CN113062297A - 一种海绵城市盐碱地排碱系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海绵城市盐碱地排碱系统，包括：地基、盲管沟、下层反滤层、排碱盲管、中砂层、隔离层、上层反滤层和种植土层，所述盲管沟为长条状结构，其开挖在地基上，地基上表面、盲管沟的底面和坡面上均铺设有下层反滤层。排碱盲管的管壁上开设有若干分散分布的排碱孔，排碱盲管的管壁上包裹有外包反滤层；排碱盲管沿着盲管沟的长度方向铺设在盲管沟中，中砂层填充在盲管沟中排碱盲管的周围。隔离层为铺设在下层反滤层和中砂层上的级配碎石，上层反滤层铺设在隔离层上，种植土层铺设在上层反滤层上。本发明的这排碱系统不仅能够将土壤中的盐分随水排走，并将地下水位控制在临界深度以下，达到土壤脱盐和防止生盐渍化的目的。

Description

一种海绵城市盐碱地排碱系统

技术领域

本发明涉及盐碱地排碱技术领域，尤其涉及海绵城市盐碱地排碱系统。

背景技术

本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

海绵城市是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，并在需要时将蓄存的水“释放”并加以利用，逐步改善并恢复城市的自然生态平衡，因此海绵城市也被称为“水弹性城市”。而从生态系统服务出发，通过跨尺度构建水生态基础设施，并结合多类具体技术建设水生态基础设施，是海绵城市的核心。

然而，本发明人发现，在建设海绵城市的过程中，会遇到待绿化场地为盐碱地的情况，盐碱地的土壤pH值大、土壤含盐量极高，而且多半为重盐土和中盐土，这导致植物生长环境恶劣，因此，如何在满足海绵城市建设要求的情况下能使土壤中盐分随降水排走，是海绵城市建设中面临的一个重要课题。

发明内容

针对上述的问题，本发明提供了一种海绵城市盐碱地排碱系统，该系统不仅能够将土壤中的盐分随水排走，并将地下水位控制在临界深度以下，达到土壤脱盐和防止生盐渍化的目的，保障绿化工作的正常施工。为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种海绵城市盐碱地排碱系统，包括：地基、盲管沟、下层反滤层、排碱盲管、中砂层、隔离层、上层反滤层和种植土层，其中：所述盲管沟为长条状结构，其开挖在地基上，且地基上表面、盲管沟的底面和坡面上均铺设有所述下层反滤层。所述排碱盲管的管壁上开设有若干分散分布的排碱孔，且排碱盲管的管壁上包裹有外包反滤层；排碱盲管沿着盲管沟的长度方向铺设在盲管沟中，所述中砂层填充在盲管沟中排碱盲管的周围，且中砂层的顶面与地基的上表面齐平。所述隔离层为级配碎石，其铺设在下层反滤层和中砂层上，所述上层反滤层铺设在隔离层上，所述种植土层铺设在上层反滤层上。

进一步地，不同盲管沟相交处的排碱盲管的接头处竖向设置检查井，检查井的上端口上设置有井盖，且检查井与市政排水系统相连。检查井的主要作用是便于及时检查排碱盲管的排碱效果。

进一步地，所述下层反滤层分为两部分，其中，第一部分铺设在盲管沟的底部、坡面以及盲管沟两侧边缘处的地基上，另一部分铺设在剩余的地基上。这种设置有利于铺设下层反滤层时更方便地施工。

进一步地，所述下层反滤层、上层反滤层和排碱盲管管壁上的反滤层均为反滤土工布，土工布起到隔离、反滤、排水的作用，能够使液体通过的同时，保持受渗透压力作用的土粒不流。

进一步地，所述隔离层为多棱角块体的碎花岗岩或石灰岩，且软硬不同的材料不得掺合使用，不允许使用同粒径的碎石、山皮石、风化石子及不稳定矿渣等。碎石含泥量不超过1%。级配碎石相比中砂渗水性更好，排水效果更好。

