CN110042724A - 湿陷性黄土地区道路海绵设施雨水收集利用和排放系统 - Google Patents
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Abstract
一种适用于湿陷性黄土地区道路海绵设施雨水收集利用和排放系统，包括绿化带；绿化带横断面为圆弧下凹形，圆弧下凹式绿化带从上至下依次设置种植土层、细粒级配碎石层、粗粒级配碎石层与砂卵石层；在砂卵石层中，沿绿化带纵向设透水管；透水管周围填有开级配碎石，开级配碎石外围包裹有透水土工布。绿化带纵向中线，每隔40m设集水池；集水池与透水管密封连接，集水池下部设有隔水墙，隔水墙上端安装方格网过滤板；集水池顶部设置盖板，盖板上设置开孔，雨水过大时绿化带中多余的积水泄入集水池。临近雨水井的集水池墙体距离底部设置排水管，方便雨水排入道路雨水篦子或雨水井。它可实现控制利用雨水，构造型式简单，成本低易施工。
Description
技术领域
本发明属于海绵城市建设领域，具体地说是一种湿陷性黄土地区道路海绵设施雨水收集利用和排放系统。
背景技术
近几年我国加大海绵城市的推广与建设，目的是通过建设生态排水设施，充分发挥道路、绿地、水系等设施对自然雨水的吸纳、蓄渗、缓释和过滤净化作用，使城市开发建设后的水文特征接近开发前的自然状态，从而有效地缓解城市内涝和热岛效应，减少城市径流污染负荷，节约水资源，保护和改善城市生态环境。
在湿陷性黄土地区的道路中进行海绵设施的布设，虽然多年来一些技术人员结合具体的项目在前期进行了研究，但均是探索与尝试应用阶段。截止目前，尚未有在湿陷性黄土地区道路中能够成熟推广应用的雨水收集利用和过滤排放等相关技术措施。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种容易实施、结构简单、成本较低的适用于湿陷性黄土地区道路海绵设施雨水收集利用和排放系统。
本发明解决上述技术问题采取的技术方案如下：一种适用于湿陷性黄土地区道路海绵设施雨水收集利用和排放系统，包括车行道路面结构层、人行道结构层、湿陷性黄土地基处理层、路缘石与绿化带；其特征在于：绿化带为圆弧下凹式绿化带，其横断面为圆弧下凹形，圆弧下凹式绿化带从上至下依次设置种植土层、细粒级配碎石层、粗粒级配碎石层与砂卵石层；在砂卵石层中，沿绿化带纵向设UPVC透水管；UPVC透水管周围填有开级配碎石，开级配碎石外围包裹有透水土工布，在种植土层、细粒级配碎石层、粗粒级配碎石层及砂卵石层与车行道路面结构层、路缘石及湿陷性黄土地基处理层之间设有双层防渗土工布，车行道与圆弧下凹式绿化带之间的路缘石设通孔，通孔下沿与车行道路面平齐。
沿绿化带纵向中线位置，每隔40m左右设置集水池；集水池与透水管密封连接，集水池下部设有隔水墙，隔水墙上端安装方格网过滤板；隔水墙将集水池分成沉淀池和清水池，隔水墙上距离池底10cm位置设置溢流孔，溢流孔连接排污管，排污管安装常闭阀门；池中积水存储时间久后更换清理时，打开溢流孔，进行底部泥沙的清理并排除；集水池顶部设置盖板，与沉淀池对应的盖板上设置开孔，雨水过大时，可方便绿化带中多余的积水从开孔直接泄入集水池。临近雨水篦子或雨水井的集水池墙体距离底部10cm位置设置排水管，方便雨水排入道路雨水篦子或雨水井。
由于集水管连接集水池，绿化带中的渗水到集水管后，汇入集水池。集水池顶部设有的盖板，与绿化带沟底土壤层齐平，绿化带中多余的积水可直接通过设置在盖板上的孔洞流入集水池；集水池具备储水、过滤和排水多种功能。
隔水墙较集水管口标高低10cm，由于其上设置了网格过滤板，汇入到集水池中多余的积水可自然通过网格过滤板分流至另一侧通过排水管排至雨水篦子或雨水井。
集水管、集水池下为湿陷性黄土不良地基处理层，其选用材料、厚度均需要根据湿陷性黄土性质、等级进行计算拟定；该层与绿化带海绵设施结构层采用双层防渗土工布隔离，防止渗水进入湿陷性黄土路基。
本发明适用于湿陷性黄土地区道路（包括公路与城市道路）中进行海绵设施的布设。本发明须结合道路不良地基处理措施使用，方能够发挥道路、绿地、水系等设施对自然雨水的吸纳、蓄渗、缓释和过滤净化作用。随着国家对海绵城市建设的日趋重视，本发明可实现控制利用雨水，达到节水并在湿陷性黄土地区推广海绵设施的目的。其构造型式简单实用，成本低廉易于施工，应用前景广阔，具有较好的社会效益和实用价值。
