CN106351310B - 一种将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法 - Google Patents

Abstract

一种将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法，先将需要进行绿化的硬质路面的地块的底土挖走，形成凹坑，然后确立种植穴的位置，并在凹坑内设置排水装置，接着再分层铺设结构土和种植土。本发明将结构土和种植土采用分层铺设的安装方式，解决了硬质路面中结构土和种植土缝隙间的连接技术，即满足植物种植要求，又能满足硬质路面承重要求，确保雨水能及时入渗，一部分雨水蓄积在结构土中，剩余部分及时排放到市政管道中，减少地面积水和植物浇水次数，起到雨水蓄积器作用。

Description

一种将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法

技术领域

本发明涉及建筑领域，尤其涉及雨水蓄积技术，特别是一种将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法。

背景技术

随着城市化进程在我国的快速发展，城市硬质路面剧增。一方面，这种硬质路面使得大气降水难以及时渗入地下，导致城市径流增加，引发城市雨后洪涝灾害等一系列环境问题，因此如何改善硬质路面的入渗率已经成为我国城市发展中亟待解决的难题；另一方面，城市硬质路面剧增，挤压了城市中有限的绿地面积，人行道、广场、停车场等硬质路面成为城市绿化不可或缺的重要组成部分。但目前我国的硬质路面还是用传统的绿化种植技术，显然不能满足植物生长的要求，我国的硬质路面的植物长势不佳也成为城市绿化的主要弊端之一。

结构土是为城市土壤设计的一种特殊生境用土，是用于联结道路、人行道、商业广场、露天停车场等硬质路面和绿化种植土之间缝隙。它由石块和土壤按照4～5:1质量比配比、添加土壤重量0.02%的聚炳稀酰胺和0.04 ～0.16%的石膏，再用少量水使之充分混合。结构土的相关原材料和产品质量符合中国专利《一种将绿化结构土用做雨水蓄积器的方法》（专利号为ZL 2014 1 0311938.5）的相关要求。其原理是利用石块与石块间相互挤压满足路面的承载需求，同时利用石块之间的孔隙为植物根系提供足够的生长空间；另外填充到石块中间的土壤能为植物提供矿物、水分和营养。

绿化结构土作为一种新的城市绿化技术，对缓解我国城市化引起的内涝和绿化不佳等现象有积极作用，但结构土的现场安装技术要求很高，如果只是笼统地将结构土简单铺装，由于结构土之间的石块缝隙较多且铺设深度通常大于1 m，这样容易造成石块之间的连接不紧密，不耐践踏而引起路面不平整，不但不能起到结构土应有的作用，反而可能不起作用，甚至导致建设成本的增加等问题。因此有必要提供一种结构土现场安装效果好的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法，所述的这种将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法要解决现有技术中的结构土作为绿化用土导致路面不平整、植物生长不佳导致绿化效果不佳，同时排水效果不佳的技术问题。

本发明的这种将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法，包括如下步骤：

1) 一个设置种植穴的步骤，将需要进行绿化的硬质路面的地块的底土挖走，形成凹坑，在凹坑内确立种植穴的位置；

2) 一个设置排水装置的步骤，在紧挨种植穴位置的外侧和市政排水管之间设置排水装置，所述的排水装置至少包括三个排水管道，所述三个排水管道通过三通以上的阀门连接，第一排水管道用于接收从结构土入渗下来的雨水，第二排水管道和市政排水管连接，第三排水管道和一个水位观测管连接，所述的第一排水管道和第二排水管道水平设置，所述的第三排水管道垂直设置；

3) 一个在凹坑中分层铺设结构土和种植土的步骤，以步骤1）的种植穴的中间位置作为中心点放置带有四个挂孔的铁环，在铁环的外侧铺设有结构土并压实；在铁环的内侧铺设和铁环高度一致的种植土；然后将铁环垂直拉出结构土；

4) 按步骤3）的方法再铺设一层或多层结构土和种植土；

5) 在所述的结构土和种植土的上方设置有一个缓冲层，所述的缓冲层由石块构成，所述石块的粒径为0.5～1 cm；

6) 在所述的缓冲层的上方设置有一层透水砖；

7) 在所述的种植土中种植植物。

进一步的，所述铁环的直径为1.5～2 m，高度为30 cm。

具体的，所述的阀门为三通或四通阀门。

进一步的，所述种植穴的直径为1～2m。

进一步的，所述排水装置还包括第四排水管道，所述第四排水管道上连接有用无纺布包扎好的表面具有均匀密布孔隙的波纹排水软管，在所述步骤3）放置铁环后，将所述波纹排水软管设置在所述铁环内。

进一步的，将波纹排水软管的上端设置在离地面55～65cm处。

进一步的，在波纹排水软管的外侧设置有粒径为2～4 cm的石子，然后用无纺布将波纹排水软管和石子一起包扎。

进一步的，当所述种植穴的土层高度低于地面5～10 cm，在种植穴处种植植物时，该5～10 cm的预留空间设置有机覆盖物；将密实水位观测管的高度设置为低于地面高度，然后再用盖板盖好，使盖板正好保持和地面齐平。

