，上部挡土结构1由透水混凝土3制成，下部挡土结构2和种植槽10由不透水混凝土4制成。

其中，排水层14的四周设置有透水土工布8。

其中，净化材料6为活性炭与陶粒、卵石或沸石的混合物组成。

其中，排水层14由卵石或碎石组成，防冲刷层9由透水织物制成，保水层10.2鹅卵石和高吸水保水材料的混合物组成。

本发明一种分层式透水净水植生挡土墙的构建方法，该方法包括以下步骤：

S1）按照设计开挖线开挖至设计高度后，用施工机械压实地基基础；

S2）在基础上设置碎石层20，在碎石层20上浇筑下部挡土结构2，在下部挡土结构2的顶部设置有若干凹槽12，并预设有若干钢筋13，钢筋13提前做防锈处理，在下部挡土结构2的外侧设置堆石16用于护脚；

S3）待下部挡土结构2浇筑完成，在下部挡土结构2上浇筑上部挡土结构1，在上部挡土结构1的顶部预留净化槽5，在外侧设置若干种植槽10；

S4）待上部挡土结构1浇筑完成，在挡土墙后由下往上填充回填土15并分层碾压密实，在填充到上部挡土结构1设计高度时，需要在上部挡土结构1后设置排水层14，在排水层14四周设置透水土工布8，之后继续在排水层14后填充回填土15并分层压实，在填充到设计高度后，在上部挡土结构1后铺设透水道路18；

S5）待透水道路18铺设完成后，在净化槽5内铺设透水土工布8，并填充净化材料6，之后在净化材料的上部铺设透水土工布8，并填充种植土层7，铺设防冲刷层9；然后，在种植槽10内铺设透水土工布8，由下往上依次铺设保水层10.2、种植土层7和防冲刷层9；最后，在净化槽5和种植槽10内的种植土层7上种植植物10.3；

S6）最后，在挡土墙顶端内侧修建护栏17。

参见图1，本发明净水过程描述如下：当雨水经过透水道路18入渗到地下后，经过挡土墙后的排水层14，穿过挡土墙上部的透水混凝土3，经过上部挡土结构1中设置的净化槽5，净化槽5内的净化材料6，对入渗的雨水进行净化过滤，吸收水中的有害物质后，净化后的水继续穿过上部挡土结构1的透水混凝土3，一小部分的水流入挡土墙外侧的种植槽10，存储到保水层10.2内，供植物10.3吸水利用，其他大部分的水经过透水混凝土3的孔隙排入到河流里，排入到河道的都是经过净化后的雨水，实现了雨水的生态净化排放。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种分层式透水净水植生挡土墙，包括上部挡土结构和下部挡土结构，其特征在于：所述上部挡土结构的顶部设置有净化槽，外侧设置有若干种植槽，内侧设置有排水层，底部设置有若干凸起，顶端内侧设置有护栏；所述净化槽的深度至少为上部挡土结构高度的2/3，所述净化槽内填充有其高度至少3/4的净化材料，所述净化材料上部设置有种植土层，所述种植土层上部设置有防冲刷层，所述净化材料和种植土层、净化材料和上部挡土结构、种植土层和上部挡土结构的接触部位均设置有透水土工布；所述种植槽内部铺设有透水土工布，由上往下依次设置有防冲刷层、种植土层和保水层，外侧设置有出水孔，所述出水孔的设置高度与所述保水层顶部高度一致；所述下部挡土结构的顶部设置有若干凹槽，底部设置有碎石层，外侧设置有堆石；所述下部挡土结构的凹槽与所述上部挡土结构的凸起的大小、形状相匹配，嵌锁在一起，所述凹槽与所述凸起的接触部位设置有钢筋，所述钢筋需要采用防锈处理。

2.根据权利要求1所述的一种分层式透水净水植生挡土墙，其特征在于：所述上部挡土结构由透水混凝土制成，所述下部挡土结构和所述种植槽由不透水混凝土制成。

3.根据权利要求1所述的一种分层式透水净水植生挡土墙，其特征在于：所述排水层的四周设置有透水土工布。

4.根据权利要求1所述的一种分层式透水净水植生挡土墙，其特征在于：所述排水层由卵石或碎石组成，所述防冲刷层由透水织物制成，所述保水层由鹅卵石和高吸水保水材料的混合物组成。

5.一种分层式透水净水植生挡土墙的构建方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1）按照设计开挖线开挖至设计高度后，用施工机械压实地基基础；

S2）在基础上设置碎石层，在碎石层上浇筑下部挡土结构，在下部挡土结构的顶部设置若干凹槽，并预设若干钢筋，钢筋提前做防锈处理，在下部挡土结构的外侧设置堆石用于护脚；

S3）待下部挡土结构浇筑完成，在下部挡土结构上浇筑上部挡土结构，在上部挡土结构的顶部预留净化槽，在外侧设置若干种植槽；

S4）待上部挡土结构浇筑完成，在挡土墙后由下往上填充回填土并分层碾压密实，在填充到上部挡土结构设计高度时，需要在上部挡土结构后设置排水层，在排水层四周设置透水土工布，之后继续在排水层后填充回填土并分层压实，在填充到设计高度后，在上部挡土结构后铺设透水道路；

S5）待透水道路铺设完成后，在净化槽内铺设透水土工布，并填充净化材料，之后在净化材料的上部铺设透水土工布，并填充种植土层，铺设防冲刷层；然后，在种植槽内铺设透水土工布，由下往上依次铺设保水层、种植土层和防冲刷层；最后，在净化槽和种植槽内的种植土层上种植植物；

S6）最后，在挡土墙顶端内侧修建护栏。