本发明与目前海绵设施处理技术比较，主要具有如下优点：
1、本发明绿化带设置的海绵设施，充分利用种植土、级配砂砾、透水管、防渗土工布、集水池等构造，对路面雨水进行多层快速过滤与汇集，能有效改进绿化带蓄水、过滤和防渗性能，适合于在湿陷性黄土地区绿化带海绵设施的推广应用。
2、本发明设置的集水池，可随时对道路雨水进行蓄积；若降雨量大、道路雨水汇入绿化带较多、来不及缓慢渗入时，雨水可直接沿集水池顶部盖板（盖板多半幅专门设置开孔小洞）流入集水池，通过隔水墙网格过滤板过滤悬浮物等杂质后，沿排水管直接排入道路雨水篦子或雨水井，因而不会造成道路积水和绿化带雨水的漫灌。
3、本发明平时可在绿化带各结构层、透水管、集水池中最大程度蓄水，干旱天气时可利用级配碎石结构层和土壤层的毛细作用，绿化带植物花草根系可充分吸收利用，从而缓解绿化带养护补水和夏季热岛效应作用。
4、本发明可实现控制利用雨水，达到节水并在湿陷性黄土地区推广海绵设施的目的，其构造型式简单实用，成本低廉易于施工，具有较好的社会效益和实用价值。
5、本发明根据湿陷性黄土地区工程地质特点，结合道路不良地基处理措施，合理的进行海绵设施雨水的收集和排放系统的设置，从而实现雨水的自然积存、自然渗透、自然净化和可持续水循环，提高水生态系统的自然修复能力，维护和改善城市良好的生态功能。
附图说明
图1本发明总体平面布置示意图；
图2为图1的A-A剖面图；
图3为图1的B-B剖面图；
图4为集水池与UPVC透水管结构关系示意图；
图5为集水池顶盖板的平面结构图；
图6为路缘石的结构示意图。
图中：1—车行道路面结构层，2—人行道结构层， 3—路缘石，4—DN50路缘石圆孔，5—种植土层，6—厚细粒级配碎石层，7—厚粗粒级配碎石层，8—厚砂卵石层，9—双层防渗土工布，10—透水土工布，11—开级配碎石，12—透水管, 13—湿陷性黄土地基处理层，14—集水池，15—盖板，16—开孔，17—方格网过滤板，18—隔水墙，19—溢流孔，20—排水管，21—雨水篦子或雨水井，22—路缘石挡块，23—绿化带，24—沉淀池，25—清水池。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步详细说明。如图2所示：一种适用于湿陷性黄土地区道路海绵设施雨水收集利用和排放系统，包括车行道路面结构层1、人行道结构层2、湿陷性黄土地基处理层13、路缘石3与绿化带23；绿化带23为圆弧下凹式绿化带，其横断面为圆弧下凹形，圆弧下凹式绿化带23从上至下依次设置种植土层5、细粒级配碎石层6、粗粒级配碎石层7与砂卵石层8；在砂卵石层8中，沿绿化带23纵向设UPVC透水管12；UPVC透水管12周围填有开级配碎石11，开级配碎石11外围包裹有透水土工布10，在种植土层5、细粒级配碎石层6、粗粒级配碎石层7及砂卵石层8与车行道路面结构层1、路缘石3及湿陷性黄土地基处理层13之间设有双层防渗土工布9，参见图6：车行道与圆弧下凹式绿化带23之间的路缘石3设通孔4，通孔4下沿与车行道路面平齐；圆弧下凹式绿化带23下面的结构层、集水池底部均设置在湿陷性黄土地基处理层13上。
其中圆弧下凹式绿化带23为道路机非分隔带或中央分隔带或人行道侧设置的绿化带。与现有技术相同，路缘石3固定安装于路缘石挡块22；车行道路边设雨水篦子或雨水井21。
种植土层5厚30～50cm，细粒级配碎石层6厚15cm，粗粒级配碎石层7厚15cm，砂卵石层8厚20cm，UPVC透水管12为DN200 UPVC透水管。
道路雨水可通过路缘石3设有的通孔4自然流入下凹式绿化带23；种植土层5、细粒级配碎石层6、粗粒级配碎石层7与砂卵石层8用来过滤下渗的雨水；透水土工布10与开级配碎石层11包裹在DN200UPVC透水管12外侧，起到再次过滤渗水和汇集渗水的作用；双层防渗土工布9设置在绿化带凹槽结构层外围，用来分隔湿陷性黄土地基处理层13，防止渗水进入路基及路面结构层，保护道路不受渗水损坏；湿陷性黄土地基处理层13是该海绵设施系统最重要的保护屏障，防止渗水进入路基而造成道路的塌陷。
