CN109505214A - 一种粉砂土路段道路路基生态排水系统及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种粉砂土路段道路路基生态排水系统，包括雨水井、集水井和渗水井；所述雨水井与所述集水井通过排水管道连通；所述集水井内设置有过滤板，所述过滤板将所述集水井分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室内设置有水位传感器，所述第一腔室底部设置有倒四棱锥型泥沙汇集台，所述泥沙汇集台上方设置有抽沙泵，所述第二腔室设置有第一水泵和第二水泵；所述渗水井位于所述集水井的下方，所述渗水井向上伸出所述第二腔室的底部。本发明涉及的施工方法包括渗水井施工、集水井施工、雨水井施工和排水管道施工。本发明的排水系统能够根据不同雨量采取不同排水方式，同时去除雨水携带的泥沙，还能够有效补充地下水。

Description

一种粉砂土路段道路路基生态排水系统及施工方法
技术领域
本发明涉及排水技术领域，特别涉及一种粉砂土路段道路路基生态排水系统及施工方法。
背景技术
在降雨量较大地区，雨水径流系数增大，汇流加速，如遇暴雨天气，路面容易积水，特别是对于下坡路段，雨水集聚更快，如果排水不及时容易产生大量积水，甚至导致交通瘫痪或者发生事故。此外，由于过度抽取地下水，地下水位下降引起地面沉降，容易造成道路塌陷，造成事故，地下水位的下降也使得绿化带得不到很好的供水，严重影响其生长。另一方面，对于粉砂土路段道路路基受到雨水冲刷，容易使雨水中携带泥沙，随着泥沙的沉积容易导致排水系统出现堵塞。
目前，主要采用渗透井或者排水管道对路面积水进行排放，当雨量较大时不能取得较好的排水效果；大量雨水以地面径流的方式或者通过排水管道流入江河，不能得到快速有效的利用；当雨水携带泥沙时，不能及时清除沉积的泥沙，严重影响排水系统的排水效果。针对上述问题，中国专利201210321457.3设计了一种压力渗水式道路排水井，能够根据雨量自动选择排水方式，但该排水井没有对雨水进行有效存储与利用，且当雨水中泥沙沉积后容易影响排水效果，中国专利201721125827.0设计了一种粉砂土路段公路排水系统，能够防止雨水对公路边坡的冲刷，防止砂土流失，但该系统排水管道进水口容易堵塞，影响其排水效果。
发明内容
针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种具有良好排水功能且能自动清除淤积泥沙的生态排水系统及施工方法，该排水系统能够使雨水经去污处理后渗透到地下，补给地下水。
为了解决上述问题，本发明提供一种粉砂土路段道路路基生态排水系统，其特征在于，包括雨水井、集水井和渗水井；
所述雨水井与所述集水井通过排水管道连通；
所述集水井内设置有过滤板，所述过滤板将所述集水井分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室内设置有水位传感器，所述第一腔室底部设置有倒四棱锥型泥沙汇集台，所述泥沙汇集台上方设置有抽沙泵，所述抽沙泵连接有泥沙抽离管，所述第二腔室设置有第一水泵和第二水泵，所述第一水泵连接有第一水管，所述第二水泵连接有第二水管；
所述渗水井位于所述集水井的下方，所述渗水井向上伸出所述第二腔室的底部。
进一步地，所述排水系统还包括一控制器，所述控制器分别与所述水位传感器、所述抽沙泵、所述第一水泵以及所述第二水泵电连接，所述控制器根据所述水位传感器的信号控制所述第一水泵和第二水泵的启闭，所述控制器控制所述抽沙泵的启闭。
进一步地，所述渗水井向上伸出所述第二腔室底部的部分设置有多个通孔，所述多个通孔上覆盖过滤网，所述过滤网上覆盖过滤层。