进一步地，所述排碱盲管的不需与其他管路连接的一端进行封闭处理，避免中砂进入排碱盲管中堵塞管道。

进一步地，所述排碱盲管由外层盲管、内层盲管和金属弹簧构成，其中：所述外层盲管、内层盲管的管壁均为网状结构，外层盲管和金属弹簧均套在内层盲管的外壁上，且金属弹簧位于内层盲管的外壁和外层盲管的内壁之间，所述反滤层包覆在外层盲管的外表面上。

进一步地，所述金属弹簧的外表面上具有喷塑层，其可以使弹簧与外界的液体接触，提高弹簧的耐蚀性。

进一步地，所述外层盲管、内层盲管均为热塑性合成树脂加热熔化后挤压成纤维丝叠置在一起制成的多孔管体，其相对于传统的盲管具有表面开孔率高、集水性好、空隙率大、排水性好等方面的优点。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明的这排碱系统采用了低影响开发理念，即依托生态措施最大限度地减少场地开发对城市排水系统的压力、原有水文循环和生态环境的破坏，实现径流总量、峰值流量，污染物总量控制，为此，通过在绿化地块地下一定深度埋设一定密度的排碱盲管进行地下排水，并将排碱盲管与隔离层结合，种植土层中的水分在渗透到隔离层和中砂层（含有排碱盲管）时，再往下渗透的速度较慢（地基层经过夯实后孔隙率较小，地质较坚硬），当浇水过多或因下雨而积水多时可及时将多余的水分通过盲管排走，防止涝害；并且由于地面毛细管的作用，绿地底部碱土中的盐分沿着毛细管上升，到达隔离层平面时，毛细管被破坏，同时排碱盲管周围是中砂，渗水性强，能及时将盐分通过水分从排碱管上的渗水孔收集到排碱管排走，可以看出，本发明的这种排碱系统不仅能够将土壤中的盐分随水排走，还能够将地下水位控制在临界深度以下，达到土壤脱盐和防止生盐渍化的目的。

（2）本发明设计的具有双层结构的排碱盲管与金属弹簧配合，具有以下方面的优点：尽管管壁为网状结构发热盲管具有更好的排水性，但在使用中容易出现因压缩而变形的问题，尤其是随着使用时间的增加，排碱盲管逐渐老化，容易在持续的压力下被压溃。为此，本发明采用了双层结构的排碱盲管，并在两层盲管之间加入弹簧，弹簧不仅起到了支撑作用，而且在盲管小幅度的弯曲过程中，弹簧不会影响盲管的弯曲，避免影响盲管的铺设。而对于外层盲管，其可将受到的压力均匀地分散在弹簧上，在弹簧的保护下，内层盲管的承压显著减小，从而可以很好地避免内层盲管被压坏，即使随着外层盲管逐渐老化而破损，内层盲管仍然可以继续发挥作用，除此之外，这种结构的排碱盲管还具有装配简便的特点。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例中地基的横截面图

图2为本发明实施例中排碱系统的结构示意图。

图3为本发明实施例中排碱盲管的结构示意图。

图4为本发明实施例中排碱盲管的横截面图。

图5为本发明另一实施例中排碱盲管的横截面图。

图6为上述图5中排碱盲管（外包反滤层未示出）的剖面图。

上述图中标记分别代表：1-地基、2-盲管沟、3-下层反滤层、4-排碱盲管、5-中砂层、6-隔离层、7-上层反滤层、8-种植土层、9-外包反滤层、4.1-外层盲管、4.2-内层盲管、4.3-金属弹簧。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

正如前文所述，在建设海绵城市的过程中，会遇到待绿化场地为盐碱地的情况，导致植物生长环境恶劣，因此，如何在满足海绵城市建设要求的情况下能使土壤中盐分随降水排走，是海绵城市建设中面临的一个重要课题。因此，本发明提出一种海绵城市盐碱地排碱系统；现结合说明书附图和具体实施例进一步说明。