参见图1与图3：沿绿化带23纵向中线位置，每隔40m左右设置集水池14；集水池14与透水管12密封连接，集水池14下部设有隔水墙18，隔水墙18上端安装方格网过滤板17；具体的：隔水墙18顶部设置沟槽，方格网过滤板17插接于沟槽，实现方格网过滤板17与隔水墙18的固定连接；参见图4；隔水墙18将集水池14分成沉淀池24和清水池25，隔水墙18上距离池底10cm位置设置溢流孔19，溢流孔19连接排污管，排污管安装常闭阀门；池中积水存储时间久后更换清理时，打开溢流孔，进行底部泥沙的清理并排除；参见图4与图5；集水池14顶部设置盖板15，与沉淀池24对应的盖板15上设置开孔16，雨水过大时，可方便绿化带中多余的积水从开孔16直接泄入集水池。临近雨水篦子或雨水井21的集水池14墙体距离底部10cm位置设置排水管20，排水管20出口与雨水篦子或雨水井21连通；排水管20与墙体密封，方便雨水排入道路雨水篦子或雨水井21。排水管20为DN200排水管。集水池14的间距不限于40m。
绿化带结构层的设置，可在干旱天气利用蓄水和级配碎石层、土壤层的毛细作用，供绿化带植物吸收水分；集水池中常年保存积水，兼起保温和缓解热岛效应功能。
集水池14与透水管12密封连接，设置在绿化带中线位置；其顶部与绿化带沟底土壤层齐平，布设间距40m，集水池同时具备储水、沉淀并过滤雨水、应急排水作用；盖板15设置的开孔16，可方便绿化带中多余的积水直接泄入集水池，参见图4与图5：开孔16仅设置在隔水墙18左侧的沉淀池24的上方，防止雨水不经过沉淀及方格网过滤板17的过滤而直接进入右侧的清水池25。
集水池14的沉淀池24的积水水位达到隔水墙18高度时，多余的积水自动经方格网过滤板17流入右侧集水池，通过排水管20直接排出。
Claims (5)
1.一种适用于湿陷性黄土地区道路海绵设施雨水收集利用和排放系统，包括车行道路面结构层、人行道结构层、湿陷性黄土地基处理层、路缘石与绿化带；其特征在于：绿化带（23）为圆弧下凹式绿化带，其横断面为圆弧下凹形，圆弧下凹式绿化带（23）从上至下依次设置种植土层（5）、细粒级配碎石层（6）、粗粒级配碎石层（7）与砂卵石层（8）；在砂卵石层（8）中，沿绿化带（23）纵向设UPVC透水管（12）；UPVC透水管（12）周围填有开级配碎石（11），开级配碎石（11）外围包裹有透水土工布（10），在种植土层（5）、细粒级配碎石层（6）、粗粒级配碎石层（7）及砂卵石层（8）与车行道路面结构层（1）、路缘石（3）及湿陷性黄土地基处理层（13）之间设有双层防渗土工布（9），车行道与圆弧下凹式绿化带（23）之间的路缘石（）（3）设通孔（4），通孔（4）下沿与车行道路面平齐。
2.如权利要求1所述的一种适用于湿陷性黄土地区道路海绵设施雨水收集利用和排放系统，其特征在于：沿绿化带（23）纵向中线位置，每隔40m设置集水池（14）；集水池（14）与透水管（12）密封连接，集水池（14）下部设有隔水墙（18），隔水墙（18）上端安装方格网过滤板（17）；隔水墙（18）将集水池（14）分成沉淀池（24）和清水池（25），隔水墙（18）上距离池底10cm位置设置溢流孔（19），溢流孔（19）连接排污管，排污管安装常闭阀门；集水池（14）顶部设置盖板（15），与沉淀池（24）对应的盖板（15）上设置开孔（16）；临近雨水篦子或雨水井（21）的集水池（14）墙体距离底部10cm位置设置排水管（20），排水管（20）出口与雨水篦子或雨水井（21）连通。
3.如权利要求2所述的一种适用于湿陷性黄土地区道路海绵设施雨水收集利用和排放系统，其特征在于：隔水墙（18）顶部设置沟槽，方格网过滤板（17）插接于沟槽，实现方格网过滤板（17）与隔水墙（18）的固定连接。
4.如权利要求1、2或3所述的一种适用于湿陷性黄土地区道路海绵设施雨水收集利用和排放系统，其特征在于：种植土层（5）厚30～50cm，细粒级配碎石层（6）厚15cm，粗粒级配碎石层（7）厚15cm，砂卵石层（8）厚20cm。
5.如权利要求4所述的一种适用于湿陷性黄土地区道路海绵设施雨水收集利用和排放系统，其特征在于：路缘石（3）固定安装于路缘石挡块（22）。
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