一种用于雨水蓄存及缓释再利用的地下浅层结构的制作方法

本发明涉及城市水利设施技术领域，具体涉及一种用于雨水蓄存及缓释再利用的地下浅层结构。

背景技术：

海绵城市的本质是解决城镇化与资源环境的协调和谐，在城市建设的同时，能够让城市“弹性适应”环境变化和自然灾害，减少对城市原有水生态环境破坏，通过种种低影响措施及其系统组合有效减少地表水径流量，减轻暴雨对城市运行的影响，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。而由建筑垃圾制成的再生骨料透水混凝土(rapc)具有连续孔隙率和高透水性，可以广泛应用于海绵城市的建设当中。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷和问题，本发明提供一种用于雨水蓄存及缓释再利用的地下浅层结构，该地下浅层结构将建筑垃圾再生骨料透水混凝土作为主要原料，通过六层不同的功能层，实现了雨水资源的“渗、滞、蓄、用、排”，最大限度的减少了城市开发对城市生态环境的影响。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种用于雨水蓄存及缓释再利用的地下浅层结构，包括自上而下依次设置的植被层、反滤层、透水层、净水层、排水层以及蓄水层，所述反滤层包括自下而上依次铺设的粗骨料层、中骨料层和细骨料层，其中粗骨料层、中骨料层和细骨料层分别由级配均匀的建筑垃圾再生骨料组成，并且粗骨料层的再生骨料粒径＞中骨料层的再生骨料粒径＞细骨料层的再生骨料粒径；所述透水层由再生粗骨料、水泥和水混合制成，其中再生粗骨料与水泥的单位体积用量比为4.2-4.8，水与水泥的单位体积用量比为0.27-0.33；所述净水层包括自下而上依次铺设的高分子纳米层、陶瓷层和活性炭层；所述排水层由再生骨料制成，排水层内设排水空腔，所述排水空腔内上、下层分别设置有排水板，排水板之间设置有支撑柱。

进一步的，所述粗骨料层的厚度为15mm，中骨料层的厚度为20mm，细骨料层的厚度为25mm，所述粗骨料层的粒径为0.25-1mm，中骨料层的粒径为1-5mm，细骨料层的粒径为5-20mm。

进一步的，所述透水层中的再生粗骨料的粒径为4.75mm-9.5mm。

进一步的，所述净水层厚度为30mm，其中高分子纳米层、陶瓷层和活性炭层的厚度分别为10mm。

进一步的，所述排水层中的再生骨料的粒径为9.5-19.0mm。

进一步的，所述支撑柱包括上支撑面、下支撑面和立柱，所述上支撑面、下支撑面分别与排水板固定连接。

进一步的，所述蓄水层的厚度为90-110mm。

本发明的有益效果：本发明的一种用于雨水蓄存及缓释再利用的地下浅层结构，将建筑垃圾再生骨料透水混凝土作为主要原料，再生骨料吸水率约是普通骨料10倍，再生骨料透水混凝土具有较多连通孔隙，高透水、透气性，透水系数能达到4.2mm/s，通过六层不同的功能层，实现了雨水资源的“渗、滞、蓄、用、排”，在下雨时存储干净雨水，在平时依据“毛细吸水原理”缓慢释放，保证植被所需水分，改善周围小环境，最大限度的减少了城市开发对城市生态环境的影响。并采用多种净化吸附材料，以达到净水的目的。

植被滞水层具有足够的透水性，并能够使滞水流动，在补充植物所需水分并进行滞水传导，在反滤层顺着水流的方向反滤层中颗粒逐渐增大，土中的水可以顺畅流过，而土粒却被阻留。采用再生骨料作为反滤层的过渡反滤料，一一方面可以避免渗透引起透水层堵塞，另一方面再生骨料的高吸水性（再生骨料吸水率是普通骨料约10倍），本身具备吸水储水效果。透水层利用再生骨料替代天然骨料，并与水泥、水拌制而成，能够保证下流的水可以顺畅从透水层中流过。增加净水层，净化下渗水体，可净化微污染水体，吸附雨水中的固体颗粒，保证最下层海绵蓄水层的蓄水水质，同时由一定级配建筑垃圾再生骨料组成具有较大渗透性的排水体，将多余的净化后雨水、渗水排走或排入城市管网，可引出再处理作为城市自来水、纯净水、高纯水的来源。最下层的海绵体蓄水层为一具有吸水和储水能力的整体材料，利用再生骨料透水混凝土毛细吸水作用，当混凝土孔隙非饱和时，混凝土与溶液接触会使毛细孔隙压力上升，溶液被吸收到混凝土孔隙内，使下层的蓄水层中的水分逐渐缓慢释放向上引出，改善地表周围小环境。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为排水层的横截面示意图。

