CN109706816A - 一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基,包括硬质路面,道沿,导流口,过滤槽及壳体,所述壳体为绿地地基的外壳,所述壳体前端设置有道沿,所述壳体后端设置有集水池,所述壳体底部设置有集水系统,所述集水系统与所述集水池连通,所述壳体内部从上到下依次相邻设置蓄水层,种植层,透水层及滤水层;所述硬质路面与道沿相连接,道沿上设置有若干个导流口,所述导流口连接过滤槽。该地基具有抗承载力强,透水性好、吸水率高、隔水性好,面源污染物消减率高等优点,降雨时吸入大量的雨水,干旱少雨时,又能将水分通过湿度梯度和毛细管力及时的提供给植物根系,吸水的同时将雨水中的面源污染物吸附在孔隙内部,起到净化水的作用。
Description
技术领域
本发明涉及湿陷性黄土地区市政绿地建设领域,尤其涉及一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基。
背景技术
城市绿地作为生态环境系统中不可缺少的基础设施,在维系城市生态平衡、美化城市环境、提高城市品味、改善城市生态文明等方面发挥着越来越重要的作用,也是维系城市可持续发展的重要因素。然而,在陕西等西北五省关中和陕北等湿陷性黄土地区,由于湿陷性黄土特殊的土质,遇水浸湿,土质结构瞬间破坏,在上层土壤和种植物重力的作用下,城市绿地地基会出现不同程度的塌陷,严重者还会引起附件道路、建筑物地基的塌陷,对人民的生命财产安全造成一定的损失。
为了消除黄土地基湿陷性效应,湿陷性黄土地区城市绿地地基目前普遍采用“高凸”模式,即绿地地面高于路面且形成较大的坡度,落差一般在300mm~1000mm,降雨时雨水沿着坡面经排水口直接排走,绿地地基几乎不吸附雨水,也就不会出现塌陷的现象,看似解决了湿陷性黄土绿地的塌陷问题,其实该模式没有从根本上解决城市绿地湿陷性塌陷,反倒将本可利用的雨水资源白白浪费,而且还极大的增加了地下雨水系统的排水压力。陕西等西北五省湿陷性黄土分布区域,属于干旱半干旱地区,地下水水资源紧缺,而“高凸式”绿地需要经常性的采用自来水灌溉,致使人均饮用水资源更加的紧缺,城市绿地维护成本也会随之增加。
发明内容
本发明的目的针对上述湿陷性黄土地区城市绿地地基存在的不足,提出了一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基结构,该地基具有抗承载力强,透水性好、吸水率高、隔水性好,面源污染物消减率高等优点,降雨时吸入大量的雨水,干旱少雨时,又能将水分通过湿度梯度和毛细管力及时的提供给植物根系,吸水的同时将雨水中的面源污染物吸附在孔隙内部,起到净化水的作用。
基于以上目的,本发明采用以下技术方案:一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基,包括硬质路面,道沿,导流口,过滤槽及壳体,所述壳体为绿地地基的外壳,所述壳体前端设置有道沿,所述壳体后端设置有集水池,所述壳体底部设置有集水系统,所述集水系统与所述集水池连通,所述壳体内部从上到下依次相邻设置蓄水层,种植层,透水层及滤水层;所述硬质路面与道沿相连接,道沿上设置有若干个导流口,所述导流口连接过滤槽。
在上述技术方案中,进一步的改进在于,所述壳体内部还设有溢流口与雨水管道,所述溢流口与雨水管道连通。
在上述技术方案中,进一步的改进在于,所述导流口侧壁还设有导流板。
在上述技术方案中,进一步的改进在于,所述集水池上还设有溢流管和输水泵,所述输水泵还连接有输水管。
在上述技术方案中,进一步的改进在于,所述蓄水层,用于对径流雨水的存蓄,其为种植层低于壳体200mm~300mm,形成的空间。
在上述技术方案中,进一步的改进在于,所述种植层为湿陷性黄土、陶质多孔材料颗粒、植物残骸混合填充形成。
在上述技术方案中,进一步的改进在于,所述壳体包括壳体外墙,防水层,防渗层及土基,所述防水层敷设与所述壳体外墙侧壁,所述壳体外墙底部从上到下依次为防渗层和土基。
在上述技术方案中,进一步的改进在于,所述壳体外墙,为钢筋混凝土制成的“L”型预制品,对称设置在防渗层两侧,其“L”型底部与防渗层(603)形成的斜面与水平面有一定的夹角。
在上述技术方案中,进一步的改进在于,所述滤水层,为发泡陶质多孔材料填充形成,其高度为300mm~700mm。
在上述技术方案中,进一步的改进在于,所述集水系统,包括带孔盲管,所述带孔盲管上开有若干个圆孔,所述圆孔上覆盖有渗水土工合成材料。
本发明提供的一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基,结构设计简单,施工方便,使用寿命长;降雨时,绿地地基吸入大量雨水,干旱时,又能将水分提供给植物根系,吸水的同时将雨水中的非点源污染物吸附在孔隙内部,过滤净化雨水;其核心材料发泡陶质多孔材料,抗压强度高、吸水饱和与干燥状态机械强度和其他物理性能均保持不变;该绿地地基可推广应用到绿色屋顶、雨水花园、生态滞留池,增大雨水处理力度,还可与透水路面衔接,处理其排泄物,防止城市内涝,消减暴雨洪峰和径流总量,从源头对非点源污染物进行处理。
