一种湿陷性黄土地层中海绵城市道路分级排水系统技术方案

本发明专利技术公开了一种湿陷性黄土地层中海绵城市道路分级排水系统，包括路缘调蓄箱,路缘调蓄箱设于路面与绿化带交界处，路缘调蓄箱靠近绿化带的侧面开口与一级排水管相连，隔水墙设于路缘调蓄箱下部，两隔水墙中间由上至下依次设有植被种植层、碎石层、灰土垫层和防渗膜，渗流箱位于灰土垫层内，渗流箱靠近道路方向的侧面自下而上设有两开口分别与二级排水管、三级排水管相连，且二级排水管、三级排水管皆穿过隔水墙至道路侧边缘，二级排水管接入雨水井或市政管网，三级排水管通过直角弯头接入位于隔水墙外侧、埋设于道路下方的导水砂井，透水管沿道路纵向设于靠近碎石层中间下部。能够有效排除路面积水，适用范围广，可避免道路发生破坏。破坏。破坏。

【技术实现步骤摘要】
一种湿陷性黄土地层中海绵城市道路分级排水系统


[0001]本专利技术涉及海绵城市建设
，具体为一种湿陷性黄土地层中海绵城市道路分级排水系统。

技术介绍

[0002]随着经济的高速发展，我国的水资源严重匮乏、水生态污染问题严重和水资源时空分布不均等矛盾日益突出，给城市管理和人民安全带来巨大隐患。“逢雨必涝，雨后即旱”使城市出现了内涝、热岛效应、水污染和排水管网不堪重负等问题，亟需提出一套系统解决灾害带来的影响，因此，海绵城市即低影响开发雨水系统构建应运而生。海绵城市，顾名思义就是将城市建设成一块“海绵体”，充分发挥其吸水、渗水、滞水、蓄水、净水排水和用水功能，起到蓄洪排涝、涵养水资源、雨污净化和补充地下水等作用，从源头上解决问题，能够提高水资源利用率和有效缓解城市洪涝灾害。
[0003]道路在城市建设中所占比例较大，尤其是机动车道，其对道路强度要求较高，采用透水混凝土时强度难以满足要求，故城市大都为硬化路面，暴雨时易导致道路积水。非透水路面极大地增加了城市的排水压力和地表径流，且道路受交通污染严重，故需合理利用海绵城市，科学设计道路排水系统，促进自然与城市和谐发展。
[0004]湿陷性黄土地基在一定压力下，受水浸湿后，结构迅速破坏，强度降低，路基出现大幅度沉降、倾斜和开裂，影响其安全和使用性能。在湿陷性黄土地层的海绵城市道路建设中，需充分考虑湿陷性所带来的危害，而目前关于湿陷性黄土地层，尚无海绵城市道路排水系统建设的有效方案。
[0005]中国专利申请CN 213296166 U公开了一种海绵城市道路绿化隔离带，它包括碎石层、细沙层、人工填料层、土壤种植层、砾石层和汲水件，通过汲水件将碎石层中净化、存储的雨水输送供植物使用，提高了雨水利用率并减少了道路积水。但仍存在以下问题：1)结构简单，汲水件使用寿命不长，一旦损坏，整个绿化带下的布设将无法发挥作用以实现水资源的回收利用，本专利技术分为三个层次，灌溉绿化带植被、将雨水排入市政管网及深层导水，相互独立，系统稳定性较好；2)在植被的根系下铺设砾层不利于植被根系的生长，尤其是乔木等根系较深的植物，而本专利技术设有植被种植层，碎石层布设于其下，且沿道路纵向交替设有厚度不同的碎石层，可分别种植根系深度不同的植物；3)仅具备吸、渗、滞、蓄、净、排和用水功能，无法满足湿陷性黄土地层的海绵城市道路排水需求，而本专利技术增设有隔水和导水功能。
[0006]中国专利申请CN 108999056 A公开了海绵城市道路雨水一体化循环处理系统，包括雨水收集单元、雨水处理单元和雨水利用单元，雨水先经过初期弃流，随后利用膜生物反应池净化，最后通过传感器控制喷洒装置，实现雨水的利用。但是，仍然存在两个问题：1)该系统结构过于复杂，雨水的循环收集和处理装置于地下布设施工时难度较大，且道路采用透水铺装，会造成路基的湿陷破坏，不适用于湿陷性黄土地区，而本系统道路在硬化路面的基础上，使其具有一定坡度流向绿化带以收集雨水，在绿化带附近布设本系统排除路面积
水，且充分考虑了黄土的湿陷性；2)仅通过雨水收集、处理和排入市政管网不足以应对恶劣天气，如暴雨时市政管网压力较大，无法充分排除路面积水。

