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        海綿城市建設與土工合成材料(五):下沉式綠地與生物滯留措施中的土工合成材料

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        瀏覽:- 發布日期:2017-07-22 17:15:00【


        下沉式綠地與生物滯留措施概念

           下沉式綠地(Sunken Greenbelt)有狹義和廣義之分,狹義的下沉式綠地又稱為低勢綠地、下凹式綠地,其典型結構為綠地高程低于周圍硬化地面高程 5~25cm左右,雨水溢流口設在綠地中或綠地和硬化地面交界處,雨水口高程高于綠地高程且低于硬化地面高程;廣義的下沉式綠地除了狹義的下沉式綠地之外,還包括洼地、雨水花園、雨水塘、雨水濕地、多功能調蓄等生態雨水設施。

        圖1

        生態滯留就是淺水洼地或景觀區利用工程土壤和植被來存儲和治理徑流的一種形式,治理區域包括草地過濾,砂層和水洼面積、有機層或覆蓋層、種植土壤和植被。生態滯留區在對于土壤的要求和工程技術上的要求不同于雨水花園,形式根據場地位置不同也較為多樣,如生態滯留帶、滯留樹池等。生物滯留設施的分類方式有多種,根據原土壤滲透能力高低及具體要求可分為換土和不換土生物滯留設施兩種,如果場地土壤滲透能力較差,可通過換填不用配比的砂土、人工填料等進行改善。根據地下水位高低、離建筑物的距離、土壤滲透能力和環境條件,可分為滲透型、半滲透型和非滲透型生物滯留設施三種:a.滲透型:設施底部不含穿孔收集管,處置的徑流全部滲入地下,適合地下水位低、土壤滲透能力強的區域;b.半滲透型:底部設有穿孔收集管,但是收集管的位置在礫石排水層的中間(有一定深度的內部貯存區),處置的徑流一部分滲入地下,一部分被收集,適合有一定滲透能力的區域;c.非滲透型:設施底部可設置防滲膜或底土滲透能力很小,穿孔管設在礫石層底部,處置的徑流全部進入穿孔管中,適合離建筑物近或地下水位低的區域。根據設施外觀、大小、建造位置和適用范圍,可分為雨水花園、滯留帶(也稱生物溝、生態濾溝)、滯留花壇和生態樹池四種。

        土工合成材料在下沉式綠地及生物滯留設施中的應用

           下沉式綠地中至少應有50%作為用于滯留雨水的下凹式綠地。下凹深度 10~15 cm。綠地內的植物應選擇耐淹的品種。下沉式綠地結構通常為:草皮+種植土(200~300 mm)+礫石(100~200 mm)+反濾材料+素土夯實,要求礫石與素土之間能夠有效保證排水長效下滲。

        生物滯留設施位于建(構)筑物、道路等周圍以及山區等地形較陡的區域時要做好防滲,當垂直:水平坡度大于1:4時,要做好防滲以防止浸泡周圍土壤造成坍塌,因此需要咨詢地質等相關專業的技術人員。一般不需要做混凝土防滲,除非建造在城市主要道路的分隔帶內時,可選用混凝土防滲,同時滿足道路結構方面的需要。滲透反濾材料可襯在生物滯留設施的底部和側壁,用來防止周圍土壤進入設施內影響設施功能。

        圖2

        生物滯留措施剖面圖

           土工合成材料下沉式綠地及生物滯留設施應用中,針對“滲、滯”的措施,應能夠發揮下滲、反濾的功能,保證雨水有效下滲到土體中;盡量減小排入管道系統的雨量;針對“蓄、凈”措施,土工合成材料應能夠發揮蓄水、凈水的功能,保證雨水盡量能夠有效留存,并與砂石共同作用,凈化水質,能夠有效儲存雨水;針對“用、排”措施,土工合成材料應能夠保證排水暢通,有良好的水力條件和反濾條件,保證不易淤堵,達到雨水綜合利用的目標。

          下沉式綠地及生物滯留設施中發揮反濾作用的主要是土工布。它是纖維經過不同的設備和工藝鋪排成網狀,再經過針刺等工藝讓不同的纖維相互交織在一起,相互纏結著使織物規格化,讓織物柔軟、豐滿、厚實、硬挺,以達到不同的厚度滿足使用要求。纖維柔軟具有一定的抗撕裂能力同時具有很好的變形適應能力。土工布具有優越的透水性、過濾性、耐用性變形適應能力,其主要作用有反濾、濾水、滲透、加固,同時具有很好的平面排水能力。

        在下沉式綠地及生物滯留設施中,多余的雨水要求及時排出,因此土工合成材料中常用的三維復合排水網墊、塑料盲溝,具有較好的滲透、過濾性能,可作為排水設施,與排水管渠相結合形成底部排水結構。

           如果下滲可能會對周圍建筑物造成一定塌陷風險,或將底部出水進行收集回用時,需在下沉式綠地及生物滯留設施做好防滲。其中土工膜是由一種或幾種合成材料制成的連續的柔性膜狀材料,具有很低的滲透性,可用作防滲材料。土工合成材料粘土襯墊(GCLS)也屬于土工復合材料的一種,防滲性能同樣出色。

        三維復合排水網01

        塑料盲溝01

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