CN114182600A - 一种绿色环保的路面快速排水系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种绿色环保的路面快速排水系统，涉及道路工程技术领域。包括径流泄流结构、油污分离结构、渗流过滤结构和缓流消能结构，径流泄流结构设于渗流过滤结构的下方，渗流过滤结构设于缓流消能结构的下方；径流泄流结构包括径流槽、缝隙式盖板和泄流通道，缝隙式盖板设于径流槽的槽口处，缝隙式盖板的下方设置油污分离结构，泄流通道穿设于径流槽的槽壁下端；缓流消能结构包括缓流消能层和消能坎，消能坎设于缓流消能层靠近路肩的一端上方。本发明将路面水经过4次油污分离作用，实现路面水绿色化处理和排放，对保护生态环境、践行绿色交通和品质工程理念具有重要的意义。

Description

一种绿色环保的路面快速排水系统

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，具体而言，涉及一种绿色环保的路面快速排水系统。

背景技术

由于沥青混凝土路面众多的优越性，成为我国道路建设优选的路面结构形式，但沥青路面对环境的影响逐渐成为关注的焦点，沥青路面的有害性主要表现在以下两方面：(1)沥青中的某些成分(芳烃类、酚类化合物和一些重金属)，受紫外线、气候等影响而释放，随路面径流，引起路域生态污染；(2)在道路运营中，车辆轮胎与路面作用产生的碎屑物、除雪剂的使用、车辆漏油、运输物品的泄露等。

根据相关文献资料，目前对路面排水系统的研究比较多，如边沟、排水沟、拦水带设置位置、大小等，更多的关注道路结构的稳定性，忽略路面水对生态环境的影响，而道路作为条带状结构，里程长、范围广、需求各异，这就使得道路建设中，无法避免穿越湿地、水源保护地等生态环境敏感区，并且当降雨量过大，路面汇水不仅冲刷边坡，造成边坡溃坡，而且路面汇水流入水源，污染环境。因此，解决好路面水排放和水质问题，对实现绿色交通有重要意义。

针对现有技术的不足，提供一种能解决现有技术中路面排水容易对生态环境造成影响的绿色环保的路面快速排水系统是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绿色环保的路面快速排水系统，其能够针对现有技术中路面排水冲刷边坡造成路基失稳、路面排水污染生态环境等不足之处，提出解决方案，具有实现路面水绿色化排放，对路域生态系统环境起到积极保护作用以及阻断路面水侵蚀路基边坡等特点。

本发明的实施例提供一种绿色环保的路面快速排水系统：

包括径流泄流结构、油污分离结构、渗流过滤结构和缓流消能结构，所述径流泄流结构设于所述渗流过滤结构的下方，所述渗流过滤结构设于所述缓流消能结构的下方；

所述径流泄流结构包括径流槽、缝隙式盖板、支撑石和泄流通道，所述缝隙式盖板设于所述径流槽的槽口处，所述缝隙式盖板的下方依次设置所述油污分离结构和所述支撑石，所述泄流通道穿设于所述径流槽的槽壁下端；

所述缓流消能结构包括缓流消能层和消能坎，所述消能坎设于所述缓流消能层靠近路肩的一端上方。

在本发明的一些实施例中，所述渗流过滤层包括由上至下依次设置的粗砂反滤层、碎石反滤层和第一透水土工布，所述粗砂反滤层内设有砂砾石料，所述碎石反滤层内设有第一碎石石料。

在本发明的一些实施例中，所述油污分离结构由上至下依次包括第二透水土工布、网状聚氨酯过滤棉和第三透水土工布。

在本发明的一些实施例中，所述缓流消能层和所述消能坎外部均包括铅丝笼，所述缓流消能层内部设有第二碎石石料，所述消能坎内部设有第三碎石石料。

在本发明的一些实施例中，所述径流槽由抗硫酸盐水泥混凝土浇筑而成。

在本发明的一些实施例中，所述泄流通道内设有PVC管，所述PVC管与所述径流槽连通。

在本发明的一些实施例中，所述径流槽内位于所述油污分离结构的下方设有支撑石，所述支撑石包括片块石。

在本发明的一些实施例中，所述第一碎石石料的粒径大小为1-5cm，所述第二碎石石料的粒径大小为5-8cm，所述第三碎石石料的粒径大小为 1-4cm，所述片块石的粒径大小为10-20cm。

