張 超 中鐵建設(shè)集團基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有限公司,北京 100040
目前,在城市建設(shè)中一味追求地面硬化、填湖平溝,改變了城市原有的自然生態(tài)環(huán)境,造成城市微生態(tài)的失衡。2013 年國家在《中央城鎮(zhèn)化工作會議》中提倡建設(shè)海綿城市以來,海綿城市的建設(shè)在全國各地取得了很大的成績。
本文通過北京環(huán)球主題公園二級市政項目中雨水滲透池的施工技術(shù)控制要點、結(jié)構(gòu)作用及整體功能,介紹了雨水在滲透池內(nèi)進行蓄水、滲透、凈化、排除的過程,使?jié)B透池具備蓄、滲、凈、排的作用,增加對雨水的消化處理能力;闡述了市政雨水滲透池在海綿城市概念中應(yīng)用的重要性及必要性。
北京環(huán)球主題公園中的雨水滲透池共計11 座(13#~23#),其采取原狀土+0.5m 砂石墊層+ 透水土工布+0.3m 種植土的結(jié)構(gòu)形式,且在滲透池中設(shè)置溢流檢查井。滲透池位置圖見圖1。
滲透池自上而下采用種植土300mm,300g/m2透水土工布一層,砂石墊層500mm 厚,素土壓實,壓實度≥ 95%(詳見圖2)。滲透池周圍采用防護欄桿,滲透池總?cè)莘e84146 立方。詳見表1。
圖1 滲透池位置圖
圖2 滲透池結(jié)構(gòu)層圖
表1 滲透池工程材料和容積數(shù)量表
滲透池溢水井11 座,啟閉機5 臺,13#、14#、15#、19#、23# 滲透池內(nèi)的溢流井分別安裝一臺啟閉機,5 座溢流井與大市政連接。啟閉機設(shè)置閘板閥,控制雨水的排放進入大市政管道,調(diào)節(jié)滲透池水位高程,閘板閥根據(jù)現(xiàn)場實際情況,廠家進行深化加工。滲透池剖面圖見圖3。
圖3 滲透池剖面圖
13# 和23# 滲透池設(shè)計為鋼筋混凝土擋土墻,采用C30 混凝土,抗?jié)B標(biāo)準(zhǔn)P6,抗凍等級F150,混凝土保護層為35mm。14#~22# 滲透池邊坡坡度1∶3,種植綠化植物,既有防沖刷作用又起到美觀效果。
(1)滲透池開挖邊坡坡度為1∶3,開挖深度為2.7~4.2米,基槽無需支護,一次開挖成型。
圖4 滲透池工藝流程圖
(2)滲透池開挖過程應(yīng)控制好坡面的平整度,坡面平整度的允許偏差宜為±20mm。挖槽及時跟測槽底高程,嚴(yán)禁超挖,槽底和坡面土壤結(jié)構(gòu)不得擾動,應(yīng)在槽底和坡面設(shè)計高程上預(yù)留不小于10cm~30cm 土層,由人工清挖。
(3)開挖壓實完成之后,進行壓實度檢測,保證壓實度符合設(shè)計要求。
(4)基坑頂部設(shè)置防護圍欄,防止?jié)L落。
(5)15#、19# 滲透池由于容積較大,采用2 臺挖土機分段開挖,其他小型滲透池采用一臺挖土機一端開挖。
(6)為保證施工的正常進行,在基坑邊上設(shè)置擋水墻,防止雨水流入基坑內(nèi)影響施工,基槽開挖完成后再沿槽底設(shè)置集水坑,及時排水防止泡槽。詳見圖5。
圖5 集水坑詳圖
