一种兼具调蓄净化作用的生态旱溪

摘要

本发明公开了一种兼具调蓄净化作用的生态旱溪，属于海绵城市建设技术领域，该方法通过布设LID盲管和溢流井进行初期雨水调蓄；在景观石下布置介质土，对径流雨水进行初雨净化；使用透水土工布分隔基层素土与级配碎石，靠近道路侧采用两布一膜土工布；采用中粗砂回填，河石散铺，卵石满铺提升生态旱溪景观；所述级配碎石含泥量≤1％，压碎值≤15％，分层摊铺；所述介质土层配合比为椰糠：火山砂：河砂：种植土＝3：1：5：1；所述中粗砂为清洗过的天然河砂，层厚200mm，向两侧按1:3放坡。本发明能够有效解决生态旱溪调蓄能力不足、梅雨季节旱溪植物受涝、长势不良至死亡的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及海绵城市建设技术领域，具体地说是一种兼具调蓄净化作用的生态旱溪。

背景技术

我国自2013年提出要求建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市，2015年开始建设海绵城市试点。海绵城市建设依托低影响开发设施，如雨水花园、生态汉溪、生态缓冲带、调蓄池等。

目前对海绵城市设施的建设的技术文件仅为地方的建设技术导则，对施工方法方面的指导性文件很少。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种兼具调蓄净化作用的生态旱溪，能够有效解决生态旱溪调蓄能力不足、梅雨季节旱溪植物受涝、长势不良至死亡的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种兼具调蓄净化作用的生态旱溪，通过布设LID盲管和溢流井进行初期雨水调蓄；在景观石下布置介质土，对径流雨水进行初雨净化；使用透水土工布分隔基层素土与级配碎石，靠近道路侧采用两布一膜土工布；采用中粗砂回填，河石散铺，卵石满铺提升生态旱溪景观；

所述级配碎石含泥量≤1％，压碎值≤15％，分层摊铺；所述介质土层配合比为椰糠：火山砂：河砂：种植土＝3：1：5：1；所述中粗砂为清洗过的天然河砂，层厚200mm，向两侧按1:3放坡。

所述级配碎石应为多棱角块体、清洁无土、不含石粉及风化杂质，碎石摊铺前需冲洗干净，石头表面不能用任何泥土以及粉层，含泥量≤1％；介质土中不得含有大于50mm的砖、石等硬块。

该工法通过布设LID盲管和溢流井进行初期雨水调蓄，解决了生态旱溪调蓄能力不足、梅雨季节旱溪植物受涝、长势不良至死亡的问题；解决了梅雨季节地表径流速率不足导致的旱溪长期积水，进而导致植物长势不良至死亡的问题。通过采用透水土工布，减少径流过程携带的泥砂，解决雨水径流过程携带的泥砂堵塞LID盲管、调蓄效果变差的难题；解决了初期雨水携带污染物直接进入河流所带来的点源污染问题。

具体的，该生态旱溪的施工方式如下：

平面定位及标高测量→施工降排水→土方开挖→溢流井安装→素土夯实→两布一膜土工布铺设→下部透水土工布铺设→粒径20-50mm碎石摊铺→LID管道加工敷设→粒径10-20mm碎石摊铺→上部透水土工布铺设→介质土回填→洒水沉降及透水试验→中粗砂回填→溢流井收口→河石散铺→卵石满铺→地被灌木栽植→草坪移植→苗木养护。

优选的，所述两布一膜土工布采用两布一膜400g/m

在素土层与级配碎石层间铺设一层200g/m

优选的，所述LID管道采用DN150 HDPE双壁波纹管，管道环刚度SN8；

每隔50mm管道两侧开沟槽，开槽位置错开，沟槽宽度不大于2mm，开槽长度为60mm；开槽位置与管主筋留有间隔；

管道用人工敷设，所述管道位于碎石中，盲管周围用细碎石包裹，底层碎石厚度不低于50mm；无特殊指向时，盲管随碎石层坡度放坡；末端如无溢流井则将其端头封堵；

溢流井安装完成后，在井壁上开孔，通过马鞍接头与LID管道、雨水管道连接，雨水管道坡度1％，就近接入溢流井。

优选的，所述介质土回填厚度为450mm，分层回填，第一层250mm，第二层200mm，回填区表面低于周边路面30cm；分层找平，下层检测合格后方可进行上层施工；LID管顶以上采用人工回填；