在本发明的一些实施例中，所述径流泄流结构、所述渗流过滤结构和所述缓流消能结构内均对应设置有预留立柱孔。

在本发明的一些实施例中，所述预留立柱孔内采用沥青麻絮填充。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本发明通过径流泄流结构、油污分离结构、渗流过滤结构和缓流消能结构，所述径流泄流结构设于所述渗流过滤结构的下方，所述渗流过滤结构设于所述缓流消能结构的下方；所述径流泄流结构包括径流槽、缝隙式盖板和泄流通道，所述缝隙式盖板设于所述径流槽的槽口处，所述缝隙式盖板的下方设置所述油污分离结构，所述泄流通道穿设于所述径流槽的槽壁下端；所述缓流消能结构包括缓流消能层和消能坎，所述消能坎设于所述缓流消能层靠近路肩的一端上方。本发明通过设置的四层排水结构，当路面水经汇流，在路拱横坡作用下，以一定速度流向路肩，通过缓流消能结构，在缓流消能层的作用下渗，实现水油圬初次分流，接着进入渗流过滤结构，实现水油污再次分离，接着进入油污分离结构，实现水油污最终分离，实现路面水环保绿色化处理，接着路面水进入径流泄流系统，实现路面水最终绿色化排放。本发明既实现了路面水绿色化排放，又避免了路面水冲刷边坡，对践行绿色交通和品质工程理念具有重要的意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例一种绿色环保的路面快速排水系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中径流泄流结构的结构示意图；

图3为本发明实施例中油污分离结构的结构示意图；

图4为本发明实施例中缓流消能结构的结构示意图；

图5为本发明实施例中渗流过滤结构的结构示意图；

图6为本发明实施例中缝隙式盖板的结构示意图。

附图标记：100、径流泄流结构；101、径流槽；102、缝隙式盖板；1021、构造钢筋；1022、开孔；103、泄流通道；104、支撑石；200、油污分离结构；201、第二透水土工布；202、网状聚氨酯过滤棉；203、第三透水土工布；300、渗流过滤结构；301、粗砂反滤层；302、碎石反滤层；303、第一透水土工布；400、缓流消能结构；401、缓流消能层；402、消能坎；403、铅丝笼；500、预留立柱孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明实施例中，还需要说明的是，如图2所示，图中径流泄流结构，应结合当地年均降雨量、最大降雨量、汇流范围、道路构造物基本情况等，根据《公路排水设计规范》JTGT D33-2012、《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-2005、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTG 3362-2018等，进行径流系统和泄流系统设计。

如图3所示油污分离结构，应结合当地年均降雨量、最大降雨量、路域环境敏感性等，根据《公路环境保护设计规范》(JTG 3362-2010)、《公路土工合成材料应用技术规范》(JTG/T D32－2012)等，进行油圬分离系统设计。

如图4和图5所示缓流消能结构和渗流过滤结构，应结合当地年均降雨量、最大降雨量、汇水面积等，根据《公路排水设计规范》JTG T D33-2012，进行设计。

实施例

参照图1和图2，图1示出了本申请一实施例提供的一种绿色环保的路面快速排水系统的结构示意图、图2为本发明实施例一种绿色环保的路面快速排水系统的具体结构示意图；

具体包括：径流泄流结构100、油污分离结构200、渗流过滤结构300 和缓流消能结构400，所述径流泄流结构100设于所述渗流过滤结构300的下方，所述渗流过滤结构300设于所述缓流消能结构400的下方；

所述径流泄流结构100包括径流槽101、缝隙式盖板102和泄流通道 103，所述缝隙式盖板102设于所述径流槽101的槽口处，所述缝隙式盖板 102的下方设置所述油污分离结构200，所述泄流通道103穿设于所述径流槽101的槽壁下端；

