一種高強度透水混凝土道路的製作方法

2023-10-25 05:54:22

本發明涉及一種透水道路，具體涉及一種高強度透水混凝土道路。

背景技術：

隨著城市化的進程，城市的氣候和下墊面均發生了改變。城市的熱島效應增加了降雨的強度和頻率，下墊面的改變，比如硬化道路、建造房屋、平整土地、砍伐植樹等從而大大增加了城市不透水面，減少了雨水自然滲透；這些因素的變化使得相同降雨強度形成的洪水洪峰增大，峰形變陡，地表徑流增大，進一步加大了城市遭受洪災的風險，雨水在有效的時間內得不到快速的排出進而使得城市被淹，開啟了「看海」的模式。

目前，由於城市快速發展忽略了生態平衡的重要性，大量的房屋建築及灰色路面等改變了水流的滲流路徑，雨水不能或者很少一部分深入到地下，再加上城市建設中需要降水抽水使得地下水越來越少，很多城市出現了下陷的現象；傳統城市處理城市降雨的方法是利用道路橫、縱坡將水引流到雨水口再通過雨水排水管將水排到附近的江河湖泊中，這樣做非但沒有利用到雨水而且還造成的大量的水資源浪費。

針對傳統城市道路不透水的現狀，有些學者開始研製出一種透水的混凝土並應用到城市道路中，如北京奧林匹克公園和上海世博園都應用了透水混凝土；但是現在配製出的透水混凝土強度都不高，28d強度大致在25Mpa。

技術實現要素：

本發明提供一種強度能夠達到C40以上的透水混凝土道路。

本發明採用的技術方案是：一種高強度透水混凝土道路，包括從上到下設置的面層、面基層、底基層和路基；所述路基下連接自然土層；所述面層橫向和縱向坡度均為2％；路基下方設置有漏鬥形的滲透性集水井，滲透性集水井下方連接到截面為燈籠形的雨水回收管道的上部；面層兩側設置有雨水口；自然土層中埋設有洩洪管道，雨水口通過雨水口集水井道連接洩洪管道；雨水回收管道的上部連接洩洪管道，還連接到市政管道。

進一步的，所述面層厚度為50mm；面基層厚度為250mm，孔隙率為20％；底基層厚度為150mm，孔隙率為25％。

進一步的，所述面基層和底基層各組分含量按重量百分比如下：碎石1500份、水泥500份、超細矽粉50份、減水劑0.5份。

進一步的，所述面基層中碎石的顆粒級配比為：4.75～9.5mm的碎石1200份、2.36～4.75mm的碎石300份。

進一步的，所述底基層中碎石的顆粒級配比為：9.5～16mm的碎石1000份、4.75～9.5mm的碎石300份、2.36～4.75mm的碎石200份。

進一步的，所述面層與面基層之間，面基層和底基層之間均設置有水平傳力杆。

進一步的，所述路基為砂礫土。

本發明的有益效果是：

(1)本發明強度高、結合傳統城市道路市政排水方式可以減少水資源的浪費；

(2)本發明透水性好，路面不會積水，水滲透到自然土層可以補充地下水；

(3)本發明採用燈籠形的雨水回收管道根據降雨強度從小到大分別起到雨水滲漏、雨水回收和雨水排洩的作用。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

圖中：1-面層，2-面基層，3-底基層，4-路基，5-雨水口集水井道，6-滲透性集水井，7-洩洪管道，8-雨水回收管道，9-自然土層。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步說明。

如圖1所示，一種高強度透水混凝土道路，包括從上到下設置的面層1、面基層2、底基層3和路基4；所述路基4下連接自然土層9；所述面層1橫向和縱向坡度均為2％；路基4下方設置有漏鬥形的滲透性集水井6，滲透性集水井6下方連接到截面為燈籠形的雨水回收管道8上部；面層1兩側設置有雨水口；自然土層9中埋設有洩洪管道7，雨水口通過雨水口集水井道5連接洩洪管道7；雨水回收管道8的上部連接洩洪管道7，還連接到市政管道。