具体地，所述过滤网为蛭石格栅。
优选地，所述多个通孔的总面积不小于所述渗透井向上伸出所述第二腔室底部的部分井壁面积的35％。
进一步地，所述渗水井位于所述集水井下端部分井体周边填充一砂层。
进一步地，所述渗水井下端穿过一隔水层，所述渗水井穿过所述隔水层一段的井体周边填充一粘土球层。
进一步地，所述排水管道与所述雨水井连接处设置有格栅。
可选择地，所述泥沙汇集台为一弧形凹面结构。
本发明还提供一种粉砂土路段道路路基生态排水系统施工方法，其特征在于，包括渗水井施工、集水井施工、雨水井施工和排水管道施工；
所述渗水井施工包括钻井、物探测井、安装井管、填砾及封孔止水、洗井以及注水试验；
所述集水井施工包括平整场地、测量放线、开挖基坑、铺钞垫层挖刃脚土模、集水井制作、集水井下沉、排水管道预埋、沉降观测、控制地下水封底、安装过滤板、修筑泥沙汇集台和安装水泵、抽沙泵；
所述雨水井施工包括施工放样、开挖坑槽、素土夯实、绑扎钢筋安装模板、浇筑混凝土和安装雨水篦；
所述排水管道施工包括施工放样、开挖坑槽、素土夯实、回填砂砾、安装连接管材、与雨水井连接和回填。
由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明的一种粉砂土路段道路路基生态排水系统能够使得雨水携带的泥沙淤积在集水井第一腔室的底部，并通过抽沙泵自动清除，避免了所述过滤板堵塞，也避免了雨水在后续管道流淌过程中堵塞管道，改善了系统的排水效果。
(2)本发明的一种粉砂土路段道路路基生态排水系统能够实现不同强度的排水功能，当雨量较小时仅仅采用渗透和蒸发功能排水，雨量较大时增加水泵向外排水，此时系统能够通过水位传感器感知集水井内部水位并自动控制开启一个水泵或者同时开启两个水泵，提高了系统的排水能力。
(3)本发明的一种粉砂土路段道路路基生态排水系统能够有效补给地下水，缓解地下水位的下降；本系统还能够对雨水进行收集并利用，节约了道路建设的成本。
(4)本发明的一种粉砂土路段道路路基生态排水系统，可以设置于地下，基本不占用地面空间，对周围环境影响较小，能够提高土地资源利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明实施例的排水系统结构示意图。
图2是本发明实施例的控制系统结构示意图。
图中：1-雨水井，2-集水井，3-渗水井，4-排水管道，5-控制器，6-砂层，7-隔水层，8-粘土球层，21-第一腔室，22-第二腔室，23-过滤板，211-水位传感器，212-泥沙汇集台，213-抽沙泵，221-第一水泵，222-第二水泵，223-过滤网，224-过滤层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参考说明书附图1与图2，本实施例提供一种粉砂土路段道路路基生态排水系统，其特征在于，包括雨水井1、集水井2和渗水井3。
所述雨水井1与所述集水井2通过排水管道4连通。具体地，所述排水管道4采用钢筋混凝土材质，所述排水管道4与所述雨水井1连接处设置有格栅，用来阻挡雨水中携带的杂物。
所述集水井2内设置有过滤板23，具体地，所述过滤板23的高度不小于所述集水井2高度的2/3，所述过滤板23将所述集水井2分为第一腔室21和第二腔室22，所述过滤板能够阻止雨水携带的泥沙由第一腔室21进入第二腔室22；所述第一腔室21内设置有水位传感器211，所述第一腔室21底部设置有倒四棱锥型泥沙汇集台212，所述泥沙汇集台212上方设置有抽沙泵213，所述抽沙泵213连接有泥沙抽离管，所述第二腔室22设置有第一水泵221和第二水泵222，所述第一水泵221连接有第一水管，所述第二水泵222连接有第二水管。