所述缓流消能结构400包括缓流消能层401和消能坎402，所述消能坎 402设于所述缓流消能层401靠近路肩的一端上方。

在本申请的实施例中，本发明通过径流泄流结构100、油污分离结构 200、渗流过滤结构300和缓流消能结构400，所述径流泄流结构100设于所述渗流过滤结构300的下方，所述渗流过滤结构300设于所述缓流消能结构400的下方；所述径流泄流结构100包括径流槽101、缝隙式盖板102 和泄流通道103，所述缝隙式盖板102设于所述径流槽101的槽口处，所述缝隙式盖板102的下方设置所述油污分离结构200，所述泄流通道103穿设于所述径流槽101的槽壁下端；所述缓流消能结构400包括缓流消能层401 和消能坎402，所述消能坎402设于所述缓流消能层401靠近路肩的一端上方。本发明通过设置的四层排水结构，当路面水经汇流，在路拱横坡作用下，以一定速度流向路肩，通过缓流消能结构400，在缓流消能层401的作用下渗，实现水油圬初次分流，接着进入渗流过滤结构300，实现水油污再次分离，接着进入油污分离结构200，实现水油污最终分离，实现路面水环保绿色化处理，接着路面水进入径流泄流系统，实现路面水最终绿色化排放。本发明既实现了路面水绿色化排放，又避免了路面水冲刷边坡，对践行绿色交通和品质工程理念具有重要的意义。

下面，将对本示例性实施例中一种绿色环保的路面快速排水系统作进一步地说明。

参照图4，示出了本发明实施例中缓流消能结构的结构示意图；

在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述缓流消能结构400包括缓流消能层401和消能坎402，所述消能坎402设于所述缓流消能层401 靠近路肩的一端上方，所述缓流消能层401和所述消能坎402外部均包括铅丝笼403，所述缓流消能层401内部设有第二碎石石料，所述消能坎402 内部设有第三碎石石料。

需要说明的是，上述第二碎石石料的粒径大小为5-8cm，优选为6cm，所述第三碎石石料的粒径大小为1-4cm，优选为2cm，采用铅丝笼403铺筑路肩，铅丝笼403内石料在装笼前应进行清洗和筛分，缓流消能层401所采用的第二碎石石料具有洁净，颗粒大小均匀，具有一定棱角、压碎值、耐腐蚀、抗冻性好的性质；其阻水消能砍所采用的第三碎石石料具有洁净、一定级配小粒径、压碎值、耐腐蚀、抗冻性较好的性质，形成保护路肩，保护路肩稳定性，又减少圬工材料使用，所述消能缓流层的厚度为大于等于20cm，所述消能坎402的厚度为大于等于10cm，具体高度依据当地降雨量，路面横坡确定，最终形成缓流消能结构400，实现路面水初次绿色环保化处理。

具体地，一方面，路面水经汇流，在路拱横坡作用下，以一定速度流向路肩，水流通过缓流消能结构400下渗，经过初次渣粒以及部分水油分离，实现路面水初次绿色环保化处理；另一方面，当大雨在路面形成河道，容易冲击路基边坡，造成边坡溃坡，路基失稳等现象产生，通过缓流消能层401内部具有一定棱角的碎石，路面水在冲击边坡的过程中能快速下渗，减小冲击能量，减缓冲击力，当路面水量过多，下渗速度不足，水流冲击消能坎402，从而进一步消除冲击能量；因此，该缓流消能结构400在具有初次分离路面油污、渣粒的同时也能对路面水起到缓流消能的作用，实现大粒径圬工材料分离和较少水油分离，避免渗流过滤结构300、油污分离结构200、径流泄流结构100过早失效。

参照图5，示出了本发明实施例中渗流过滤结构的结构示意图；

在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述渗流过滤结构300包括由上至下依次设置的粗砂反滤层301、碎石反滤层302和第一透水土工布 303，所述粗砂反滤层301内设有砂砾石料，所述碎石反滤层302内设有第一碎石石料，砂砾石料和第一碎石石料在铺筑前均进行清洗和筛分，砂砾粒径不小于1mm，所述第一碎石石料的粒径大小为1-5cm，粗砂反滤层301 具有颗粒大小均匀、具有一定压碎值、耐腐蚀、抗冻性好的性质；碎石反滤层302具有颗粒大小均匀、具有一定压碎值、耐腐蚀、抗冻性好的性质，粗砂反滤层301位于碎石反滤层302之上，碎石反滤层302位于第一透水土工布303之上，主要防止细颗粒杂质下渗，堵塞泄水通道，实现路面水二次绿色化处理，第一透水土工布303实现路面水三次绿色化处理。

