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Abstract

本发明涉及城市防洪、排水技术领域，具体涉及一种建筑垃圾再利用城市渗蓄系统，包括沿水流下渗方向依次铺设的渗水面层、反滤透水层和地基原状土层，所述反滤透水层包括沿水流下渗方向铺设的粒径由细到粗的三级级配垫层，一级垫层的粒径小于二级垫层小于三级垫层；在三级垫层与地基原状土层之间设置有蓄水层、排水管道和防渗膜，蓄水层包括细纤维层和粗纤维层，粗纤维层包裹在排水管道的外部，细纤维层覆盖于粗纤维层上；所述排水管道下方的地基原状土层上挖置有下凹的V型导流槽，排水管道设置于V型导流槽槽底，排水管道的管壁上开有集水孔，蓄水层中的水向V型导流槽槽底汇流并通过集水孔汇集到排水管道中，该系统能够提高城市路面的下渗率。

Description

一种建筑垃圾再利用城市渗蓄系统
技术领域
本发明涉及城市防洪、排水技术领域，具体涉及一种建筑垃圾再利用城市渗蓄系统。
背景技术
由于我国城市化进程的加快，原来的道路多采用铺装工艺导致路面逐渐硬化，使道路下渗能力急剧下降，使城市“逢雨必涝”现象成为常态，尤其近几年，我国因城市内涝造成了巨大的生命和财产损失，由此可知，传统的路面铺装工艺已无法满足当今社会发展的要求，虽然中央提出了“海绵城市”的建设理念，但其研究还处于初级阶段。
同时由于城市化进程的推进，在新建和拆迁的过程中产生了大量的建筑垃圾，这些建筑垃圾不仅占用大量耕地，且造成环境的污染。我国虽有学者正在进行建筑垃圾再利用方面的研究，但技术还不成熟，很难提高建筑垃圾的再利用率。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷和问题，本发明提供一种建筑垃圾再利用城市渗蓄系统，该系统能够提高城市路面的下渗率，有效减少地表径流。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种建筑垃圾再利用城市渗蓄系统，包括沿水流下渗方向依次铺设的渗水面层、反滤透水层和地基原状土层，所述反滤透水层包括沿水流下渗方向铺设的粒径由细到粗的三级级配垫层，分别为一级垫层、二级垫层和三级垫层，所述一级垫层的粒径小于二级垫层的粒径小于三级垫层的粒径；在所述三级垫层与地基原状土层之间还设置有蓄水层、排水管道和防渗膜，所述排水管道位于蓄水层和防渗膜之间，所述蓄水层包括孔隙较小的细纤维层和孔隙较大的粗纤维层，其中，粗纤维层包裹在排水管道的外部，细纤维层覆盖于粗纤维层上；所述排水管道下方的地基原状土层上挖置有下凹的V型导流槽，排水管道设置于V型导流槽的槽底，排水管道的管壁上均匀开有集水孔，蓄水层中的水向V型导流槽槽底汇流并通过集水孔汇集到排水管道中。
进一步的，所述渗水面层为透水沥青层或建筑垃圾再生砖层。
进一步的，所述一级垫层、二级垫层、三级垫层为建筑垃圾颗粒层或者由建筑垃圾颗粒与干硬性水泥、砂粒混合所形成砂浆层。
进一步的，所述防渗膜为土工膜。
进一步的，所述V型导流槽的槽底为弧形，V型导流槽的槽底与排水管道的下管壁相互贴合接触。
进一步的，所述排水管道为无砂混凝土透水管。
本发明的有益效果：本发明的建筑垃圾再利用城市渗蓄系统具有很强的下渗率，主要由渗水路面、反滤透水层、排水管道和地基原状土组成。渗水路面主要由透水沥青和建筑垃圾再生砖组成，渗水能力强；下设的三级垫层由筛分过的级配良好的建筑垃圾颗粒组成，与普通道路垫层材料相比，其空隙率高，细料用量少，不仅能提高雨水的下渗速度，还能为未能下渗的雨水提供暂时的储存空间。本发明在降雨强度较大的情况下，通过渗水路面可实现雨水的快速下渗，有效减少地表径流，从根源上解决城市内涝问题；同时三级垫层下方还设有纤维蓄水层以及V型导流槽，纤维层具有吸水性快、蓄水量多的特性，使其能够迅速将三级垫层中的流动水吸附容纳至饱和，纤维层中容纳水在重力作用下沿V型导流槽的斜边下流至槽底，V型导流槽的截面逐渐减小，能够在短时间内快速升高槽内水深，加大槽内水压，形成管内外水压差，便于V型导流槽底的水流快速流至排水管道内部，通过排水管道排出用于城市浇花、公厕等的清洁用水，解决城市内涝，节约水资源；此外，本发明原材料主要采用建筑垃圾，不仅能解决建筑垃圾的堆放问题，提高资源的废物利用率，且能极大程度地减少对环境造成的污染，还能实现建筑垃圾的二次利用，符合可持续发展的理念和要求。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图一；