换填区表面至少低于周边路面0.30m，自路缘石内侧与路面平齐高程以边坡比1:3顺接至设计底高程。

靠近道路一侧若设计有灯具等构筑物基础等，起坡点向绿地偏移0.3m，预留灯具等构筑物基础位置。

具体的，所述透水试验采用试坑法或整体灌水法，

试坑法，在表层干土中挖一个深度30-50cm的方形或圆形试坑，坑底离潜水位3-5m，坑底铺2-3cm厚的反滤粗砂；在坑底设置标尺，向试坑内注水，使试坑中的水位始终高出坑底10cm；求出单位时间内从坑底渗入的水量Q，除以坑底面积F，即得出平均渗透速度v＝Q/F；

整体灌水法，在生态旱溪介质土整体回填完成后，设置带刻度标尺，引入标准灌溉水源向生态旱溪内灌水至溢流井溢流口底面；记录此时刻度尺读数及灌水结束时间，每间隔1小时，观察水面液位下降刻度，直至基质表面不见明水，记录此刻时间。

浇水使介质土沉降，利用水渗透时的重力来压实新回填介质土，并把土中的空气排挤，来减少孔隙率从而减少植物养护浇水造成的不均匀沉降，以保证标高要求及整体景观的效果。

优选的，所述中粗砂回填施工工艺如下：

设置控制铺筑厚度的标志，如标高桩，在基坑的边坡上钉上水平标高木楔；

中粗砂回填采取机械、人工相结合的施工方法进行铺设，按设计厚度一次铺设整平，采用反铲车进行倒运人工配合整平；砂垫层铺设时严格控制厚度及坡比；

靠近道路一侧若设计有构筑物基础，起坡点向绿地偏移0.3m，预留灯具等构筑物基础位置。

优选的，所述河石散铺施工工艺包括，

根据现场情况，考虑景观效果确定河石数量及位置进行散铺，主要分为两种块径：

1)、靠近铺装一侧采用块径300mm-800mm的河石，20％为大型河卵石，大：中：小＝1：3：6；

2)、靠近绿地一侧采用块径800mm-1200mm的河石，20％为大型河卵石，大：中：小＝1：3：6；

将河石的3分之2厚度插入河砂，间距要密，且控制表面在一个水平面上；

将自然面河石置于旱溪两侧，线型顺直，摆放整齐。

进一步的，所述卵石满铺施工工艺包括，

根据现场情况，考虑景观效果确定河石数量及位置进行卵石满铺，溪床采用粒径100-500mm的卵石满铺，80％为小型河卵石，大：中：小＝1：3：6；

将卵石的3分之2厚度插入河砂，间距要密，且控制表面在一个水平面上。

优选的，所述地被灌木栽植，地被按品字形搭冠种植，且近园路区预留300mm宽卵石散铺，地被间种植时根据苗木冠幅留5-10cm的距离。

本发明的一种兼具调蓄净化作用的生态旱溪与现有技术相比，具有以下有益效果：

该生态旱溪及其施工方法解决了现有生态旱溪调蓄能力不足、梅雨季节旱溪植物受涝、长势不良至死亡的难题；解决了梅雨季节地表径流速率不足导致的旱溪长期积水，进而导致植物长势不良至死亡的问题；

通过布置介质土层解决了雨水径流过程携带的泥砂堵塞LID盲管、调蓄效果变差的难题；解决了初期雨水携带污染物直接进入河流所带来的点源污染问题。

该兼具调蓄净化作用的生态旱溪施工方法设计合理、操作简单，本方法适用于同类型生态旱溪施工，具有很好的推广使用价值。

附图说明

图1是本发明一种实施例提供的兼具调蓄净化作用的生态旱溪施工方法工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明实施例提供一种兼具调蓄净化作用的生态旱溪，通过布设LID盲管和溢流井进行初期雨水调蓄；在河石/卵石等景观石下布置介质土，对径流雨水进行初雨净化；使用透水土工布分隔基层素土与级配碎石，有效减少径流过程携带的泥砂，防止阻塞滤水层，保证调蓄效果，靠近道路侧采用两布一膜土工布；采用中粗砂回填，河石散铺，卵石满铺提升生态旱溪景观；

所述级配碎石含泥量≤1％，压碎值≤15％，分层摊铺；所述介质土层配合比为椰糠：火山砂：河砂：种植土＝3：1：5：1；所述中粗砂为清洗过的天然河砂，层厚200mm，向两侧按1:3放坡。

该生态旱溪的施工工艺流程如下：

平面定位及标高测量→施工降排水(若需)→土方开挖→溢流井安装(雨水管道施工完成后)→素土夯实→两布一膜土工布铺设→下部透水土工布铺设→粒径20-50mm碎石摊铺→LID管道加工敷设→粒径10-20mm碎石摊铺→上部透水土工布铺设→介质土回填→洒水沉降及透水试验→中粗砂回填→溢流井收口→河石散铺→卵石满铺→地被灌木栽植(植草沟连通管施工完成后)→草坪移植→苗木养护。

