一种建于桩基间具有下渗和回用功能的海绵城市调蓄池的制作方法

本实用新型属于土木工程技术领域，具体涉及一种建于桩基间具有下渗和回用功能的海绵城市调蓄池。

背景技术：

随着城市的快速发展，由此带来的城市内涝问题和城市地下水超采问题也越来越严重。城市内涝问题主要表现为雨季城市路面、地下室等积水严重，直接导致人们正常生产生活、生命财产安全受到影响；城市地下水超采则直接导致城市地下水水位骤降，严重的话会形成城市降落漏斗，引发地表设施建筑物等二次沉降、倾斜、开裂等问题。

为解决这两个问题，基于海绵城市建设理念，一些道路、公园、绿地、城市水系等公共区域建设了一些用来收集和存储雨水的设施。就目前而言，雨水收集设施的主要方式有：(1)渗入地下模式。指采用透水铺装、绿地下渗、下凹式绿地、回灌井、渗坑、渗井等措施收集。(2)收集回用模式。主要是采用集雨樽、蓄水池、人工湖、河道、坑塘、雨水花园等方式，将屋面、道路、庭院、广场等雨水进行收集。(3)调控排放模式。这种模式主要是在雨水排出区域之前的适当位置，利用洼地、池塘、景观水体、调蓄池等调蓄设施，流量控制井等设施，使区域内的雨水暂时滞留在管道和调蓄设施内，并按照控制流量排放到下游。

但是，现有海绵城市雨水收集的设施方式不能同时解决城市内涝问题和补给城市地下水问题，且大部分设施建在道路、公园、绿地、城市水系等公共区域，这些区域人流量较少，当城市发生内涝时候真正需要立即解决排水问题的是住宅小区、商场及办公楼等人流量较大的建筑群区域。

现有技术中存在的主要问题如下：现有的海绵城市雨水收集设施大部分设置在不透水层中(如粘性土)，未直接穿透到透水层(如砂层)中，且只考虑了集水后回收利用或外排下游功能，而没有下渗功能，如普通的蓄水池、调蓄池等，这些设施一般需要单独占用较大的土地使用面积；也存在回灌井、渗井等直接穿透到透水层的雨水收集设施，这些设施起到了补给地下水的作用，但雨水无法直接回收利用，且同样存在需要单独占用较大的土地使用面积的问题；此外，以上雨水收集设施普遍存在施工复杂、成本高、时间长等问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种建于桩基间具有下渗和回用功能的海绵城市调蓄池，特别适用于海绵城市的建设，通过收集并蓄存覆盖城市很大面积的建筑群降水，将蓄存的雨水补给地下水或回收利用，同时解决了城市内涝问题和补给城市地下水问题。

为此，本实用新型采用了以下技术方案：

一种建于桩基间具有下渗和回用功能的海绵城市调蓄池，包括调蓄池，调蓄池为内空的结构，位于建筑的基桩之上的承台之间；调蓄池的顶板为地下室底板或一楼底板，调蓄池的侧壁外为承台的侧面和基桩侧较薄粘土层；调蓄池的内部四周侧壁面采用防水砂浆抹面；调蓄池的底部设置砂砾石反渗层，砂砾石反渗层的上方覆盖一层土工布；所述地下室底板或一楼底板上设置排水沟，用于将雨水引入调蓄池内。

优选地，所述土工布包括过滤性的透水土工布和防渗土工布；需要调蓄池发挥雨水下渗补给地下水功能时，覆盖过滤性的透水土工布；需要调蓄池发挥雨水回收利用功能时，覆盖不透水的防渗土工布。

优选地，建筑不透水层的下方为透水砂层，当透水砂层埋深在调蓄池的底部以下时，设置两端透水管连接调蓄池和透水砂层。

进一步地，所述两端透水管的两端钻有麻花眼。

优选地，所述排水沟的上方设有铺沟盖板；所述承台的底部设有垫层，承台的上方为柱子。

优选地，所述调蓄池的顶部设有出入口，出入口处加装井盖，用于维护人员进行维护工作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型可以将屋面的雨水和建筑周边地表的雨水快速收集并存储于调蓄池中，由于本技术的调蓄池底部设计有过滤性透水土工布和砂砾石反滤层，所以具备了过滤雨水并下渗到地下透水层即补给地下水的功能，这样既解决了人流量大区域建筑物附近地面或地下室因为过量的雨水排不出去导致的内涝问题，又解决了地下室由于地面水位过高导致的地下室抗浮能力不足的问题，还解决了城市地下水的补给问题。