参考图1至图4，其示例了一种海绵城市盐碱地排碱系统，包括：地基1、盲管沟2、下层反滤层3、排碱盲管4、中砂层5、隔离层6、上层反滤层7和种植土层8，

用机械平整场地，并事先了解是否有地下管线，以免机械施工时造成管线的损坏；场地平整采用机械与人工结合的方法，对施工现场进行清理，机械采用挖掘机及推土机，根据现场情况，清除遗留在现场的垃圾、杂草。平整完毕后得到地基1。

如果施工场地的地下水位较高，开挖盲管沟3前需进行降排水措施，例如采用明沟排水，即在排碱系统施工区域周边设置排水沟，并根据现场实际情况，排水沟每隔一定距离布置一个集水坑，一般而言，可设置宽800mm，深600mm的排水沟，且排水沟壁距排碱系统边线600mm，排水沟上平为基底土平，底平取两集水井之间距离中为最高点，按1%坡向集水井放坡。集水井低于排水沟底600mm，保证排水沟排水畅通。

盲管沟3开挖：1）测量放线完成后，沿放线位置开槽，其深度因排碱管的距离、坡度而不同，一般原则是开始一端浅、末端深，开槽应严格控制其坡度。每隔3~5m取一个控制点，随时测量标高，开槽应顺直，不能弯曲，否则会影响排碱的效果。2）盲管沟开挖时，盲管沟边坡按1:0.25开挖。开挖采用机械为主，人工配合的方式进行。开挖盲管沟时应严格控制基底高程，不得扰动基底原状土层。盲管沟3的槽底应清理干净，防止积水，烂泥，杂土积存在槽底。3）基底设计标高以上0.10m的原状土层，应在铺管前人工清理至设计标高。如遇超挖或发生扰动情况，应用中砂回填，并整平夯实至95%最佳密实度，严禁用杂土回填。4）挖方堆土距槽边不小于1m，推土高度不大于1m。在适当距离留出工程材料运输通道、井点干管位置及排管的足够宽度。

下层反滤层3铺设：下层反滤层3采用250g/m²的透水土工布，在盲管沟2素土与中砂层5间铺设一层透水土工布起到隔离、反滤、排水的作用。考虑到盲管沟2内中砂层5回填需使用挖掘机配合，若大面积铺设土工布不便于中砂层5回填，故下层反滤层3铺设分两次，先进行盲管沟2内土工布的铺设，待中砂层5回填完成后，再大面积铺设地基上表面上的土工布。对于所述下层反滤层3，其表面要没有明显的水纹、云雾和机械划痕，且下层反滤层3中无孔洞、气泡和薄点现象，切口应平直，无明显锯齿现象。

铺设用人工滚铺，沟底布面要平整，并适当留有变形余量，土工布采用搭接，搭接宽度≥0.3m；在铺设土工布时，必须注意不要让石头、大量尘土或水分等有可能破坏土工布进入土工布或土工布的下面，土工布的铺设方式必须保证与槽壁直接接触，排除褶皱。如果土工布外表面土工织物的破损，应采用土工织物补丁覆于破损处，用来补洞或补裂缝的补丁材料需和土工布材质一致，每边超过300mm。土工布安装完毕后，应对施工表面进行检查，对可能穿刺土工布的物体清理掉。铺设好的下层反滤层3表面必须平整，不应有树根、瓦砾、石子、钢筋头、玻璃屑，表面干燥。