参照图2和图6，图2示出了本发明实施例中径流泄流结构的结构示意图；图6示出了本发明实施例中缝隙式盖板的结构示意图；

在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述径流泄流结构100包括径流槽101、缝隙式盖板102和泄流通道103，所述缝隙式盖板102设于所述径流槽101的槽口处，所述缝隙式盖板102的下方设置所述油污分离结构200，所述泄流通道103穿设于所述径流槽101的槽壁下端。

需要说明的是，结合当地年均降雨量、最大降雨量、汇水面积、道路纵坡、横坡、构造物设置情况等，通过水文计算，确定径流泄流结构100 尺寸，径流槽101选择耐腐蚀性的抗硫酸盐水泥混凝土浇筑而成，抗压强度高，耐久性好，避免长期被水腐蚀造成损坏，延长使用寿命；根据道路排水系统情况，在合理位置设置泄流通道103，泄流通道103内设有PVC管， PVC管与径流槽101连通，实现路面水集中排放；在径流槽101内部填充片块石，片块石为高强度、耐冲刷大粒径片块石，其中，填充高度不小于沟槽深度的3/4，具体结合油圬分离材料确定，并且片块石在铺筑前应进行清洗和筛分，片块石应选择颗粒大小均匀、具有一定压碎值、耐腐蚀、抗冻性好的材料，且粒径不小于10cm。

进一步地，上述缝隙式盖板102包括内部的构造钢筋1021以及穿过缝隙式盖板102整体的开孔1022，用于保持径流槽101的结构稳定以及不会阻碍路面水的下渗，其中，缝隙式盖板102尺寸根据渗流过滤结构300和缓流消能结构400中材料类别、降水等，通过力学计算，缝隙式盖板102 的配筋率、厚度、盖板开孔数量及大小等。

在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述缝隙式盖板102的下方设置所述油污分离结构200，所述油污分离结构200由上至下依次包括第二透水土工布201、网状聚氨酯过滤棉202和第三透水土工布203，网状聚氨酯过滤棉202材料铺设厚度结合径流泄流系统沟槽深度、片块石填筑高度、路面水污染程度、当地水域环境、气候环境、道路纵坡、横坡、构造物设置情况等，通过分析、计算确定材料类型，以此构成油污分离结构200，实现路面水绿色环保化处理。聚氨酯过滤棉的渗水性强，筛孔锥角大，不堵孔，筛分效率高；在网状聚氨酯过滤棉202上下两侧设置透水土工布，强力高，由于使用塑料纤维，在干湿状态下都能保持充分的强力和伸长，耐腐蚀，在不同的酸碱度的泥土及水中能长久地耐腐蚀，透水性好，在纤维间有空隙，故有良好的渗水性能，抗微生物性好，对微生物、虫蛀均不受损害。上述油污分离结构200实现油污最终绿色化处理，安全排放，对沿线生态环境保护具有重要的意义。

在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述径流泄流结构100、渗流过滤结构300和缓流消能结构400内均对应设置有预留立柱孔500，按照路侧护栏设计要求，在相应位置设置护栏立柱孔，避免二次施工破坏径流槽101壁，失去防水效果，其中，预留立柱孔500内采用沥青麻絮填充，确保防水效果，保证路基水稳性，待施工结束后，对预留孔进行密封处理，避免水损，导致路基失稳。

