一种生态透水铺面及其建造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及道路工程技术领域，尤其涉及一种生态透水铺面及其建造方法。
【背景技术】
[0002] 现有技术中，透水铺面通常采用透水砖和在铺面上种植草坪的方式。透水砖具有 一定的透水性能，但2年左右毛细透水通道就会堵塞大大降低透水效果;草坪只能缓慢渗 水，不能透水。
[0003] 目前，由于环境问题，如PM2.5、尾气污染等，具有单一的功能的铺面不能够满足人 们生活的需要，人们更迫切的需要一种同时具备多种功能的生态铺面。
【发明内容】
[0004] 鉴于现有技术所存在的问题，本发明提供一种生态透气铺面，既能保证道路的坚 固耐用，也能够使铺面以下与铺面以上形成很好的生态循环系统，有利于净化空气、改良土 壤。
[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006] -种生态透水铺面，由下至上依次包括土壤渗水层、碎石蓄水层、混凝土承载层和 面层;在所述土壤渗水层人工设置蚯蚓;所述碎石蓄水层包括碎石以及分散在碎石中的多 个保水球;所述混凝土承载层包括透水框架以及填充于透水框架内部的混凝土，所述透水 框架上沿竖直方向设有多个透水管，所述透水管的顶端穿过面层并连通外部空气，所述透 水管的底端连通碎石蓄水层。
[0007] 本发明通过上述结构的设置具有以下优点：
[0008] 1、通过透水管的设置，强力进水并能吸附灰尘，透水管的顶端穿过面层并连通外 部空气透水管的底端连通碎石蓄水层，有利于将地下的冷(热）空气导出，通向地表，形成循 环，清净空气；
[0009] 2、通过面层、混凝土承载层、碎石蓄水层的合理设置，使整个生态铺面坚固耐用；
[0010] 3、能有效回收降雨雨量，补充土壤地下水位的不足；当有大量降雨时，雨水先快速 经由透水管进入碎石蓄水层，再流入到土壤渗水层，形成临时地下水库，并让土壤吸收回补 充地下水，防止地层下陷，降低水旱灾害发生；
[0011] 4、生态透水铺面之下的土地与地上的空气时刻保持通畅流通，活化土壤，形成地 下微生态系统，改善环境品质，减少空气污染，捕捉到的二氧化碳还可以储存提炼，创造二 次效益;设置蚯蚓，能够分解有机废物，排泄物是土壤的最佳肥料。
[0012] 5、工程造价低，远远低于现有的高压砖、生态透水砖，工期短、维护费用低，性能 好，适用于广泛推广应用；
[0013] 6、抑制雾霾危害，有利于改善环境质量，对于空气中的多种有害物质起到稀释的 作用，有害物质可以通过透水管后，从而减少了在空气中的扩散，由于碎石蓄水层和土壤渗 水层富含水分且生物活跃，有害物质被吸附或溶解在岩石或水中，便于生物的利用，经生物 的转化分解后形成营养成分。
[0014] 7、改善城市热岛效应，有利于降低铺面的表面温度;碎石蓄水层和土壤渗水层存 储的水可用于回收利用也可以直接蒸发，用于抑制城市热岛效应，同时节能减排；
[0015] 8、蚯蚓产生的蚯蚓粪有利于改良土壤、降解有害物质;蚯蚓在土壤中生活，能富集 养分，提高土壤的肥力。凡是有蚯蚓生活的土壤，多种植物生长需要的元素都会较无蚯蚓的 土壤有所增加或增加数倍。据测试，蚯蚓粪中的腐殖质含量较原土提高36%-150%，氮素增 加38%-230%，速效氮增加75%-110%，速效磷增加20%-68%，速效钾增加19%-36%。蚯 蚓粪较畜粪的磷、钾、钙以及有机物的含量高出数倍，其肥力比畜粪要好(表5);蚯蚓粪不仅 可提高土壤的肥力，使栽培的植物生长、发育良好，而且还可以增强植物抗病害的能力；生 活在土壤中的蚯蚓主要以腐烂的有机物为食，分解有机物的作用仅次于土壤中的微生物， 它们在自然界的物质循环中辛勤耕耘，是维护生态平衡的卫士。