CN111074723A - 一种透水抗裂型运动场地及其施工方法 - Google Patents

一种透水抗裂型运动场地及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种透水抗裂型运动场地及其施工方法，所述场地自下而上依次为地基土层、土工格室中粗砂层、透水沥青混凝土层和透水树脂砂面层或透水透气塑胶层；所述的透水透气塑胶层通过透水性环氧树脂砂粘层固定在透水沥青混凝土层上面。本发明施工简单，其以10‑20cm厚的土工格室中填充中粗砂替代传统的80cm的灰土和无机料土，大大减少了基层的工程量和材料成本。而且本发明土工格室中粗砂层中的中粗砂具有一定的保水作用，在毛细作用下格室体中的潮湿水汽通过透水沥青混凝土层的孔隙对场地表面塑胶层或环氧树脂砂层有冷却作用，降低了面层材料的老化速度，提高了使用寿命。

Description

一种透水抗裂型运动场地及其施工方法
技术领域
本发明属于运动场地的建造技术领域，尤其涉及一种透水抗裂型运动场地及其施工方法。
背景技术
在场地中，以道路、硬质铺装为代表的不透水地表，和以绿地为代表的透水界面，是场地的主要组成部分，二者的配比关系呈明显的负相关，并在生态系统中起着截然相反的作用。
从水平衡角度来看，不透水地表切断了雨水的自然下渗通道，使地表径流大幅增加，破坏场地生态环境的同时也产生大量径流污染；而绿地等透水性较好的地表，甚至包括基层透水性较差（如粘土）的透水铺装，与沥青路面等不透水地表相比，可减少90%以上的地表径流，同时径流中污染物浓度也有不同程度的降低。
在城市热岛效应方面，作为影响地表温度的重要因子，在不透水地表覆盖较高的地区，热量多为显热交换从而导致地表温度上升，而且二者之间的指数函数关系意味着不透水地表比例越高，地表温度上升越快；在植被和水体覆盖较高的地区，因为蒸腾作用，热量多为潜热交换从而使地表温度降低。
此外，不透水地表还会影响地下水补充而引发地表下陷、增大洪涝灾害发生几率、加重城市雨水市政系统负担等。在城市化进程中，不透水地表在场地中所占比例有越来越大的趋势。虽然单个场地中不透水地表的危害并不明显，但是多个此类场地对环境的累积影响却不容忽视。因此，在满足场地使用功能的前提下，最大限度地减少不透水地表、为绿地等透水界面预留更多空间，则具有十分积极的生态意义。
为落实全民健身国家战略，普及全民健身运动，促进健康中国建设，各城市城镇、学校都加大了体育设施的投资，修建了越来越多的运动场地（如篮球场、网球场、羽毛球场、跑道、休闲广场等），这些场地的基础层基本是参照了轻荷载不透水道路的设计施工方案进行施工。一般采用普通水泥混凝土基础层或密级配沥青混凝土基础层，面层则较多的采用塑胶，属于不透水场地。
以某网球场的施工方案为例，施工单位提供二个方案供业主选择：1）自下而上为土基+30cm厚度3:7灰土+50cm无机料层+5cm粗粒式沥青混凝土+3cm细粒式沥青混凝土+硬地丙烯酸1.3mm。2）水泥结构基础层+弹性丙烯酸3~5mm。 这二种场地均为不透水场地，灰土及无机料基础层塑料抗压强度较高，但抗拉强度明显不足，当施工质量不佳时会发生不均匀沉降或开裂，造成场地塑胶表面出现裂缝或凹陷，影响场地的正常使用。
传统的运动场地基础层表面密实，雨水需通过场地表面流向周边的排水沟排出。遇到暴雨，雨水经常无法及时排走，造成运动场地表面积水，雨后需要拖水晾干后才能投入使用。
而在高温天气时，普通水泥混凝土基础层或密级配沥青基础层不易散热，导致塑胶面层温度升高，会加速面层老化。高温中塑胶运动场地的有害物质容易分解并挥发到空气中，对周围环境和运动人员的身体健康造成危害。对于一般的塑胶场地，基本每5-8年就要进行翻新，而且维修费用昂贵，仅面层塑胶的翻新费用每平方米就达百元左右。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种施工简单、成本低、长寿命、透水抗裂性好、使用寿命长的透水抗裂型运动场地及其施工方法。
本发明采用的技术方案是：一种透水抗裂型运动场地，所述场地自下而上依次为地基土层、土工格室中粗砂层、透水沥青混凝土层、透水树脂砂面层或透水透气塑胶层；所述的透水透气塑胶层厚度为3-5mm，通过透水性环氧树脂砂粘层固定在透水沥青混凝土层上面。
上述的透水抗裂型运动场地中，所述土工格室中粗砂层的土工格室是采用HDPE片材焊接而成的三维网状格室，HDPE片材上设有透水孔；土工格室内填充有中粗砂。
上述的透水抗裂型运动场地中，所述透水沥青混凝土层采用的是开级配中粒式沥青混凝土，孔隙率在15~20%，沥青混凝土层与土工格室中粗砂层通过土工格室嵌固在一起。