图3为支撑柱的结构示意图。

图中：1-植被层，2-反滤层，3-透水层，4-净水层，5-排水层，51-排水空腔，52-排水板，53-支撑柱，531-上支撑面，532-下支撑面，533-立柱，6-蓄水层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：一种用于雨水蓄存及缓释再利用的地下浅层结构，如图1-3所示，包括自上而下依次设置的植被层1、反滤层2、透水层3、净水层4、排水层5以及蓄水层6，通过六层不同的功能层，实现了雨水资源的“渗、滞、蓄、用、排”，在下雨时存储干净雨水，在平时依据“毛细吸水原理”缓慢释放，保证植被所需水分，改善地表周围小环境。

其中，最上层的植被层1具有足够的透水性，并能够使滞水流动，植物吸收所需水分并留下水分，使植被层1在补充植物所需水分同时并进行滞水传导，发挥高保水性能，保水率达到了95%，有效的滞留了水分，改善自然生态，提供了宝贵的雨水资源。植被层1的地下水下流至反滤层2，反滤层2包括自下而上依次铺设的粗骨料层、中骨料层和细骨料层，其中粗骨料层、中骨料层和细骨料层分别由级配均匀的建筑垃圾再生骨料组成，并且粗骨料层的再生骨料粒径＞中骨料层的再生骨料粒径＞细骨料层的再生骨料粒径，使反滤层2中颗粒顺着水流的方向逐渐增大，粗骨料层的粒径为0.25-1mm，中骨料层的粒径为1-5mm，细骨料层的粒径为5-20mm，保证土中的水可以顺畅流过，而土粒却被阻留，并且粗骨料层的厚度为15mm，中骨料层的厚度为20mm，细骨料层的厚度为25mm，再生骨料作为过渡反滤料，一方面可以避免渗透引起透水层堵塞，另一方面再生骨料的高吸水性，使反滤层本身具备吸水储水的效果。经过反滤层过滤之后的地下水继续下流，快速经过透水层3，其中透水层3由再生粗骨料、水泥和水混合制成，其中再生粗骨料与水泥的体积比为4.2-4.8，水与水泥的体积比为0.27-0.33，本实施例中，水泥单位体积用量为327.59kg，再生粗骨料采用粒径为4.75mm-9.5mm、且单位体积用量为1474.14kg，水单位体积用量为98.28kg，再生骨料透水混凝土具有较多连通孔隙，高透水、透气性，透水系数能达到4.2mm/s，强度能达到15mpa。地下水经透水层下流至净水层4，净化下渗水体，净水层包括自下而上依次铺设的高分子纳米层、陶瓷层和活性炭层，净水层厚度为30mm，其中高分子纳米层、陶瓷层和活性炭层的厚度分别为10mm，利用高分子纳米层、陶瓷层和活性炭层的多孔性固体表面，吸附去除水中的有机物或有毒物质，使水得到净化。其中，活性炭对分子量500-1000范围内的有机物具有较强的吸附能力，可净化微污染水体，吸附雨水中的固体颗粒，保证下层蓄水海绵体的蓄水水质。经过净化后的地下水经排水层进入蓄水层，其中排水层由再生骨料制成，排水层5中的再生骨料的粒径为9.5-19.0mm，排水层5的再生骨料之间夹设排水空腔51，排水空腔51为排水层留有足够通畅的排水空间，保证排水板52部分留有足够的空间能够排去多余渗水，同时排水空腔51两边的再生骨料能够进行毛细吸水。在排水空腔51内的上、下层分别设置有排水板52，排水板为厚度20mm的pvc排水板，排水板52之间设置有支撑柱53，支撑柱53包括上支撑面531、下支撑面532和立柱533，上支撑面、下支撑面分别与排水板52固定连接，利用大平面的上支撑面、下支撑面将排水板52支撑，保证覆完净水层后土工布不下陷，同时留有足够排水通畅空间。最下层为蓄水层6，蓄水层的厚度为90-110mm，由吸水和储水能力很强的再生骨料透水混凝土构成海绵体蓄水层，再生骨料透水混凝土的毛细作用可达到0.007g/min，吸水高度4h可达到2.3mm，蓄水层在下雨时存储干净雨水，在平时混凝土孔隙非饱和时，依据“毛细吸水原理”缓慢释放，混凝土与溶液接触会使毛细孔隙压力上升，溶液被吸收到混凝土孔隙内向上层输送，保证植被所需水分，改善周围小环境，达到雨水蓄存及缓释再利用的效果。