蚯蚓钻洞、松土、吞食土壤 及有机物，能为微生物的大量繁殖创造良好的条件。蚯蚓有很强的消化能力，利用它们的特 殊功能处理生活垃圾或有机废弃物;蚯蚓处理垃圾后留下的粪便作肥料，可减少化肥用量， 帮助人类解决依赖化肥使土壤酸化、板结的问题，例如:耕作的农田在蚯蚓的作用下，使土 壤的团粒结构得到改善，作物能生长健壮，能提高抗病虫害的能力，又可减少化学农药的用 量，从而进一步起到保护环境的作用，本发明所述结构的设置可以提供适宜蚯蚓生活的温 度、湿度等条件，使蚯蚓在其中有较好的生活环境，就能够达到预期的目的。
[0016] 9、该整体结构还具有良好的隔绝震动的效果；因为蚯蚓对生活环境有一定的要 求，需要适宜的温度、湿度、光线、噪音低，尽量避免震动等，通过整体结构的合理设置为蚯 蚓的提供了适宜的生活条件，从而有利于蚯蚓改良土壤、处理废弃物，并具有良好的净化了 空气的效果。
[0017] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0018] 进一步，所述面层的上表面设有多条纵横交错的凹槽。
[0019] 进一步，所述透水管的顶端位于凹槽内。
[0020] 采用上述进一步方案的有益效果是：由于透水管的顶端设置在凹槽内有利于水分 的收集，收集后的水分经透水管顺利排入碎石蓄水层和土壤渗水层。
[0021 ]进一步，所述凹槽的宽度为8-16mm，所述凹槽的深度为2-5mm。
[0022]采用上述参数的凹槽，具有以下效果：（1)便于清理；（2)不影响人们的正常行走以 及车辆的通过，尤其不影响老人、儿童以及残疾人士的通过；（3)避免路面上过多积水；（4) 合理的参数设置有利于增大摩擦；（5)如果凹槽宽度以及深度设置的特别小，容易在铺面上 产生积水;（6)如果凹槽宽度以及深度设置的特别大，不利于车辆的行驶。
[0023]透水管分为出气透水管和进气透水管，可以单独设置出气透水管或进气透水管， 优选地，出气透水管和进气透水管间隔均匀分布；出气透水管的顶部开口小于底部开口，进 气透水管的顶部开口等于底部开口。本发明中，为方便描述，将出气透水管和进气透水管统 称为透水管。
[0024]进一步，所述透水管的平均直径为8-30mm，按照每平方米混凝土承载层分布30-120个透水管进行设置。
[0025]所述的平均直径可以通过〃透水管的顶部的直径〃与〃透水管的底部的直径〃相加 之后再除以2获得。
[0026]所述透水管的材质优选为塑胶材质，优选为PP塑胶（即聚丙烯），由于塑胶材质不 怕雨水侵袭;包括透水管在内的形成的透水框架更加坚韧，由于在混凝土包覆下使塑胶做 成的透水管架构避免被太阳直晒而老化，整体生态铺面结构坚固耐用。
[0027]透水管的设置是解决上述问题的关键环节以及技术难点。因为，需要综合考虑整 体结构的坚固性、气体流量、蓄水能力等问题。经意外的发现，上述参数的设置为最佳设置， 可以进一步保证上述有益效果的实现。
[0028] 当直筒状透水管与锥台状透水管间隔均匀排布时，效果会更好一些。
[0029] 进一步，所述保水球包括带有透水孔的塑料壳体以及位于壳体内部的蓄水材料， 所述保水球的直径为20_60mm。
[0030] 蓄水材料可以为碎石、砾石、海绵等，也可以掺入沸石、活性炭等等。
[0031] 采用上述进一步方案的有益效果是:合适的保水球的直径，一方面，有利于储水、 透气功能的实现，为微生物的繁殖提供了有利的生存条件，例如，温度、湿度等等；另一方 面，有利于保证保水球所在层状结构的坚固。