進一步的，所述面層1厚度為50mm；面基層2厚度為250mm，孔隙率為20％；底基層3厚度為150mm，孔隙率為25％。

進一步的，所述面基層2和底基層3各組分含量按重量百分比如下：碎石1500份、水泥500份、超細矽粉50份、減水劑0.5份。

進一步的，所述面基層2中碎石的顆粒級配比為：4.75～9.5mm的碎石1200份、2.36～4.75mm的碎石300份。

進一步的，所述底基層3中碎石的顆粒級配比為：9.5～16mm的碎石1000份、4.75～9.5mm的碎石300份、2.36～4.75mm的碎石200份。

進一步的，所述面層1與面基層2之間，面基層2和底基層3之間均設置有水平傳力杆

進一步的，所述路基4為砂礫土。

面層1厚度50mm，為具有耐磨、吸聲、透水功能的混凝土路面；面層1的透水性根據自然土層9的滲透率來定，比土壤滲透率略大一些；面層1的縱向和橫向坡度均為2％；面基層2孔隙率20％，厚度為250mm；面基層2骨料顆粒級配為主要以顆粒粒徑範圍為4.75～9.5mm為主，輔以2.36～4.75mm的顆粒來增加骨料密實度，進而提高強度；抗壓強度和彎拉強度等均達到城市道路的要求；為了提高道路的強度在面層1與面基層2之間，面基層2和底基層3之間均設置有水平傳力杆；底基層3為孔隙率25％的透水混凝土層，厚150mm；骨料顆粒級配比為9.5～16mm的碎石1000份、4.75～9.5mm的碎石300份、2.36～4.75mm的碎石200份；底基層3強度可以比面基層稍低一點；路基4位具有滲透功能的砂礫土層，厚度根據城市道路要求而定；經測試強度等級能夠達到C40以上。

本發明根據海綿城市裡所倡導的「自然積存、自然滲透、自然淨化」的思想所設計；當降雨量小時，道路面層1、面基層2、底基層3和路基透水性比較高，路面不會積水，水通過滲透進入下面的自然土層9，同時補充了地下水；當降雨量增大時，滲透達到平衡，此時自然土層9的土壤會達到飽和狀態；隨著降雨量的繼續增大，水位會上升；此時雨水通過面層1、面基層2和底基層3進入滲透性集水井6，然後進入雨水回收管道8，通過洩洪管道7排出；雨水回收管道8上每隔50m設有一個滲透性集水井6，滲透性集水井6四壁及頂面有較高的透水性；雨水通過滲透性集水井6進入雨水回收管道8，由於雨水回收管道8為燈籠形結構，上部較粗的管道部位連接滲透性集水井6下部；雨水從滲透性集水井6匯流到雨水回收管道8下部較細的部分；由於雨水回收管8底部較細，即使匯流的雨水量很小也能保持一定的流水速度；然後雨水通過雨水回收管道8結合市政管道將多餘的雨水回收到水處理廠進行處理；當降雨量繼續增大，此時降雨量將大於道路透水率，水位會繼續升高甚至達到路面面層1；如果為幾十年一遇或百年一遇的特大暴雨時，單純的靠自然滲透和雨水回收管道8已經不能解決道路排水問題，這時傳統排水方式的市政排水管開始發揮作用；在道路兩側每隔50m設置雨水口，雨水口連接洩洪管道7；路面上的積水可以通過雨水口將水排至洩洪管道7；由於雨量較大，連接在雨水回收管8上部的洩洪管道7發揮作用，洩洪管道7和傳統的市政排水管結合，將大量的雨水排至城市近郊的江河湖泊等；雨水回收管道8上部為集水井，中間為排水管道，排水管道的管徑根據城市20年一遇暴雨強度計算而得，下部為集水管道，管徑根據土壤滲透係數和降雨強度計算得到；燈籠形的雨水回收管道8根據降雨強度從小到大分別起到雨水滲漏、雨水回收和雨水排洩的作用。