需要说明的是，本发明中采用的石料性质，主要目的在于避免石料风化、剥离，导致本路面快速排水系统失效。

在本发明一具体实现中，路面水经汇流，在路拱横坡作用下，以一定速度流向路肩，在缓流消能结构400下，由于铅丝笼403和其内部颗粒均匀并具有棱角的第二碎石石料的消能缓流作用，减缓路面水的冲击力，使路面水能快速下渗的同时减小对路基边坡的冲击，实现大粒径圬工材料分离和较少水油分离，实现路面水初次绿色环保化处理，接着进入渗流过滤结构300，经粗砂反滤层301、碎石反滤层302以及第一透水土工布303的过滤隔离，实现水油污再次分离，防止细颗粒杂质下渗，堵塞泄水通道，实现路面水二次绿色化处理，第一透水土工布303实现路面水三次绿色化处理和隔离作用，接着通过缝隙式盖板102进入油污分离结构200，经第二透水土工布201、网状聚氨酯过滤棉202和第三透水土工布203的分离过滤作用，实现水油污最终分离，实现路面水环保绿色化处理，接着路面水进入径流泄流结构100，从泄流通道103内的PVC管排出，实现路面水最终绿色化排放。本发明将路面水经过4次油污分离作用，实现路面水绿色化处理和排放，对保护生态环境、践行绿色交通和品质工程理念具有重要的意义。

本发明的有益效果：

绿色：本发明对路面水经4次油圬分离处理，实现路面水绿色化排放，对路域生态系统环境起到积极保护作用。

环保：本发明除径流泄流结构100采用混凝土材料，其余均为绿色环保材料，其次本发明在路肩处设置铅丝石笼装置，既保护路肩稳定性，又减少圬工材料使用。

节省造价成本：本发明阻断路面水侵蚀路基边坡，减少路基边坡圬工防护量；

安全可靠：传统拦水带滑模施工，占用硬路肩，导致护栏高度不够，影响安全，与传统拦水带设置位置比较，本发明消能坎402既能阻挡水流又符合规范要求、安全、可靠。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

Claims (10)

1.一种绿色环保的路面快速排水系统，其特征在于，包括径流泄流结构、油污分离结构、渗流过滤结构和缓流消能结构，所述径流泄流结构设于所述渗流过滤结构的下方，所述渗流过滤结构设于所述缓流消能结构的下方；

所述径流泄流结构包括径流槽、缝隙式盖板和泄流通道，所述缝隙式盖板设于所述径流槽的槽口处，所述缝隙式盖板的下方设置所述油污分离结构，所述泄流通道穿设于所述径流槽的槽壁下端；

所述缓流消能结构包括缓流消能层和消能坎，所述消能坎设于所述缓流消能层靠近路肩的一端上方。

2.根据权利要求1所述的绿色环保的路面快速排水系统，其特征在于，所述渗流过滤结构包括由上至下依次设置的粗砂反滤层、碎石反滤层和第一透水土工布，所述粗砂反滤层内设有砂砾石料，所述碎石反滤层内设有第一碎石石料。

3.根据权利要求1所述的绿色环保的路面快速排水系统，其特征在于，所述油污分离结构由上至下依次包括第二透水土工布、网状聚氨酯过滤棉和第三透水土工布。

4.根据权利要求2所述的绿色环保的路面快速排水系统，其特征在于，所述缓流消能层和所述消能坎外部均包括铅丝笼，所述缓流消能层内部设有第二碎石石料，所述消能坎内部设有第三碎石石料。

5.根据权利要求1所述的绿色环保的路面快速排水系统，其特征在于，所述径流槽由抗硫酸盐水泥混凝土浇筑而成。

6.根据权利要求1所述的绿色环保的路面快速排水系统，其特征在于，所述泄流通道内设有PVC管，所述PVC管与所述径流槽连通。

7.根据权利要求4所述的绿色环保的路面快速排水系统，其特征在于，所述径流槽内位于所述油污分离结构的下方设有支撑石，所述支撑石包括片块石。

8.根据权利要求7所述的绿色环保的路面快速排水系统，其特征在于，所述第一碎石石料的粒径大小为1-5cm，所述第二碎石石料的粒径大小为5-8cm，所述第三碎石石料的粒径大小为1-4cm，所述片块石的粒径大小为10-20cm。

9.根据权利要求1所述的绿色环保的路面快速排水系统，其特征在于，所述径流泄流结构、所述渗流过滤结构和所述缓流消能结构内均对应设置有预留立柱孔。

10.根据权利要求9所述的绿色环保的路面快速排水系统，其特征在于，所述预留立柱孔内采用沥青麻絮填充。

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