一种透水铺装地面透水性能现场测试方法及装置与流程

本发明涉及水利工程和环境技术领域，更具体涉及一种透水铺装地面透水性能现场测试方法及装置。

背景技术：

近年来，透水铺装滞渗效果研究在国内外引起了广泛关注。暴雨引发的城市内涝日益频繁，为缓解城市内涝，需加快低影响开发设施的建设，渗透铺装作为较常见的低影响开发设施，其渗透性能是衡量透水铺装性能的重要参数。例如我国建材行业标准《透水砖》(jc/t945—2005)规定透水砖的渗透速率应不小于0.1mm/s。北京市地方标准《城市雨水利用工程技术规程》(db11/t685-2009)规定“透水铺装地面设计降雨重现期应不小于2年”。但是现有技术的测量方法存在之多的问题，例如测量设备复杂，操作不方便，不适合于室外作业，测量结果偏差大等等。

因此，存在对新的测量技术和设备需求。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的一些问题，本发明的目的在于提供一种透水铺装地面透水性能现场测试方法。该方法操作简单，可更好的服务于人类对透水地面径流的科学研究。本发明的另一目的在于提供一种透水铺装地面透水性能现场测试装置，该装置能够在现场直接测量，且成本低、维护少、易于搬运，测量结果准确。

根据本发明的一方面，提供一种透水铺装地面透水性能现场测试方法，包括以下步骤：

在透水铺装地面上选取一定直径的圆形测试区域；

在所述圆形测试区域边界，采用干燥膨润土对环线缝隙进行压线挤压密封；

将与圆形测试区域直径相同的测量环沿所述环线固定，并沿着测量环的外周，采用湿润膨润土在测量环与透水铺装地面之间的接触部分处进行密封，其中测量环在其内壁上形成有刻度标识；

在一定时间内将已知体积的水注入测量环内，并且在注水停止时读取测量环内水位深度；

利用计算式：(注水量-停止供水水位深度*环面积)/注水时间来计算上述注水过程渗透速率。

在本发明较佳的实施例中，其中圆形测试区域直径为50cm，例如与测量铁环直径相同，圆形测试区域的选择例如应尽量避开丁字缝。

在本发明较佳的实施例中，其中选择多个圆形测试区域进行测试并且两个测试点间距不小于3cm，渗透速率取多个圆形测试区域的平均值。

在本发明较佳的实施例中，其中采用干燥膨润土对环线缝隙进行压线挤压密封的缝隙密封压线不超过0.5cm。

在本发明较佳的实施例中，其中采用湿润膨润土在测量环与透水铺装地面之间的接触部分处进行密封的厚度不超过0.5cm。

在本发明较佳的实施例中，所述测试方法还包括，在注水停止时读取测量环内水位深度之后，按照一定时间间隔继续读取测量环内水位深度，再利用拟合计算积水过程渗透速率。

在本发明较佳的实施例中，其中所述测量环高200mm，内壁刻度标识测量精度为1mm。

在本发明较佳的实施例中，其中在注水停止时读取测量环内水位深度之后，按照30s、1min、2min、4min、10min进行水位深度读取。

在本发明较佳的实施例中，其中在30s时间内将30l水注入测量环内。

根据本发明的另一方面，提供一种实施上述透水铺装地面透水性能现场测试方法的装置，包括注水装置、计时装置、测量环以及膨润土密封圈，其中所述测量环的内壁上形成有刻度标识，所述膨润土密封圈设置在所述测量环的与透水铺装地面接触的外周。

本发明的方法操作简单、方便快捷准确，并且本发明使用的设备结构简单，便于在现场进行测试。

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为根据本发明一实施例的透水铺装地面透水性能现场测试方法的流程示意图。

图2为根据本发明一实施例的透水铺装地面的圆形测试区域的示意图。

图3为根据本发明一实施例的透水铺装地面透水性能现场测试装置结构示意图。

附图标记说明：10-透水铺装地面；11-测量环；12-刻度标识；13-膨润土密封圈；14-圆形测试区域；15-环线缝隙

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，但并不用来限制本发明的保护范围。

图1为根据本发明一实施例的透水铺装地面透水性能现场测试方法的流程示意图。图2为根据本发明一实施例的透水铺装地面的圆形测试区域的示意图。图3为根据本发明一实施例的透水铺装地面透水性能现场测试装置结构示意图。