图2为图1中A处的放大结构示意图；
图3为本发明的整体结构示意图二；
图中：1-渗水面层，2-反滤透水层， 21-一级垫层，22-二级垫层，23-三级垫层，3-蓄水层，31-细纤维层，32-粗纤维层，4-排水管道，5-防渗膜，6-V型导流槽，7-地基原状土层，8-集水孔，9-公路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：一种建筑垃圾再利用城市渗蓄系统，如图1-3所示，主要由渗水面层1、反滤透水层2和地基原状土层7组成，其中，渗水面层1、反滤透水层2和地基原状土层7沿水流下渗方向由地表向地底依次铺设，形成一个渗水系统；渗水面层1主要由建筑垃圾再生砖和透水沥青组成，建筑垃圾再生砖应用于非机动车道，透水沥青应用于机动车道，建筑垃圾再生砖和透水沥青均具有良好的渗透性能，能够使雨水快速通过渗水面层下渗至反滤透水层；反滤透水层2包括沿水流下渗方向铺设的粒径由细到粗的三级级配垫层，分别为一级垫层21、二级垫层22和三级垫层23，一级垫层、二级垫层、三级垫层是介于渗水面层1和地基原状土层7之间的结构层，其中，一级垫层21的粒径小于二级垫层22的粒径小于三级垫层23的粒径，一级垫层、二级垫层、三级垫层的粒径从上往下依次递增，使其使形成反滤效果，一级垫层、二级垫层、三级垫层分别由筛分过级配良好的建筑垃圾颗粒组成，也可考虑加入适量干硬性水泥胶结粗、中砂形成砂浆，满足垫层的稳定性和抗压强度要求；在最下方的三级垫层23与地基原状土层7之间还设置有蓄水层3、排水管道4和防渗膜5，排水管道4在蓄水层3和防渗膜5之间，蓄水层3在排水管道4上，能够快速吸附反滤透水层2中的水，防渗膜5在排水管道4下，主要是隔绝蓄水层3与地基原状土层7，其中，蓄水层3包括孔隙较小的细纤维层31和孔隙较大的粗纤维层32，其中，粗纤维层32包裹在排水管道4的外部，细纤维层31覆盖于粗纤维层32上，纤维层本身具有吸水性快、蓄水量多的特性，使其能够迅速将三级垫层中的流动水吸附容纳，由于排水管道4的管壁上均匀开有集水孔8，粗纤维层32中的水饱和后经排水管道排除；并且在粗纤维层32、细纤维层31与地基原状土层7之间铺设有防渗膜5，防渗膜为土工膜，土工膜能够防止水流下渗至地基原状土层7，并且防止地基原状土层7中的黏性土混入蓄水层3中，堵塞蓄水层3空隙以及水流通道，排水管道4下方的地基原状土层7上挖置有下凹的V型导流槽6，排水管道4设置于V型导流槽6的槽底，蓄水层3中的水向V型导流槽6槽底汇流并通过集水孔8汇集到排水管道4中，纤维层中容纳水在重力作用下沿V型导流槽的斜边下流至槽底，V型导流槽6的截面逐渐减小，能够在短时间内快速升高槽内水深，加大槽内水压，形成管内外水压差，便于V型导流槽6底的水流快速流至排水管道内部，通过排水管道4排出用于城市浇花、公厕等的清洁用水；并且，V型导流槽6的槽底为弧形，V型导流槽6的槽底与排水管道4的下管壁相互贴合接触，起到防止使管内水流溢出的作用。
本发明主要用于承重比较小的非机动车道或者道路等级比较低的公路，考虑到等级公路改建难度大，投资高的问题，可选择铺设在公路9的两边。为应对暴雨，可根据需要设置公路连通管道或设置排水管道，排水管道可与用于收集雨水集水管道相通，收集的雨水可用于城市绿化、冲厕等。
在某一地区铺设时，第一步，处理路基，作为城市渗蓄系统最底层的地基原状土层7，在提高铺装结构整体承载力和渗水效率两方面土基都起着决定性作用，根据土质情况，选择不同的方法：如该地区土质良好，可直接在该地区铺装渗水路面；若该地区土质为软粘土，则可选择在局部实施换土法处理。第二步，在地基原状土层上开挖具有一定坡度的V型导流槽6，在V型导流槽中铺设一定坡度的无砂混凝土管。第三步，在无砂混凝土管上铺设纤维蓄水层。第四步，铺设三级垫层，首先将粉碎过的建筑垃圾颗粒进行筛分，然后将处理好的建筑垃圾颗粒铺设于地基土上，三级垫层从上往下粒径依次递增，其中三种粒径的大小根据公路规范和水利上的反滤要求初步拟定，再根据模型实验确定最优级配。第五步，将三级垫层压实后，开始铺设建筑垃圾再生砖或透水沥青，在非机动车道铺设建筑垃圾再生砖，在一部分机动车道铺设透水沥青。