(2)本实用新型顶部设置了加有井盖的出入口，可以方便维护人员进入进行土工布上雨水杂物的清理或土工布的维修，更重要的是可以实现调蓄池下渗功能和回用功能的转换，当通过地下水位观测井发现地下水水位通过该技术补给后水位达到合理区间值时，相关维护人员可通过井盖进入进行土工布的跟换，将透水土工布换成防渗土工布，调蓄池即不再具有下渗功能，即具备了蓄水功能，加个水泵就可以将调蓄池中的水抽到地面加以利用。

(3)同一住宅小区或办公区域内的建筑群，一部分建筑底下设置调蓄池发挥下渗功能，一部分建筑底下设置调蓄池发挥回用功能，既解决了内涝问题，又补给了地下水，还可以对收集的雨水加以使用，使雨水得到了最大限度的利用，该技术非常适合于海绵城市的建设。

(4)本实用新型建于建筑物下的桩基间，可以和桩基础同步施工，跟一般的海绵城市雨水收集设施相比，具有施工时间更短、施工成本更低、充分利用了土地资源不用单独占用土地等优点。

附图说明

图1是本实用新型所提供的一种建于桩基间具有下渗和回用功能的海绵城市调蓄池的典型平面图。

图2是本实用新型中调蓄池底部直接进入透水砂层中时的调蓄池结构剖面图。

图3是本实用新型中调蓄池底部距离透水砂层有一定距离时的调蓄池结构剖面图。

附图标记说明：1、基桩；2、承台；3、井盖；4、调蓄池；5、柱子；6、地下室底板或一楼底板；7、垫层；8、防水砂浆抹面；9、土工布；9-1、过滤性的透水土工布；9-2、防渗土工布；10、砂砾石反滤层；11、两端透水管；12、麻花眼；13、排水沟；14、不透水层；15、透水砂层。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1和图2所示，本实用新型公开了一种建于桩基间具有下渗和回用功能的海绵城市调蓄池，包括调蓄池4，调蓄池4为内空的结构，位于建筑的基桩1之上的承台2之间；调蓄池4的顶板为地下室底板或一楼底板6，调蓄池4的侧壁外为承台2的侧面和基桩1侧较薄粘土层；调蓄池4的内部四周侧壁面采用防水砂浆抹面8；调蓄池4的底部设置砂砾石反渗层10，砂砾石反渗层10的上方覆盖一层土工布9；所述地下室底板或一楼底板6上设置排水沟13，用于将雨水引入调蓄池4内。

具体地，所述土工布9包括过滤性的透水土工布9-1和防渗土工布9-2；需要调蓄池发挥雨水下渗补给地下水功能时，覆盖过滤性的透水土工布9-1；需要调蓄池发挥雨水回收利用功能时，覆盖不透水的防渗土工布9-2。

建筑不透水层14的下方为透水砂层15，当透水砂层15埋深在调蓄池4的底部以下时，设置两端透水管11连接调蓄池4和透水砂层15，如图3所示。

所述两端透水管11的两端钻有麻花眼12。

所述排水沟13的上方设有铺沟盖板；所述承台2的底部设有垫层7，承台2的上方为柱子5。

所述调蓄池4的顶部设有出入口，出入口处加装井盖3，用于维护人员进行维护工作。

实施例一

结合图1、图2说明建于桩基间的调蓄池4底部直接进入透水砂层15中时发挥下渗功能的施工过程(透水砂层15埋深较浅)。施工步骤如下：

步骤一：以单栋建筑为单元，在基桩1和承台2的施工完成后，在地下室底板(有地下室时)或一楼底板(无地下室时)6施工前，沿着各承台2内侧壁往下挖调蓄池4内土方(建筑四周承台外侧壁土层不开挖)，边挖土方(以不透水层14为主)边在侧壁施工防水砂浆抹面8，挖穿不透水层14后进入透水砂层15一定深度为止，挖入透水砂层15深度不少于30cm，防水砂浆抹面8施工深度到不透水层14和透水砂层15分界线为止。防水砂浆的制备要求如表1所示。