附图说明
图1本发明城市绿地地基结构示意图;
图2本发明壳体结构示意图;
图3本发明集水系统结构示意图;
附图标记:1-硬质路面、2-道沿、3-导流口、4-导流板、5-过滤槽、6-壳体、601-壳体外墙、602-防水层、603-防渗层、604-土基、7-蓄水层、
8-种植层、9-雨水管道、10-溢流口、11-透水层、12-滤水层、13-溢流管、14-集水池、15-输水泵、16-输水管、17-集水系统、1701-渗水土工合成材料、1702-集水管。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示,一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基,包括硬质路面1,道沿2,导流口3,过滤槽5及壳体6,所述壳体6为绿地地基的外壳,所述壳体6前端设置有道沿2,所述壳体6后端设置有集水池14,所述壳体6底部设置有集水系统17,所述集水系统17与所述集水池14连通,所述壳体6内部从上到下依次相邻设置蓄水层7,种植层8,透水层11及滤水层12;所述硬质路面1与道沿2相连接,道沿2上设置有若干个导流口3,所述导流口3连接过滤槽5。 所述壳体6内部还设有溢流口10与雨水管道9,所述溢流口10与雨水管道9连通。所述导流口3侧壁还设有导流板4。所述集水池14上还设有溢流管13和输水泵15,所述输水泵15还连接有输水管16。所述蓄水层7,用于对径流雨水的存蓄,其为种植层8低于壳体6 200mm~300mm,形成的空间。所述种植层8为湿陷性黄土、陶质多孔材料颗粒、植物残骸混合填充形成。
如图2所示,所述壳体6包括壳体外墙601,防水层602,防渗层603及土基604,所述防水层602敷设与所述壳体外墙601侧壁,所述壳体外墙601底部从上到下依次为防渗层603和土基604。所述壳体外墙601,为钢筋混凝土制成的“L”型预制品,对称设置在防渗层603两侧,其“L”型底部与防渗层(603)形成的斜面与水平面有一定的夹角。所述滤水层12,为发泡陶质多孔材料填充形成,其高度为300mm~700mm。
如图3所示,所述集水系统17,包括带孔盲管1702,所述带孔盲管1702上开有若干个圆孔,所述圆孔上覆盖有渗水土工合成材料1701。
在实际使用时,硬质路面1,为机动车、非机动车、人行道等经过硬化处理,渗水率差的路面;
道沿2,采用水泥预制块或者芝麻灰、芝麻白等花岗岩石材;
导流口3,沿道沿方向依次设置若干个,其数量及尺寸,需要依据路面尺寸与当地年平均降雨量计算得出;
导流板4,采用水泥预制块或者芝麻灰、芝麻白等花岗岩石材,与道沿2材质相同;一个导流口3对应设置2个导流板4,导流板4与导流口3侧壁平齐;
过滤槽5,选用镀锌网或者不锈钢网制成长方体空间,内部填充直径为30mm-60mm的陶质多孔材料,用于拦截径流雨水中体积较大的塑料袋、植物残骸,石块、沙粒、固体废弃物等,并对径流雨水做初级过滤;过滤槽5需要定期维护,清除其中的拦截物,并对内部填充的多孔材料进行冲洗、烘干,恢复其截污性能;每个导流口3处设置一个过滤槽5,过滤槽5需备件若干,以便清洗时更换;
壳体6包括壳体外墙601,防水层602,防渗层603,土基604;壳体6形成长方体的空间,作为该复合地基系统的外壳;壳体外墙601,采用钢筋混凝土模式,制作成“L”型,左右对称设置一对,底部平面形成一定的夹角,并于过滤后的雨水能顺利的流走;
防水层602,选用优质防水沥青敷设与所述壳体外墙601侧壁,与混凝土墙壁一起隔绝水分,避免水沿着侧墙渗入路基,造成路面湿陷性塌陷。
防渗层603,选用优质防渗膜材料,杜绝水渗入底部土基,造成湿陷性塌陷。
蓄水层7,用于对径流雨水的存蓄;种植层8低于所述壳体6约200mm-300mm,形成的该空间即为所述蓄水层7;该层种植一些特定的植物;
种植层8,填充物为湿陷性黄土、细颗粒的陶质多孔材料、细颗粒的植物残骸三者的混合物,陶质多孔材料和植物残骸改良湿陷性黄土,提高其渗透性能;陶质多孔材料具有一定的强度,防止黄土颗粒的进一步下沉堆积,造成种植层的渗透速率降低;溢流口10,高于种植层8,但低于壳体6顶面30mm-100mm;
溢流口10顶部设置排水篦子,当遭遇强降雨时,雨水来不及下渗,多余的雨水从溢流口10中排出,沿着雨水管道9排入城市雨水管网;
透水层11,选用强度高、耐腐蚀的渗水土工布,保障雨水通过的同时,防止泥土颗粒随雨水下渗到多孔材料表面,堵塞表面孔隙;
滤水层12,采用发泡陶质多孔材料按照一定的颗粒级配紧密填充,填充高度为300mm-700mm,根据当地主要面源污染物种类,确定颗粒级配及填充高度; 该发泡陶质多孔材料由湿陷性黄土、钼尾矿、成孔剂、稳泡剂等,经搅拌、成型、干燥、烧结工艺制备而成的陶质多孔材料;
集水池14,采用钢筋混凝土模式浇筑,经过滤后的洁净雨水流入集水池中的待用;雨水超过设定的最高水位时,多余的雨水从溢流管13中排入城市雨水管网,防止集水池内待用水过多,造成集水池14溢流;输水泵15,将雨水沿着输水管16输送到地面以上,冲洗马路、浇花、洗车等;