1、平面定位及标高测量

根据设计位置放出生态旱溪两侧边线，直线段每10米放一点，曲线段每5米放一点。放完后做好控制桩的保护工作，必要时做好引桩。

用白灰洒出开挖边线。

2、施工降排水

地下水位较高时，做到按需降水。采用在绿地侧设置单排排水沟的方式。排水沟两端各布置一个集水坑。排水沟宽800mm，深600mm,排水沟壁距生态旱溪边线400mm，排水沟上平为基底土平，底平取两集水井之间距离中为最高点，按1％坡向集水井放坡。集水井低于排水沟底800mm，保证排水沟排水畅通。

3、土方开挖

土方开挖采用人工配合机械。在设计坑底标高以上预留5～10cm土层不挖，采用人工挖至设计坑底标高，避免出现超挖，扰动原状土。为保证土方开挖的顺利进行，在进行坑底排水的同时，为防止地表水的进入，在基坑开挖时，坑顶设一道排水明沟，阻断外界流水进入坑内。由于开挖深度平均在0.8米左右，且两侧为压实土基，可以不用放坡开挖。

对局部基坑边坡土方不稳定地方开挖后采用木板加横撑方式及时支护。堆土距离沟槽边不小于0.8米，堆土高度不大于1.5米，做好沟槽边坡的现场监测，沟槽要预留安全通道，做好各种安全警示标志，并做好周边防护固定于沟槽边上。

4、溢流井安装

溢流井采用成品塑料溢流井。井筒壁厚不小于16mm，环刚度SN≥8kN/m2，且井筒与井座必须采用实壁材质。溢流井的位置可根据景观效果做适当调整，但是须保证井口标高及蓄水高度符合设计要求，且不能位于导流槽及开口路牙的出口处。溢流井井盖采用成品镂空井盖，井盖承载力需达到B125级，加设过滤截污挂篮。

5、素土夯实

为保证填土压实的均匀性及密实度,避免碾轮下陷,提高碾压效率,在碾压机械碾压之前,宜先用挖土机推平,预压4-5遍,使表面平实；

碾压机械压实填方时,应控制行使速度，一般平碾、振动碾不超过2km/h；并要控制压实遍数；

碾压机械与基础或管道应保持一定的距离,防止将基础或管道压坏或使位移路机进行填方压实,应米用“薄填、慢驶、多次”的方法,填土厚度不应超过25-30cm；

碾压方向应从两边逐渐压向中间,碾轮每次重叠宽度约为15-25cm,避免漏压；运行中碾轮边距填方边缘应大于500mm,以防发生溜坡倾倒；

边角、边坡边缘压实不到之处,应辅以人力夯或小型夯实机具夯实；

当土层表面太干时，应洒水润湿后，继续夯实。

6、两布一膜土工布铺设

靠近道路侧采用两布一膜400g/m2防渗土工布，深入设施底部50cm。

7、下部透水土工布铺设

采用200g/m2透水土工布，在素土层与级配碎石层间铺设一层200g/m2透水土工布起到隔离、过滤(反滤)、排水的作用。

8、LID管道敷设

LID管道采用DN150 HDPE双壁波纹管，管道环刚度SN8。每隔50mm管道两侧开槽，开槽位置错开，沟槽宽度不大于2mm,开槽长度60mm，开槽位置与管主筋留有一定间隔。

管道用人工敷设。下管时，由地面人员将管材传递给基坑内的施工人员，严禁将管材由坑顶沿边滚入坑内；在管道铺设过程中，若发现管道损坏，应将损坏的管道整根更换，重新铺设。

管道位于碎石中，盲管周围用细碎石包裹，底层碎石层厚度不低于50mm。如无特殊指向，盲管随着碎石层坡度放坡。末端如无接溢流井，则将其端头封堵。

溢流井安装完成后，在井壁上使用专业工具开孔，通过马鞍接头与LID管道、雨水管道(DN200)连接，雨水管道坡度1％，就近接入溢流井。

9、级配碎石层摊铺

碎石应为多棱角块体、清洁无土、不含石粉及风化杂质，碎石摊铺前需冲洗干净，石头表面不能用任何泥土以及粉层，含泥量≤1％，压碎值≤15％，级配碎石粒径10-20mm。