[0032] 进一步，所述碎石蓄水层的厚度为100-800mm。
[0033] 采用上述进一步方案的有益效果是:保证足够的蓄水能力，达到最大降雨量时道 路表面没有地表径流现象。
[0034] 进一步，多个保水球的体积总和与碎石蓄水层的体积的比值为5%至20%。
[0035]采用上述进一步方案的有益效果是:保水球与碎石蓄水层的合适体积比，在保证 整体结构坚固耐用的前提下，可以提供合适的湿度，有利于生物的新陈代谢。
[0036]进一步，每平方米土壤渗水层中放置8-30条蚯蚓。
[0037]采用上述进一步方案的有益效果是：因为蚯蚓的生活习性是松动土壤，如果土壤 中蚯蚓数量过多，会对整个铺面结构的坚固程度和使用寿命产生不利影响；如果设置蚯蚓 过少，达不到净化空气、改良土壤等效果，经意外发现，该比例的蚯蚓与上述的结构以及参 数相配合，可以达到最佳的效果。
[0038] -种生态透水铺面的建造方法，包括以下步骤：
[0039] 1)将土壤压实，在土壤上扎孔，将蚯蚓放入孔中后埋土，形成土壤渗水层；
[0040] 2)在土壤渗水层上铺碎石和多个保水球，形成碎石蓄水层；
[0041] 3)在碎石蓄水层上设置透水框架，透水框架设有多个透水管，透水管的底端连通 碎石蓄水层，在透水框架内部灌注混凝土，形成混凝土承载层；
[0042] 4)在混凝土承载层的上表面设置面层，面层上设置凹槽，透水管的顶端穿过凹槽 并与外部空气连通。
[0043]本发明的有益效果是:本发明操作方法简单，可以一次完成较大面积的铺面，工程 造价低，便于推广应用。
[0044]进一步，所述面层可以喷洒养护剂，进一步提高生态透水铺面的使用寿命。
[0045]步骤1)中，每平方米土壤渗水层中放置8-30条蚯蚓。
[0046]步骤2)中，所述碎石蓄水层的厚度为100-800mm，所述保水球包括塑料壳体以及位 于壳体内部的蓄水材料，所述保水球的直径为20-60_，多个保水球的体积总和与碎石蓄水 层的体积的比值为5%至20%。
[0047] 步骤3)中，透水管的平均直径为8-30mm，按照每平方米混凝土承载层分布30-120 个透水管进行设置。
[0048] 步骤4)中，所述面层的凹槽设有多条，且多条凹槽纵横交错。透水管的顶端位于凹 槽内，有利于降水进入到地下。所述凹槽的宽度为8_16mm，所述凹槽的深度为2-5mm。
[0049] 上述中，透水管分为出气透水管和进气透水管，可以单独设置出气透水管或进气 透水管，优选地，出气透水管和进气透水管间隔均匀分布；出气透水管的顶部开口小于底部 开口，进气透水管的顶部开口等于底部开口。本发明中，为方便描述，将出气透水管和进气 透水管统称为透水管。
[0050] 通过上述关键参数的设置，有利于进一步保证整体结构的坚固耐用以及净化空 气、改良土壤等作用。
[0051] 本发明所述的生态透水铺面具有广泛的应用场合，例如:人行道、广场、停车场、城 市道路、小区道路、公园道路及人行道等等。
【附图说明】
[0052] 图1为本发明所述的生态透水铺面的断面结构示意图。
[0053] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0054] 1、土壤渗水层，110、蚯蚓，2、碎石蓄水层，210、保水球，3、混凝土承载层，310、透水 框架，320、出气透水管，330、进气透水管，4、面层，410、凹槽。
【具体实施方式】
[0055] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描