所述排碱盲管4沿着盲管沟2的长度方向铺设在盲管沟2中，且排碱盲管4选用DE110PVC双壁波纹管，在管壁上按一定间隔开设排碱孔，且排碱盲管4的管壁上包裹有外包反滤层9（反滤土工布，密度为250克/平米）两道，且外包反滤层9用钢丝绑札在排碱盲管4的管壁上。所述检查井顶盖采用种植井盖。井盖安装前应精确测量井筒的长度，切割井筒的多余部分。检查井及盲管施工完成后，从排碱盲管最高端注水，看水是否能从最低端排出，检验排碱效果检查井周围的回填应与盲管沟2的回填同时进行；不便同时进行时，应预留台阶形接茬。需要说明的是，井室周围回填压实时应沿井室中心对称进行，且不得漏夯，且回填材料压实后应与井壁紧贴，严禁在槽壁取土回填。

排碱盲管4铺设：排碱盲管4敷设应分段施工，当日下管及中砂回填应一次完成，力求尽早回填，不宜使填料工作中断，防止泥土杂物掺入破坏隔离层降低反滤效果。排碱盲管4向检查井按0.1%坡度放坡敷设，排碱盲管4末端（即最高处）需进行封堵处理，下管时，排碱盲管4应铺直。

所述中砂层5填充在盲管沟2中排碱盲管4的周围，且中砂层5的顶面与地基1的上表面齐平。中砂层厚度为150mm，按沟槽宽度满堂铺设，铺平，将砂子找平后用平板振动夯夯实。填砂的目的是增加其透水性，增强排碱效果。所用中砂要求洁净，过筛，回填中砂要严格控制含泥量，以防堵塞反滤层，保证盲管沟排碱效果。各层填料要求层次分明，密实，保证填料按时回填，保证盲管沟排碱效果。沟槽回填，按规范要求排水管沟槽两侧应分层对称回填，并且要两侧同步夯实，防止不对称回填造成管道侧向位移；回填时不得将砂直接砸在接口上；在与其他管道交叉的地方回填时，要妥善处理。

所述隔离层6采用200mm厚级配碎石（粒径5~10mm之间），其铺设在下层反滤层3和中砂层5上，所述隔离层6为多棱角块体的碎花岗岩（或石灰岩），且软硬不同的材料不得掺合使用，不允许使用同粒径的碎石、山皮石、风化石子及不稳定矿渣等。碎石的含泥量不超过1%。级配碎石相比中砂渗水性更好，排水效果更好。3）碎石铺平后，大小颗粒应分布均匀，按设计厚度一次铺平。运料及摊铺应先远后近循序进行，所需材料按预先计算量分段分堆放置，应用人工配合机械进行摊铺，摊铺的碎石应级配分布均匀一致，无明显颗粒分离现象，严禁用四齿耙拉平料堆，造成粗细料局部集中。对摊铺时发生的粗细料集中情况应及时处理。

所述上层反滤层7铺设在隔离层6上，上层反滤层7的铺设参考下层反滤层3的铺设。所述种植土层8铺设在上层反滤层7上，隔离层向盲管沟2按1%放坡，为保证填土压实的均匀性及密实度，避免碾轮下陷，提高碾压效率，在碾压机械碾压之前，宜先用挖土机推平，预压4~5遍，使表面平实；碾压机械压实填方时，应控制行使速度，一般平碾、振动碾不超过2km/h；并要控制压实遍数；碾压机械与基础或管道应保持一定的距离，防止将基础或管道压坏或使位移路机进行填方压实，应米用“薄填、慢驶、多次”的方法，填土厚度不应超过25~30cm；碾压方向应从两边逐渐压向中间，碾轮每次重叠宽度约为15~25cm，避免漏压。边角、边坡边缘压实不到之处，应辅以人力夯或小型夯实机具夯实；6）当土层表面太干时，应洒水润湿后，继续夯实。