参考图1-3，根据本发明的透水铺装地面透水性能现场测试方法可以包括以下步骤：

在透水铺装地面10上选取一定直径的圆形测试区域14，如图2所示。然后在所述圆形测试区域边界，采用干燥膨润土对环线缝隙15进行压线挤压密封，以避免测试时，水通过该环线缝隙15渗透到测试区域14之外，由此影响测试结果。本发明研究发现，膨润土具有良好的湿润膨胀密封性，能够满足测试的要求，并且容易获得，成本低且无污染。因此，本发明选择膨润土进行密封。密封完成将剩余膨润土清扫出环线。

本发明的圆形测试区域直径例如可以根据需要来适当的选择，例如可以为50cm，60cm等等，圆形测试区域的选择例如可以尽量避开丁字缝。这样可以减少密封的难度以及测量时不必要的水的渗透。

在本发明较佳的实施例中，上述圆形测试区域边界，采用干燥膨润土对环线缝隙进行压线挤压密封的缝隙密封压线优选一般不超过0.5cm，密封完成对区域内进行清扫，将剩余膨润土清扫出环线。

接着，将与圆形测试区域14直径相同的测量环11沿所述环线固定，并沿着测量环11的外周，采用湿润膨润土在测量环与透水铺装地面10之间的接触部分处进行密封，由此形成膨润土密封圈13。在本发明较佳的实施例中，其中采用湿润膨润土在测量环与透水铺装地面之间的接触部分处进行密封的厚度优选一般不超过0.5cm。

测量环11例如可以是由金属例如铁、不锈钢、铝等或者其他合适的材料制成，其内径与圆形测试区域一致，例如可以是50cm、60cm等等。其高度可以适当的选择，以满足注入水的容量即可，例如可以高位200mm，250mm等等。

在测量环11的内壁上形成有刻度标识12，例如其测量精度可以为为1mm，甚至是更高。

接着，在一定时间内将已知体积的水注入测量环11内，并且在注水结束时读取测量环内水位深度(刻度标识)。例如在本发明较佳的实施例中，可以在30s时间内将30l水注入测量环内。读取的方式可以通过目测读取的方式，也可以采用照相拍摄的方式，例如控制在注水结束时启动相机拍摄，本领域技术人员可以容易地实现这样的控制。

在本发明较佳的实施例中，所述测试方法还包括在注水停止时读取测量环内水位深度之后，按照一定时间间隔继续读取测量环内水位深度，再利用曲线拟合计算积水过程渗透速率。例如可以在注水停止时读取测量环内水位深度之后，按照30s、1min、2min、4min、10min的时间间隔进行水位深度读取。

最后，利用计算式：(注水量-停止供水水位深度*环面积)/注水时间来计算上述注水过程渗透速率。积水过程渗透速率则利用上述在各个阶段读取的水位水量与相应的记录的时间之间的关系来拟合计算。

在本发明较佳的实施例中，可以选择多个圆形测试区域进行测试并且两个测试点间距不小于3cm，渗透速率取多个圆形测试区域的平均值。另外，在上述人工将一定体积的水注进测量铁环过程中，可以实时观察测量铁环与透水砖接触处，是否漏水。如果漏水，则可以终止测量，重新设置密封。

如图3所示，本发明提供了实施上述透水铺装地面透水性能现场测试方法的装置，该装置可以包括测量环11以及膨润土密封圈13，其中所述测量环的内壁上形成有刻度标识12，所述膨润土密封圈13设置在所述测量环的与待测量的透水铺装地面接触的外周。

本发明的方法操作简单、方便快捷，使用的设备结构简单，便于在现场进行测试。本发明的方法检测结果较为准确，经过试验，结果与谢添等人的研究方法检测结果基本一致：《道路常用透水砖的透水性能研究》，谢添等，交通标准化，2011年，第3/4期。

具体实施例：利用本发明的方法，在北京海淀区5个示范工程铺装进行12处36点的透水性能监测，具体监测环境和结果如下表：

表1检测项目和内容

表2检测结果

对5个雨水利用示范工程的12组透水铺装地面进行透水性能现场试验。根据gb50400、db11/685、db11/686等相关规范要求，在透水铺装地面中，透水面层渗透系数应大于1×10^-2cm/s，透水基层等其他各层渗透系数不小于面层。经现场试验判定，部分工程达不到规范要求，透水性能不理想，综合达标率仅为75％。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时本领域的一般技术人员，根据本发明的实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。