技术实现思路

[0007](一)解决的技术问题
[0008]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种湿陷性黄土地层中海绵城市道路分级排水系统。
[0009](二)技术方案
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种湿陷性黄土地层中海绵城市道路分级排水系统，包括路缘调蓄箱、隔水墙、渗流箱，所述路缘调蓄箱设于路面与绿化带交界处，所述路缘调蓄箱靠近绿化带的侧面开口与一级排水管相连，隔水墙设于路缘调蓄箱下部，两隔水墙中间由上至下依次设有植被种植层、碎石层、灰土垫层和防渗膜，渗流箱位于灰土垫层内，所述渗流箱靠近道路方向的侧面自下而上设有两开口分别与二级排水管、三级排水管相连，且二级排水管、三级排水管皆穿过隔水墙至道路侧边缘，所述二级排水管接入雨水井或市政管网，所述三级排水管通过直角弯头接入位于隔水墙外侧、埋设于道路下方的导水砂井，所述透水管沿道路纵向设于靠近碎石层中间下部。
[0011]优选的，所述路缘调蓄箱为长方体，沿道路纵向全程布设，高30cm，地面以上部分高20cm，地面以下部分为10cm，靠近道路方向的路缘调蓄箱侧面超出路面部分和靠近绿化带方向的侧面所设开口以下部分由透水混凝土浇筑，其余部分均由普通混凝土浇筑；所述路缘调蓄箱靠近道路方向的侧面沿道路纵向间隔设有开孔，开孔位于路面以上15cm处，内部设有双层滤网。
[0012]优选的，所述隔水墙长度与路缘调蓄箱长度相等，沿道路纵向全程布设，高度为路缘调蓄箱底部至灰土垫层底部。
[0013]优选的，所述一级排水管与路缘调蓄箱侧面开口连接处的高度与路面高度相同，一级排水管穿过植被种植层至碎石层顶部。
[0014]优选的，所述碎石层沿道路纵向交替设置第一碎石层和第二碎石层，均布设于灰土垫层顶部，其中，第二碎石层厚度为第一碎石层厚度的1/3，第二碎石层以上皆为植被种植层。
[0015]优选的，所述碎石层与植被种植层、灰土垫层的接触面上皆设有透水土工布。
[0016]优选的，所述渗流箱为长方体，沿道路纵向间隔布置，采用细石混凝土材质，渗流箱内的雨水先通过二级排水管排入雨水井或市政管网，箱内水位上升至一定高度时，雨水经三级排水管流入竖向导水砂井。
[0017]优选的，所述导水砂井开挖至土层分界层以下，沿井壁沉入PVC的防渗筒，防渗筒内部填砂。
[0018]优选的，所述透水管顶部和管周上半部分间隔均匀设有小孔径的开孔，透水管设于碎石层底部中间位置，位于第一碎石层内的透水管部分，底部设大孔径开孔，位于第二碎石层内的透水管部分，底部不设开孔。
[0019]优选的，所述透水管底部的开孔与排水连接管一端相连，排水连接管另一端接入渗流箱的顶部开口，位于第二碎石层的透水管部分，底部不布设排水连接管与渗流箱等后
续排水结构。
[0020](三)有益效果
[0021]本专利技术提供了一种湿陷性黄土地层中海绵城市道路分级排水系统。具备以下有益效果：本专利技术提出适用于湿陷性黄土地层的海绵城市道路分级排水系统建设，分为三个相互独立阶段排除道路积水，可适用于小雨、中雨、大雨甚至暴雨天气，在海绵城市吸、渗、滞、蓄、净、排、用水的基础上，增加灰土垫层、防渗膜和隔水墙隔水，竖直导水砂井导水，能够有效阻止水渗入湿陷性地层，避免黄土路基发生湿陷破坏。本系统可实现分级排水：第一，雨水调蓄箱可吸收初期雨水灌溉植被种植层的植物，植物可发挥净水和滞水作用，水量过大时，一方面雨水会通过植被种植层渗入碎石层，另一方面通过一级排水管直接流入碎石层；第二，经碎石层过滤后的雨水会排入雨水井或市政管网；第三，雨量过大时，为防止地基发生湿陷破坏和市政管网压力过大，可通过导水砂井将雨水导入非湿陷性地层。本专利技术稳定可靠，能够有效排除路面积水，适用范围广，可避免道路发生破坏。
附图说明
[0022]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿陷性黄土地层中海绵城市道路分级排水系统，其特征在于，包括路缘调蓄箱(1)、隔水墙(4)、渗流箱(12)、透水管(11)，所述路缘调蓄箱(1)设于路面与绿化带交界处，所述路缘调蓄箱(1)靠近绿化带的侧面开口与一级排水管(10)相连，隔水墙(4)设于路缘调蓄箱(1)下部，两隔水墙(4)中间由上至下依次设有植被种植层(5)、碎石层、灰土垫层(8)和防渗膜(9)，渗流箱(12)位于灰土垫层(8)内，所述渗流箱(12)靠近道路方向的侧面自下而上设有两开口分别与二级排水管(10b)、三级排水管(10c)相连，且二级排水管(10b)、三级排水管(10c)皆穿过隔水墙(4)至道路侧边缘，所述二级排水管(10b)接入雨水井或市政管网(17)，所述三级排水管(10c)通过直角弯头(13)接入位于隔水墙(4)外侧、埋设于道路下方的导水砂井(14)，所述透水管(11)沿道路纵向设于靠近碎石层中间下部。2.根据权利要求1所述的一种湿陷性黄土地层中海绵城市道路分级排水系统，其特征在于：所述路缘调蓄箱(1)为长方体，沿道路纵向全程布设，高30cm，地面以上部分高20cm，地面以下部分为10cm，靠近道路方向的路缘调蓄箱(1)侧面超出路面部分和靠近绿化带方向的侧面所设开口以下部分由透水混凝土浇筑，其余部分均由普通混凝土浇筑；所述路缘调蓄箱(1)靠近道路方向的侧面沿道路纵向间隔设有开孔(2)，开孔(2)位于路面以上15cm处，内部设有双层滤网(3)。3.根据权利要求1所述的一种湿陷性黄土地层中海绵城市道路分级排水系统，其特征在于：所述隔水墙(4)长度与路缘调蓄箱(1)长度相等，沿道路纵向全程布设，高度为路缘调蓄箱(1)底部至灰土垫层(8)底部。4.根据权利要求1所述的一种湿陷性黄土地层中海绵城市道路分级排水系统，其特征在于：所述一级排水管(10)与路缘调蓄箱(1)侧面开口连接处的高度与路面高度相同，一级排水管(10)穿过...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘芳涛，吴征奇，周庆怡，周伟踪，张彬，付炜烨，张赛赛，刘乐乐，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：