CN109706816A - 一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基 - Google Patents

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

一种湿陷性黄土地区用城市绿地地基

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）。