分层摊铺要求如下：

1)设置控制铺筑厚度的标志，如标高桩，在基坑的边坡上钉上水平标高木楔。采用有效降水措施，保持无水状态。

2)LID管顶以上回填时，应分层平整和夯实，每层厚度应根据采用的夯实工具和密实度要求而定。管顶以上采用人工回填，不允许使用推土机或碾压机械碾压。

3)碎石铺平后，大小颗粒应分布均匀，按设计厚度一次铺平。

4)运料及摊铺应先远后近循序进行，所需材料按预先计算量分段分堆放置，应用人工配合机械进行摊铺，摊铺的碎石应级配分布均匀一致，无明显颗粒分离现象，严禁用四齿耙拉平料堆，造成粗细料局部集中。对摊铺时发生的粗细料集中情况应及时处理。

10、上部透水土工布铺设

采用200g/m2透水土工布，在级配碎石层与介质土层间铺设一层200g/m2透水土工布进一步起到隔离、过滤(反滤)的作用。

11、介质土回填

采用拌合好的介质土进行回填，配合比为椰糠：火山砂：河砂：种植土＝3:1:5:1；土中不得含大于50mm的砖、石等硬块。

介质土回填要求如下：

1)、按照图纸要求回填介质土，回填厚度为450mm，采用机械回填，分层回填，共分2层，第一层250mm，第二层200mm，回填区表面低于周边路面30cm；

2)、LID管顶以上采用人工回填，严禁采用推土机或碾压机械碾压；

3)、施工时应分层找平，并应设置检查点进行检查，下层检测合格后，方可进行上层施工，最后一层填筑完成后，表面应拉线找平，并且要符合设计规定的标高；

4)、级配碎石层表面应清理干净，特别是坑边掉下的虚土，风吹入的树叶、木屑纸片、塑料袋等垃圾杂物；

5)、每层回填土的虚铺厚度，应根据所采用的压实机具按下表的规定选取；

6)、换填区表面至少低于周边路面0.30m，自路缘石内侧与路面平齐高程以边坡比1:3顺接至设计底高程；根据现场实际情况，坡比可适当调整。

7)、靠近道路一侧若设计有灯具等构筑物基础等，起坡点向绿地偏移0.3m，预留灯具等构筑物基础位置。

12、洒水沉降及透水试验

浇水使介质土沉降，利用水渗透时的重力来压实新回填介质土，并把土中的空气排挤，来减少孔隙率从而减少植物养护浇水造成的不均匀沉降，以保证标高要求及整体景观的效果。

透水试验采用试坑法或整体灌水法

1)、试坑法：

在表层干土中挖一个一定深度(30-50厘米)的方形或圆形试坑，坑底要离潜水位3-5米，坑底铺2一3厘米厚的反滤粗砂，向试坑内注水，必需使试坑中的水位始终高出坑底约10厘米，为了便于观测坑内水位，在坑底要设置一个标尺，求出单位时间内从坑底渗入的水量Q，除以坑底面积F，即得出平均渗透速度v＝Q/F。当坑内水柱高度不大(等于10厘米)时，可以认为水头梯度近于1，因而K(渗透系数)＝V。

这个方法适用于测定毛细压力影响不大的砂类土，如果用在粘性土中，所测定的渗透系数偏高。

2)整体灌水法：

在生态旱溪介质土整体回填完成后，在方便观察部位设置带刻度标尺；引入标准灌溉水源向生态旱溪内灌水至溢流井溢流口底面，记录此时刻度尺读数及灌水结束时间，每间隔1小时，观察水面液位下降刻度，直至基质表面不见明水，记录此刻时间。