Claims (6)

1.一种建筑垃圾再利用城市渗蓄系统，其特征在于：包括沿水流下渗方向依次铺设的渗水面层、反滤透水层和地基原状土层，所述反滤透水层包括沿水流下渗方向铺设的粒径由细到粗的三级级配垫层，分别为一级垫层、二级垫层和三级垫层，所述一级垫层的粒径小于二级垫层的粒径小于三级垫层的粒径；在所述三级垫层与地基原状土层之间还设置有蓄水层、排水管道和防渗膜，所述排水管道位于蓄水层和防渗膜之间，所述蓄水层包括孔隙较小的细纤维层和孔隙较大的粗纤维层，其中，粗纤维层包裹在排水管道的外部，细纤维层覆盖于粗纤维层上；所述排水管道下方的地基原状土层上挖置有下凹的V型导流槽，排水管道设置于V型导流槽的槽底，排水管道的管壁上均匀开有集水孔，蓄水层中的水向V型导流槽槽底汇流并通过集水孔汇集到排水管道中。
2.根据权利要求1所述的一种建筑垃圾再利用城市渗蓄系统，其特征在于：所述渗水面层为透水沥青层或建筑垃圾再生砖层。
3.根据权利要求1所述的一种建筑垃圾再利用城市渗蓄系统，其特征在于：所述一级垫层、二级垫层、三级垫层为建筑垃圾颗粒层或者由建筑垃圾颗粒与干硬性水泥、砂粒混合所形成砂浆层。
4.根据权利要求1所述的一种建筑垃圾再利用城市渗蓄系统，其特征在于：所述防渗膜为土工膜。
5.根据权利要求1所述的一种建筑垃圾再利用城市渗蓄系统，其特征在于：所述V型导流槽的槽底为弧形，V型导流槽的槽底与排水管道的下管壁相互贴合接触。
6.根据权利要求1所述的一种建筑垃圾再利用城市渗蓄系统，其特征在于：所述排水管道为无砂混凝土透水管。
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