上述的透水抗裂型运动场地中，所述透水性环氧树脂砂粘层的厚度为3-5mm，透水性环氧树脂砂粘层采用亲水性环氧树脂胶和砂制成；所述的透水树脂砂面层的厚度为2-4cm，透水树脂砂面层采用的是亲水性环氧树脂胶、无机颜料和砂制成，所述的无机颜料为氧化铁红、铁黑或二者的混合物。
上述的透水抗裂型运动场地中，所述的透水性环氧树脂砂粘层或透水树脂砂面层中的砂采用的是0.05~2.0mm的石英砂或风积沙。
一种上述的透水抗裂型运动场地的施工方法，包括如下步骤：
1）开挖或填土至土基设计标高，用素土压实；
2）铺设土工格室并拉紧固定，在土工格室中摊铺中粗砂，使得中粗砂的虚土厚度与土工格室高度相等；
3）对中粗砂进行洒水，然后在其上摊铺5cm厚的开级配中粒式透水沥青混凝土，振动碾压并压实，形成透水沥青混凝土层；
4）采用振动碾压的方式铺设透水树脂砂面层；或在透水沥青混凝土层上摊铺水性环氧树脂砂粘层，再分层刷涂透气透水塑胶，形成透水透气塑胶层。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
本发明施工简单，其以10-20cm厚的土工格室中填充中粗砂替代传统的80cm的灰土和无机料土，大大减少了基层的工程量和材料成本。
② 本发明具有良好的透水性，下雨时，雨水能快速排出；下雨后场地不积水，可以直接使用，提高了场地的利用率，也节省了购置刮水器的费用。
Figure DEST_PATH_IMAGE004
本发明的土工格室中粗砂层中的中粗砂具有一定的保水作用，在毛细作用下格室体中的潮湿水汽通过透水沥青混凝土层的孔隙对场地表面塑胶层或环氧树脂砂层有冷却作用，降低了面层材料的老化速度。
Figure DEST_PATH_IMAGE006
本发明的土工格室中粗砂层和透水沥青混凝土层通过土工格室相互嵌固，整体性好，在土工格室中粗砂层的约束下无侧向变形产生，故透水沥青混凝土层不会产生裂缝；在面层运动荷载的作用下，土工格室产生的变形主要为可恢复的弹性变形，而不会产生不可恢复的塑性变形，提高了使用寿命。
Figure DEST_PATH_IMAGE008
本发明设有透水树脂砂面层或透水透气塑胶层，其因温度变化而产生的变形很小，由此而引起的应力变化也小；透水树脂砂面层中的集料粉细砂之间的孔隙很小，粉尘颗粒无法进入，不会产生孔隙堵塞现象，保证了面层有持续恒久的渗透性；与透气透水塑胶面层相比，透水树脂砂面层有更大的抗拉强度和使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施1的剖面结构示意图。
图2是本发明实施2的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1、2所示，本发明的透水抗裂型运动场地自下而上依次包括地基土层1、土工格室中粗砂层2、透水沥青混凝土层3、透水树脂砂面层4（或透水透气塑胶层42）。所述的透水树脂砂面层4的厚度为2-4cm，透水树脂砂面层4采用的是亲水性环氧树脂胶、无机颜料和砂制成，所述的无机颜料为氧化铁红、铁黑或二者的混合物。所述土工格室中粗砂层2的土工格室是采用高100-200mm的HDPE片材焊接而成的三维网状格室，HDPE片材上设有透水孔；土工格室内填充有中粗砂。中粗砂具有一定的保水作用，在毛细作用下格室体中的潮湿水汽通过透水沥青混凝土的孔隙对场地表面环氧树脂砂层4有冷却作用，降低了面层材料的老化速度。
当本发明的最顶层采用的是透水透气塑胶层42时，所述的透水透气塑胶层42厚度为1-2cm，透水透气塑胶层42通过透水性环氧树脂砂粘层41固定在透水沥青混凝土层3上面。透水性环氧树脂砂粘层41的厚度为3-5mm，采用亲水性环氧树脂胶和砂制成。
所述透水沥青混凝土层3采用的是开级配中粒式沥青混凝土，厚度为5cm，孔隙率在15~20%，透水沥青混凝土层3与土工格室中粗砂层2通过土工格室嵌固在一起。土工格室中粗砂层2和透水沥青混凝土层3通过土工格室相互嵌固，整体性好，在土工格室中粗砂层2的约束下无侧向变形产生，故透水沥青混凝土层3不会产生裂缝；在面层运动荷载的作用下，土工格室体产生的变形主要为可恢复的弹性变形，而不会产生不可恢复的塑性变形，故场地平整度高。
所述透水性环氧树脂砂粘层或透水树脂砂面层4采用的是亲水性环氧树脂胶和砂制成。所述的砂采用的是0.05~2.0mm的石英砂或风积沙。
本发明的透水抗裂型运动场地施工步骤如下：
1）开挖或填土至土基设计标高，用素土压实；
2）铺设土工格室并拉紧固定，在土工格室中摊铺中粗砂2，使得中粗砂的虚土厚度与土工格室高度相等；
3）在其上摊铺5cm厚的开级配中粒式透水沥青混凝土，振动碾压并压实，形成透水沥青混凝土层3；
4）采用振动碾压的方式铺设透水树脂砂面层4；或在透水沥青混凝土层上摊铺水性环氧树脂砂粘层41，再分层刷涂透气透水塑胶，形成透水透气塑胶层42。