13、中粗砂回填

中粗砂层采用清洗过的天然河砂，层厚200mm，向两侧按1:3放坡。

1)、设置控制铺筑厚度的标志，如标高桩，在基坑的边坡上钉上水平标高木楔；

2)、中粗砂回填采取机械、人工相结合的施工方法进行铺设，按设计厚度一次铺设整平，采用反铲车进行倒运人工配合整平，砂垫层铺设必须严格控制厚度及坡比；

3)、靠近道路一侧若设计有灯具等构筑物基础等，起坡点向绿地偏移0.3m，预留灯具等构筑物基础位置。

14、河石散铺

1)、覆盖层主要采用天然河石及卵石，根据现场情况，考虑景观效果确定河石数量及位置进行散铺，主要分为两种块径：

靠近铺装一侧采用块径300mm-800mm河石，20％为大型河卵石(大：中：小＝1：3：6)；

靠近绿地一侧采用块径800mm-1200mm河石，20％为大型河卵石(大：中：小＝1：3：6)；

2)、把河石的3分之2左右厚度插入河砂，间距要密，控制表面在一个水平面上；

3)、将自然面河石置于旱溪两侧，注意线型顺直，摆放整齐。

15、卵石满铺

1)、根据现场情况，考虑景观效果确定河石数量及位置进行卵石满铺，溪床主要采用粒径100-500卵石满铺，80％为小型河卵石(大：中：小＝1：3：6)；

2)、把卵石的3分之2左右厚度插入河砂，间距要密，控制表面在一个水平面上；

16、地被灌木栽植

1)、定位放线：

用白灰在种植场地上根据设计要求形状放出来，根据放出的形状进行苗木的种植，这样能够很好的控制整个景观范围的苗木种植效果；

2)、边沟开挖：

根据种植密度确定栽植株行距，种植区域均匀铺洒适量基肥后即以挖小穴或开沟的方式进行种植；

3)、苗木栽植：

地被按“品”字形搭冠种植，并适当提高边口密度，确保不露土；地被适当留出间距利于后期缓苗与生长空间，距园路较近区域预留300mm宽卵石散铺；

4)、疏密优化：

为增强地被间层次感，利于后期养护修剪，地被间种植时根据苗木冠幅留5-10cm的距离，同时地被间亦可稍倒角种植并稍作修剪。

17、苗木养护

1)、经常检查灌溉与排水系统畅通情况，排灌分开，排水系统保持畅通；

2)、浇水采用淋灌和喷灌的方式；晴天种植树木时进行大量浇灌，大雨天时做好排水工作，以保证植物良好生长；

3)、夏季高温干旱时，每天浇水且在早晚进行，冬季浇水在中午进行，浇水一次浇透；

4)、当生态旱溪距地下水不远时，应定期检测附近水质，避免地下水质污染。

5)、中耕除草选在晴朗或初晴天气，而且土壤不过分潮湿的时候进行；

6)、植物未覆盖前期，及时中耕除草；中耕时注意防止损伤根系和地下茎。

7)、新栽种的植物在缓苗时期，盐类对其威胁较大，故在植物栽植后的2-3天，多施有机肥，采取薄肥勤施的方法；

8)、应根据园灌木生长需要和土壤肥力情况，合理施肥，平衡土壤中各种矿质营养元素，保持土壤肥力和合理结构；

9)、肥料与土壤混合后要撒施均匀，随即浇水，严禁肥料裸露。

10)、发现枯死植株及时挖除和补植，枯叶残花随时整理清除；

11)、补植的植物选用原来树种，规格也相近似；

12)、灌木造型修剪应使树型内高外低，形成自然丰满的圆头形或半圆形树型；

13)、灌木内膛小枝应适量疏剪，强壮枝应进行适当短截，下垂细弱枝及地表萌生的地蘖应彻底疏除；

14)、栽种多年的丛生灌木应逐年更新衰老枝，疏剪内膛密生枝，培育新枝。栽植多年的有主干的灌木，每年应采取交替回缩主枝控制树冠的剪法，防止树势上强下弱；

15)、生长于树冠外的徒长枝，应及时疏除或早短截，促生二次枝；

16)、花落后形成的残花、残果若无观赏价值或其他需要的宜尽早剪除；

17)、成片栽植的灌木丛，修剪时应形成中间高四周低或前面低后面高的丛形；

18)、多品种栽植的灌木丛，修剪时应突出主栽品种，并留出适当生长空间造型的灌木修剪应保持外型轮廓清楚，外缘枝叶紧密；

19)、花灌木修剪应特别注意，当年生枝条开花灌木，修剪时，为控制树木高度，对于生长健壮枝条应在保留3个-5个芽处短截，促发新枝；1年可数次开花灌木，花落后应及时剪去残花，促使再次开花，隔年生枝条开花的灌木，适当整形修剪，生长季花落后10天-15天将已开花枝条进行中或重短截、疏剪过密枝，以利来年促生健壮新枝多年生枝条开花灌木应注意培育和保护老枝，剪除干扰树型并影响通风透光的过密枝、弱枝、枯枝或病虫枝。

该工法通过布设LID盲管和溢流井进行初期雨水调蓄，解决了生态旱溪调蓄能力不足、梅雨季节旱溪植物受涝、长势不良至死亡的问题；解决了梅雨季节地表径流速率不足导致的旱溪长期积水，进而导致植物长势不良至死亡的问题。通过采用透水土工布，减少径流过程携带的泥砂，解决雨水径流过程携带的泥砂堵塞LID盲管、调蓄效果变差的难题；解决了初期雨水携带污染物直接进入河流所带来的点源污染问题。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。