集水系统17,包括渗水土工合成材料1701和带孔盲管1702,设置于壳体6底部最低处,便于过滤后的雨水能够及时流入带孔盲管1702中;
带孔盲管1702,选用直径为100mm-250mm的PVC管道,并在其上开若干个直径为10mm-30mm的圆孔,用于收集过滤后的雨水,并将收集的雨水流入集水池14中;带孔盲管1702,有孔处顶部覆盖渗水土工合成材料1701,防止细小的多孔材料颗粒流入所述带孔盲管1702。
本发明工作原理及过程:硬质路面1上的径流雨水夹杂着非点源污染物,从导流口3流入该地基中,首先流入过滤槽5,过滤槽5对径流雨水中的塑料袋、植物残骸,石块、沙粒、固体废弃物等大件杂物进行拦截,同时吸附一部分水中的颗粒物,还可以有效消减径流雨水的流速,防止雨水冲刷蓄水层内的植物,造成生长物倒伏。进入蓄水层7的雨水,迅速下渗进入种植层8,待种植层中的湿陷性黄土和发泡陶质多孔材料吸入足够的水分后,多余的雨水继续下渗;在种植层8与滤水层12之间敷设一层耐腐蚀的渗水土工布,组成透水层11,水分可顺利通过该材料,但阻止泥土颗粒通过,防止泥土颗粒堵塞下部滤水层多孔材料空隙;滤水层12中的陶质多孔材料将大量的雨水吸入孔隙中,同时吸入的还有雨水中面源污染物,起到净化过滤雨水的作用,待天气干旱时,水分慢慢释出,源源不断的输送到植物根系中,维系植物生长;净化的雨水,经集水系统17汇集到所述集水池10中,再由输水泵15沿输水管16输送到地面以上,用于冲洗马路、洗车、浇花、持续干旱时浇灌绿地。
Claims (10)
1.一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基,包括硬质路面(1),道沿(2),导流口(3),过滤槽(5)及壳体(6),其特征在于,所述壳体(6)为绿地地基的外壳,所述壳体(6)前端设置有道沿(2),所述壳体(6)后端设置有集水池(14),所述壳体(6)底部设置有集水系统(17),所述集水系统(17)与所述集水池(14)连通,所述壳体(6)内部从上到下依次相邻设置蓄水层(7),种植层(8),透水层(11)及滤水层(12);所述硬质路面(1)与道沿(2)相连接,道沿(2)上设置有若干个导流口(3),所述导流口(3)连接过滤槽(5)。
2.根据权利要求1所述的一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基,其特征在于,所述壳体(6)内部还设有溢流口(10)与雨水管道(9),所述溢流口(10)与雨水管道(9)连通。
3.根据权利要求1所述的一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基,其特征在于,所述导流口(3)侧壁还设有导流板(4)。
4.根据权利要求1所述的一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基,其特征在于,所述集水池(14)上还设有溢流管(13)和输水泵(15),所述输水泵(15)还连接有输水管(16)。
5.根据权利要求1所述的一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基,其特征在于,所述蓄水层(7),用于对径流雨水的存蓄,其为种植层(8)低于壳体(6)200mm~300mm,形成的空间。
6.根据权利要求1所述的一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基,其特征在于,所述种植层(8)为湿陷性黄土、陶质多孔材料颗粒、植物残骸混合填充形成。
7.根据权利要求1所述的一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基,其特征在于,所述壳体(6)包括壳体外墙(601),防水层(602),防渗层(603)及土基(604),所述防水层(602)敷设与所述壳体外墙(601)侧壁,所述壳体外墙(601)底部从上到下依次为防渗层(603)和土基(604)。
8.根据权利要求7所述的一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基,其特征在于,所述壳体外墙(601),为钢筋混凝土制成的“L”型预制品,对称设置在防渗层(603)两侧,其“L”型底部与防渗层(603)形成的斜面与水平面有一定的夹角。
9.根据权利要求1所述的一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基,其特征在于,所述滤水层(12),为发泡陶质多孔材料填充形成,其高度为300mm~700mm。
10.根据权利要求1所述的一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基,其特征在于,所述集水系统(17),包括带孔盲管(1702),所述带孔盲管(1702)上开有若干个圆孔,所述圆孔上覆盖有渗水土工合成材料(1701)。
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