Claims (6)

1.一种透水抗裂型运动场地，其特征是：所述场地自下而上依次为地基土层、土工格室中粗砂层、透水沥青混凝土层、透水树脂砂面层或透水透气塑胶层；所述的透水透气塑胶层通过透水性环氧树脂砂粘层固定在透水沥青混凝土层上面。
2.根据权利要求1所述的透水抗裂型运动场地，其特征是：所述土工格室中粗砂层的土工格室是采用HDPE片材焊接而成的三维网状格室，HDPE片材上设有透水孔；土工格室内填充有中粗砂。
3.根据权利要求1所述的透水抗裂型运动场地，其特征是：所述透水沥青混凝土层采用的是开级配中粒式沥青混凝土，空隙率为15~20%，沥青混凝土层与土工格室中粗砂层通过土工格室嵌固在一起。
4.根据权利要求1所述的透水抗裂型运动场地，其特征是：所述透水性环氧树脂砂粘层的厚度为1-2mm，透水性环氧树脂砂粘层采用亲水性环氧树脂胶和砂制成；所述的透水树脂砂面层的厚度为2-4cm，透水树脂砂面层采用的是亲水性环氧树脂胶、无机颜料和砂制成，所述的无机颜料为氧化铁红、铁黑或二者的混合物。
5.根据权利要求4所述的透水抗裂型运动场地，其特征是：所述的透水性环氧树脂砂粘层或透水树脂砂面层中的砂采用的是粒径为0.05~2.0mm的石英砂或沙漠风积沙。
6.一种权利要求1-5中任一权利要求所述的透水抗裂型运动场地的施工方法，包括如下步骤：
1）开挖或填土至土基设计标高，用素土压实；
2）铺设土工格室并拉紧固定，在土工格室中摊铺中粗砂，使得中粗砂的虚土厚度与土工格室高度相等；
3）对中粗砂进行洒水，然后在其上摊铺5cm厚的开级配中粒式透水沥青混凝土，振动碾压并压实，形成透水沥青混凝土层；
4）采用振动碾压的方式铺设透水树脂砂面层；或在透水沥青混凝土层上滚涂水性环氧树脂砂粘层，再分层刷涂透气透水塑胶，形成透水透气塑胶层。
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