溢流井作用:溢流井內(nèi)的設(shè)施設(shè)備有閘板閥、排空管等,并與外部管網(wǎng)進行連接。溢流井內(nèi)排空管的管內(nèi)底設(shè)計標(biāo)高與滲透池底設(shè)計標(biāo)高相同,滲透池進行池內(nèi)清理及進行調(diào)蓄水時,便可打開閘板閥通過排空管及外部連接管排空滲透池內(nèi)所有蓄水。溢流井墻體上設(shè)置溢流孔,當(dāng)水位高于滲透池溢流水位時自動排出多余部分的雨水,自動發(fā)揮滲透池調(diào)節(jié)蓄水功能。
圖6 溢流井剖面圖
閘板閥門(詳見表2)安裝控制要點:
(1)啟閉機及閘板閥安裝位置準(zhǔn)確,閘板閥與管道緊密連接,不得滲漏水。
(2)采用吊鉛錘方法安裝預(yù)埋件,保證其平面度及垂直度偏差在1.5%-3% 范圍內(nèi)。
(3)閘板閥與啟閉機采用不銹鋼化學(xué)螺栓、螺母等進行安裝,保證其使用年限。
(4)當(dāng)螺桿細(xì)長比(提升桿長度/ 螺桿外徑)4H/d > 2000 時應(yīng)設(shè)置軸導(dǎo)架,軸導(dǎo)架距閘門吊耳距離應(yīng)大于閘門的最大開啟度。
表2 溢流井及設(shè)備統(tǒng)計表
砂石墊層作用:砂石墊層和土工布共同組成反濾層,防止種植土隨著雨水的滲透造成種植土的流失。砂石墊層還可以起到加速過濾雨水的作用。
砂石墊層控制要點:
(1)砂石墊層采用粒徑20~40mm 的碎石,砂采用中砂或粗砂,要合理配比,厚度為50cm。
(2)下層原狀土驗收合格后及時攤鋪砂石墊層,鋪攤后的砂石墊層顆粒分布要均勻一致。
(3)砂石墊層厚度50cm,分兩步施工,利用鋼絲網(wǎng)設(shè)置在邊坡中間位置作為砂石防滑落措施,保證砂石的穩(wěn)定性。
(4)為防止現(xiàn)場產(chǎn)生砂石離析現(xiàn)象,現(xiàn)場施工時,砂石材料在滲透池內(nèi)應(yīng)分堆放置,分塊施工,最后整體找平。
土工布作用:土工布和砂石墊層共同組成反濾層。土工布防止種植土隨雨水的滲透而流失,進而造成砂石墊層堵塞,同時對種植土與砂石墊層起隔離作用。
土工布控制要點:
(1)土工布鋪設(shè)時要保持平順,呈松弛狀,不宜張緊,土工布應(yīng)與砂石墊層貼實,禁止出現(xiàn)褶皺現(xiàn)象。預(yù)留有一定的長度以適應(yīng)變形,保證土工布的鋪設(shè)質(zhì)量。要適應(yīng)地面的變化,防止土工布被撕裂。土工布鋪設(shè)完后,盡快進行上部鋪填施工。
(2)鋪設(shè)土工布時,應(yīng)依據(jù)鋪設(shè)地方的溫度變化范圍和產(chǎn)品說明書進行鋪設(shè),并預(yù)留溫度變化引起的土工布變形量。
(3)坡面上土工布的鋪設(shè),按從坡腳向坡頂?shù)捻樞蜾佋O(shè),采用上壓下搭接方式,搭接寬度不小于20cm。
種植土作用:0.3m 厚的種植土不僅為水草植物提供生長所需要的營養(yǎng)成分,且對滲透池內(nèi)的蓄水起到滲透和凈化水質(zhì)的作用。
種植土控制要點:
(1)水草植物種植土不僅應(yīng)具備一般土壤的顏色,還要有一定的蓬松度、沒有明顯可視雜物、沒有顯著異味,保證土壤的種植養(yǎng)分。
(2)水草植物種植土土層下禁止有不透水層,使種植土土層和滲透池下部結(jié)構(gòu)層能有效連通。
(3)污泥、淤泥、垃圾土等不得直接作為種植土土層。
(4)種植土的土壤中pH、含鹽量、有機質(zhì)、質(zhì)地和入滲率等主要控制指標(biāo)應(yīng)符合規(guī)范要求。