所述渗水井3位于所述集水井2的下方，所述渗水井3向上伸出所述第二腔室22的底部。具体地，所述集水井2采用钢筋混凝土筑建，所述渗水井3管径为Φ219mm，所述渗透井3向上伸出池底的部分井壁上设置多个通孔，所述多个通孔的总面积不小于所述渗透井3向上伸出所述第二腔室22底部的部分井壁面积的35％，所述井壁上覆盖过滤网223，所述过滤网223采用规格为2m×2m×1.5m的普通蛭石格栅，这种蛭石格栅由内部填满蛭石颗粒的蛭石格栅层组成，所述过滤网223上覆盖过滤层224。具体地，所述渗水井3位于所述集水井2下端部分井体周边填充一砂层6，所述渗水井3下端穿过一隔水层7，所述渗水井3穿过所述隔水层7一段的井体周边填充一粘土球层8。
进一步地，所述排水系统还包括一控制器5，所述控制器5分别与所述水位传感器211、所述抽沙泵213、所述第一水泵221以及所述第二水泵222电连接，所述控制器5根据所述水位传感器211的信号控制所述第一水泵221和第二水泵222的启闭，所述控制器4控制所述抽沙泵213的启闭。
具体地，当雨量较小时，所述第一水泵221与所述第二水泵222不工作，集水井收集雨水后，仅采用渗透排水的方式排水，将雨水过滤后尽可能地补充地下水；当雨量较大，所述水位传感器211检测到所述集水井2中水位到达第一警戒水位时，将信号发送给所述控制器5，所述控制器5控制第一水泵221开启，开始向所述集水井2外部抽水，可将雨水导入江河湖海中或者导入排水量较小的排水管道中；当所述水位传感器211检测到所述集水井2中水位到达第二警戒水位时，将信号发送给所述控制器5，所述控制器5控制第一水泵221和第二水泵222同时开启，开始向所述集水井2外部抽水。
当雨水携带泥沙进入所述集水井2时泥沙会沉积到所述第一腔室21底部的泥沙汇集台212上，可以根据当地雨水含沙量的情况设置一个合理的时间间隔(例如一个月)，每经过一个时间间隔的时间，所述控制器5控制所述抽沙泵213开启，将沉积的泥沙进行清除，避免堵塞过滤板23和后续排水管道。
另外，本排水系统的集水井2还具有集水功能，可将所述集水井2内部的水抽出用于道路两旁绿色植物的浇灌，或者经过滤消毒处理后用于居民家庭用水或者工业用水，节约水资源。
本实施例还提供一种粉砂土路段道路路基生态排水系统施工方法，其特征在于，包括渗水井施工、集水井施工、雨水井施工和排水管道施工；
所述渗水井施工包括钻井、物探测井、安装井管、填砾及封孔止水、洗井以及注水试验；
所述集水井施工包括平整场地、测量放线、开挖基坑、铺钞垫层挖刃脚土模、集水井制作、集水井下沉、排水管道预埋、沉降观测、控制地下水封底、安装过滤板、修筑泥沙汇集台和安装水泵、抽沙泵；
所述雨水井施工包括施工放样、开挖坑槽、素土夯实、绑扎钢筋安装模板、浇筑混凝土和安装雨水篦；
所述排水管道施工包括施工放样、开挖坑槽、素土夯实、回填砂砾、安装连接管材、与雨水井连接和回填。
本发明的一种粉砂土路段道路路基生态排水系统，具有以下有益效果：
(1)本发明的一种粉砂土路段道路路基生态排水系统能够使得雨水携带的泥沙淤积在集水井第一腔室的底部，并通过抽沙泵自动清除，避免了所述过滤板堵塞，也避免了雨水在后续管道流淌过程中堵塞管道，改善了系统的排水效果。
(2)本发明的一种粉砂土路段道路路基生态排水系统能够实现不同强度的排水功能，当雨量较小时仅仅采用渗透和蒸发功能排水，雨量较大时增加水泵向外排水，此时系统能够通过水位传感器感知集水井内部水位并自动控制开启一个水泵或者同时开启两个水泵，提高了系统的排水能力。
(3)本发明的一种粉砂土路段道路路基生态排水系统能够有效补给地下水，缓解地下水位的下降；本系统还能够对雨水进行收集并利用，节约了城市建设的成本。