表1防水砂浆的制备要求

步骤二：挖穿不透水层14进入透水砂层15一定深度后，在调蓄池4底部铺设30cm左右厚度的砂砾石反滤层10，砂砾石反滤层10顶部和不透水层14和透水砂层15分界线基本齐平。然后在砂砾石反滤层10顶面铺设一层过滤性的透水土工布9-1，过滤性透水土工布9-1利用粘结胶与调蓄池4侧壁粘结成无缝状态。过滤性的透水土工布规格如表2所示。

表2过滤性的透水土工布规格

步骤三：调蓄池4顶部利用建筑地下室底板或一楼底板6进行封顶，为方便相关维护人员进入调蓄池4进行雨水杂物清理和土工布的维护或更换工作，单栋建筑地下室底板或一楼底板6上选1-2个位置留设直径80cm左右的调蓄池4出入口，出入口处安装相应大小的井盖3。同时根据建筑物墙体上雨水管道位置和调蓄池4出入口井盖3位置，在地下室底板或一楼底板6上设置排水沟13将雨水引入调蓄池内，排水沟13上设计铺沟盖板。

实施例二

结合图1、图3说明建于桩基间的调蓄池4底部在不透水层14中时发挥下渗功能的施工过程(透水砂层15埋深较深)。

为了使调蓄池4的适用性更强，对于透水砂层15埋深较深的地层情况，设计在调蓄池4底部设置两端透水管11，两端透水管11另一端插入透水砂层15中。具体施工步骤如下：

步骤一：同实施例一中的步骤一。

步骤二：采用钻探设备钻机引孔埋设两端透水管11，钻机钻进深度以进入透水砂层15一倍以上两端透水管11直径控制，钻孔口径略大于两端透水管11直径。两端透水管11上端进入砂砾石反滤层10不少于一倍管径控制，两端透水管11下端进入透水砂层15不少于一倍管径控制，两端透水管11两端钻有麻花眼12，为防止砂层堵塞麻花眼12，设计在两端缠尼龙滤网。两端透水管11设计参数如表3所示：

表3两端透水管设计参数

步骤三：同实施例一中的步骤二。

步骤四：同实施例一中的步骤三。

实施例三

结合图1、图2、图3说明建于桩基间的调蓄池4发挥雨水回用功能的施工过程。

当通过地下水水位观测井监测，发现建筑物下地下水通过实施例一和实施例二的下渗补给方案上升到合理区间值时，需停止对地下水的补给，此时需发挥调蓄池4的蓄水回用功能，只需要相关维护人员通过揭开井盖3，通过调蓄池4出入口进入，将调蓄池4底部的过滤性的透水土工布9-1拆除，换上防渗土工布9-2即可，防渗土工布9-2规格同过滤性的透水土工布9-1。

当需要调蓄池4直接发挥雨水回用功能时，只需要按实施例一步骤施工，唯一不同的是采用防渗土工布9-2而不是过滤性的透水土工布9-1。

防渗土工布9-2铺装要求同过滤性的透水土工布9-1，铺装好防渗土工布9-2后在调蓄池4中加一台抽水泵，沿雨水进入调蓄池4的路径接水管，在地表需要浇树、浇花、清洗路面等时候，打开抽水泵抽取调蓄池4中蓄好的雨水进行回用。

一种更优的设计，考虑到住宅小区或办公区域建筑物大部分不止存在一栋建筑，而是以建筑群的形式存在，为了同步发挥调蓄池4的下渗补给地下水和回收利用雨水的功能，可以选择一部分建筑底下的调蓄池4按实施例一或实施例二的方案施工发挥下渗补给地下水的功能，而另一部分建筑底下的调蓄池4按实施例三的方案施工发挥雨水回收利用功能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。