除此之外，也可以采用图5和图6所示的排碱盲管代替图3和图4所示的排碱盲管，具体地：所述排碱盲管由外层盲管4.1、内层盲管4.2和金属弹簧4.3构成，其中：所述外层盲管4.1、内层盲管4.2均为热塑性合成树脂加热熔化后挤压成纤维丝叠置在一起制成的多孔管体，其相对于传统的盲管具有表面开孔率高、集水性好、空隙率大、排水性好等方面的优点。所述金属弹簧4.3为不锈钢弹簧，外层盲管4.1和金属弹簧4.3均套在内层盲管4.21的外壁上，且金属弹簧4.3位于内层盲管4.2的外壁和外层盲管4.1的内壁之间，所述外包反滤层9包覆在外层盲管4.1的外表面上。所述金属弹簧4.3的外表面上具有喷塑层，其可以使弹簧与外界的液体接触，提高弹簧的耐蚀性，尤其是对于含盐量较高的土壤。弹簧不仅起到了支撑作用，而且在盲管小幅度的弯曲过程中，弹簧不会影响盲管的弯曲，避免影响盲管的铺设。而对于外层盲管，其可将受到的压力均匀地分散在弹簧上，在弹簧的保护下，内层盲管的承压显著减小，从而可以很好地避免内层盲管被压坏，即使随着外层盲管逐渐老化而破损，内层盲管仍然可以继续发挥作用。

最后，需要说明的是，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种海绵城市盐碱地排碱系统，包括：

地基；

盲管沟，所述盲管沟开挖在地基上；

下层反滤层，地基上表面、盲管沟底面和坡面上均铺设有所述下层反滤层；

排碱盲管，所述排碱盲管的管壁上开设有若干排碱孔，且排碱盲管的管壁上包裹有外包反滤层；排碱盲管沿着盲管沟的长度方向铺设在盲管沟中；

中砂层，所述中砂层填充在盲管沟中排碱盲管的周围，且中砂层的顶面与地基的上表面齐平；

隔离层，所述隔离层为级配碎石，其铺设在下层反滤层和中砂层上；

上层反滤层，所述上层反滤层铺设在隔离层上；以及

种植土层，所述种植土层铺设在上层反滤层上。

2.根据权利要求1所述的海绵城市盐碱地排碱系统，其特征在于，不同盲管沟相交处的排碱盲管的接头处竖向设置检查井，检查井的上端口上设置有井盖，且检查井与市政排水系统相连。

3.根据权利要求1所述的海绵城市盐碱地排碱系统，其特征在于，所述下层反滤层分为两部分，其中，第一部分铺设在盲管沟的底部、坡面以及盲管沟两侧边缘处的地基上，另一部分铺设在剩余的地基上。

4.根据权利要求1所述的海绵城市盐碱地排碱系统，其特征在于，所述下层反滤层、上层反滤层和排碱盲管管壁上的反滤层均为反滤土工布。

5.根据权利要求1所述的海绵城市盐碱地排碱系统，其特征在于，所述隔离层为多棱角块体的碎花岗岩或石灰岩，且碎石的含泥量不超过1.0%。

6.根据权利要求1所述的海绵城市盐碱地排碱系统，其特征在于，所述排碱盲管的不需与其他管路连接的一端进行封闭处理，避免中砂进入排碱盲管中堵塞管道。

7.根据权利要求1~6任一项所述的海绵城市盐碱地排碱系统，其特征在于，所述排碱盲管由外层盲管、内层盲管和金属弹簧构成，其中：所述外层盲管、内层盲管的管壁均为网状结构，外层盲管和金属弹簧均套在内层盲管的外壁上，且金属弹簧位于内层盲管的外壁和外层盲管的内壁之间，所述反滤层包覆在外层盲管的外表面上。

8.根据权利要求7所述的海绵城市盐碱地排碱系统，其特征在于，所述金属弹簧的外表面上具有喷塑层。

9.根据权利要求7所述的海绵城市盐碱地排碱系统，其特征在于，所述外层盲管、内层盲管均为热塑性合成树脂加热熔化后挤压成纤维丝叠置在一起制成的多孔管体。

10.根据权利要求7所述的海绵城市盐碱地排碱系统，其特征在于，所述金属弹簧为不锈钢弹簧。

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