海綿城市建設與土工合成材料(二):土工合成材料類型及作用機理
來源:昆明路邁土工合成材料制造有限公司 時間:2017-09-25 瀏覽:3312
海綿城市應用中,土工合成材料作為在LID(低影響開發)設施的重要組成部分,針對“滲、滯”的措施,土工合成材料應能夠發揮下滲、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。
在海綿城市的建設中,土工合成材料能夠發揮重要的作用,主要類型包括土工格柵、土工織物、土工膜、雨水蓄水模塊等。
土工格柵
土工布
土工膜
雨水蓄水模塊
綠色屋頂依托屋頂植被和土壤基質的保水儲水作用,減少屋面徑流,緩解城市排水壓力。土工合成材料過濾層應保證雨水下滲過程中,改良土中細微顆粒不被流失,同時豎向下滲能力應能夠保證。排水板的采用可以將下滲的雨水快速地以平面排水方式排除,保證雨水傳輸的效果。防水層保證過量雨水不對結構層造成侵害,保證綠色屋頂的安全。因此,土工網、土工織物等材料通過濾、滲、防的措施,保證了綠色屋頂在雨水徑流總量控制的效果。另外,考慮到屋頂對荷載較為敏感,如用砂礫材料進行反濾,會增加屋頂的荷載,因此應采用荷載小、鋪設方便的土工布進行反濾。
在透水鋪裝中適當地加入土工格柵等加筋材料,能夠有效地提高路面整體性能,同時不會影響路面的透水性能。
海綿城市建設中,下凹式綠化帶(植生滯留槽)雨水口布置在綠化帶內,雨水口高程高于綠地而低于路面高,并且采用孔口路緣石取代條形路緣石。在穿孔排水管與礫石層之間,應考慮包裹防滲土工合成材料,避免雨水下滲過程中細顆粒進入排水管中。同時在礫石層與土基層也應考慮包裹防滲土工合成材料,確保穿孔排水管長效使用、不致淤堵。
植生滯留槽
在雨水花園中,土工合成材料應用主要在蓄水層和覆蓋層及穿孔管與礫石層之間。其中蓄水層和覆蓋層應設置防滲土工合成材料,保證蓄水的效果。穿孔管與砂石層應設置反濾土工合成材料,保證排水的暢通。下沉式綠地結構通常為:草皮+種植土+礫石+土工布+素土夯實。土工布主要為反濾作用,要求礫石與素土之間能夠有效保證排水長效下滲。
城市水系的護坡結構常采用生態護坡型式。為保證邊坡的穩定,邊坡可考慮土工格柵或土工布等土工合成材料加筋邊坡,同時為避免雨水沖刷成徑流溝,可考慮鋪設土工網墊類等護坡材料。除土工網墊類材料外,以高質量聚酰胺(PA6)為原料的水土保持毯材料,還可替代傳統的護坡結構,對徑流峰值的控制具有較好的效果。
同時,對于海綿城市的“蓄”,相關的城市地下蓄水模塊的研發也在逐步開展,PP雨水蓄水模塊是雨水利用系統中的一部分,能有效的將雨水進行收集、存儲,建立包括屋面雨水集蓄系統、雨水截污與滲透系統、生態小區雨水利用系統等。通過雨水模塊收集到的雨水資源可以沖洗廁所、澆灑路面、澆灌草坪、水景補水,甚至用于循環冷卻水和消防水,能夠綜合考慮雨水徑流污染控制、城市防洪以及生態環境的改善等要求,緩解目前城市水資源緊缺的局面,是一種開源節流的有效途徑。目前的蓄水模塊在承載能力、存儲容量、使用壽命及耐酸堿性能等方面相較經典的水泥蓄水設施有著較明顯的優勢。
在海綿城市全面推進建設的今天,土工合成材料作為低影響開發設施的重要組成,正體現出不可替代的功能。如何讓雨水更有效地“自然積存、自然滲透、自然凈化”,土工合成材料技術應從集成、高效、經濟各方面入手,進一步開展研究,在這一場雨洪控制理念的變革中發揮技術引導的關鍵作用。