(4)本发明的一种粉砂土路段道路路基生态排水系统，可以设置于地下，基本不占用地面空间，对周围环境影响较小，能够提高土地资源利用率。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种粉砂土路段道路路基生态排水系统，其特征在于，包括雨水井(1)、集水井(2)和渗水井(3)；
所述雨水井(1)与所述集水井(2)通过排水管道(4)连通；
所述集水井(2)内设置有过滤板(23)，所述过滤板(23)将所述集水井(2)分为第一腔室(21)和第二腔室(22)，所述第一腔室(21)内设置有水位传感器(211)，所述第一腔室(21)底部设置有倒四棱锥型泥沙汇集台(212)，所述泥沙汇集台(212)上方设置有抽沙泵(213)，所述抽沙泵(213)连接有泥沙抽离管，所述第二腔室(22)设置有第一水泵(221)和第二水泵(222)，所述第一水泵(221)连接有第一水管，所述第二水泵(222)连接有第二水管；
所述渗水井(3)位于所述集水井(2)的下方，所述渗水井(3)向上伸出所述第二腔室(22)的底部。
2.根据权利要求1所述的一种粉砂土路段道路路基生态排水系统，其特征在于，还包括一控制器(5)，所述控制器(5)分别与所述水位传感器(211)、所述抽沙泵(213)、所述第一水泵(221)以及所述第二水泵(222)电连接，所述控制器(5)根据所述水位传感器(211)的信号控制所述第一水泵(221)和第二水泵(222)的启闭，所述控制器(4)控制所述抽沙泵(213)的启闭。
3.根据权利要求1所述的一种粉砂土路段道路路基生态排水系统，其特征在于，所述渗水井(3)向上伸出所述第二腔室(22)底部的部分设置有多个通孔，所述多个通孔上覆盖过滤网(223)，所述过滤网(223)上覆盖过滤层(224)。
4.根据权利要求3所述的一种粉砂土路段道路路基生态排水系统，其特征在于，所述过滤网(223)为蛭石格栅。
5.根据权利要求3所述的一种粉砂土路段道路路基生态排水系统，其特征在于，所述多个通孔的总面积不小于所述渗透井(3)向上伸出所述第二腔室(22)底部的部分井壁面积的35％。
6.根据权利要求1所述的一种粉砂土路段道路路基生态排水系统，其特征在于，所述渗水井(3)位于所述集水井(2)下端部分井体周边填充一砂层(6)。
7.根据权利要求1所述的一种粉砂土路段道路路基生态排水系统，其特征在于，所述渗水井(3)下端穿过一隔水层(7)，所述渗水井(3)穿过所述隔水层(7)一段的井体周边填充一粘土球层(8)。
8.根据权利要求1所述的一种粉砂土路段道路路基生态排水系统，其特征在于，所述排水管道(4)与所述雨水井(1)连接处设置有格栅。
9.根据权利要求1所述的一种粉砂土路段道路路基生态排水系统，其特征在于，所述泥沙汇集台(212)为一弧形凹面结构。
10.一种粉砂土路段道路路基生态排水系统施工方法，其特征在于，包括渗水井施工、集水井施工、雨水井施工和排水管道施工；
所述渗水井施工包括钻井、物探测井、安装井管、填砾及封孔止水、洗井以及注水试验；
所述集水井施工包括平整场地、测量放线、开挖基坑、铺钞垫层挖刃脚土模、集水井制作、集水井下沉、排水管道预埋、沉降观测、控制地下水封底、安装过滤板、修筑泥沙汇集台和安装水泵、抽沙泵；
所述雨水井施工包括施工放样、开挖坑槽、素土夯实、绑扎钢筋安装模板、浇筑混凝土和安装雨水篦；
所述排水管道施工包括施工放样、开挖坑槽、素土夯实、回填砂砾、安装连接管材、与雨水井连接和回填。
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