进一步的，当所述种植穴的土层高度低于地面3～5 cm，在种植穴处种植植物时，该预留空间可供盖板覆盖；最后将密实水位观测管锯成略低于地面的高度，并用盖板将密实水位观测管的上方盖好，使盖板正好保持和地面齐平。

本发明的工作过程是：先根据现场立地条件、结构土的应用深度和范围、绿化种植要求设计结构土的布局，然后将需要进行绿化的硬质路面的地块的底土全部挖走，形成凹坑，其中，地块开挖的深度和范围和即将铺设结构土的深度和范围基本一致，且其深度一般略高或和市政排水管道相当；在凹坑内确立种植穴的位置，并将其中心点用直管插好，备用；在紧挨种植穴位置的外侧和市政排水管之间用砂浆固定排水装置，所述的排水装置设有四个出口，分别为用于接收从结构土入渗下来的雨水的第一水平出口、用于与市政排水管道连接的第二水平出口、用于与均匀密布孔隙的波纹排水软管连接的第一垂直朝上出口和用于与密实水位观测管连接的第二垂直朝上出口；在凹坑上分层铺设结构土和种植土，在种植土中设置有表面具有空隙的波纹排水管作为植物排水管道，在种植土和结构土的上面设置有缓冲层和透水砖，然后在种植土中种植植物，从而使雨水自然入渗，进而使结构土成为雨水蓄积器的目的。

本发明将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法，其有益效果是：

1、规范了结构土的施工工序和现场施工的具体方法，解决了结构土安装中各种连接的关键技术，确保结构土的安装方法成为可操作、可复制、可推广的方法，为结构土的具体应用提供了技术指南，解决了结构土现场施工的难题；

2、分层铺设绿化结构土和种植土，可以确保结构土铺设紧实、平整，同时可以使各种管道之间能有效连接，而且采用分层铺设可以使市政排水管、排水管接口、密实水位观测管等的连接、实施效果更好；

3、采用分成铺设的方式，使得铁环取出方便，而且不易导致结构土和种植土之间发生松动，从而使结构土铺装效果良好。

4、本发明是一种可操作、可复制的将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法，以规范结构土现场应用，确保结构土安装后能满足路面承重、植物生长以及雨水快速蓄积和排放等要求，为结构土具体应用提供技术指南。

5、本发明操作工艺简单有效，能解决好硬质路面中结构土和种植土缝隙间的连接技术，即满足植物种植要求，又能满足硬质路面承重要求，确保雨水能及时入渗，一部分雨水蓄积在结构土中，剩余部分及时排放到市政管道中，减少地面积水和植物浇水次数，起到雨水蓄积器的作用。

附图说明

图1为排水管接口的结构示意图。

图2为铁环的结构示意图。

图3为地下55～65 cm处波纹排水软管布局的结构示意图。

图4为本发明的结构土安装的效果图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法作进一步详细说明。

以下为结构土现场安装需要准备的各种材料和器具：

1）安装材料：结构土（按照中国专利号（ZL 2014 1 0311938.5）的相关要求在安装前或者边安装边进行生产备用）、种植土（市售）、透水砖；

2）安装机械：挖机、碾压机或振荡机；

3）辅助器具：顶端带有四个挂孔的铁环，两头带铁钩的钢丝绳，表面具有孔隙的波纹排水软管、有四个出口的排水管接口、密实水位观测管、不同粒径的石块、无纺布、有机覆盖物。

实施例1

一种将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法，包括如下步骤：

步骤A、先根据现场立地条件、结构土的应用深度和范围、绿化种植要求设计结构土的布局，然后将需要进行绿化的硬质路面的地块的底土全部挖走，形成凹坑，其中，地块开挖的深度和范围和即将铺设结构土的深度和范围基本一致，且其深度一般略高或和市政排水管道相当；

步骤B、在步骤A的凹坑内确立种植穴的位置，并将其中心点用直管插好，备用，所述种植穴的直径为1～2m；

步骤C、排水位置的确立，具体确立方法为：在紧挨种植穴位置的外侧和市政排水管之间用砂浆固定排水管装置（如图1所示），所述排水管装置有四个排水管构成，分别为第一排水管1、第二排水管2、第三排水管4和第四排水管3，四个排水管之间通过一个四通阀连接；第一排水管1的长约10～15 cm，用无纺布包扎后直接伸向结构土铺设的地方，用于接收从结构土入渗下来的雨水；第四排水管3连接直径约15cm、表面均匀密布孔隙的波纹排水软管5，所述波纹排水软管5用无纺布包扎，长度约1.8～2.5 m；第二排水管2和市政排水管道6连接；第三排水管4直接连接直径约15 cm的密实水位观测管7，主要用于观察地下水位；

步骤D、在步骤A的凹坑上分层铺设结构土和种植土，所述结构土和种植土的深度为 120 cm，所述结构土采用分层铺设的方式，从而使雨水自然入渗，进而使结构土成为雨水蓄积器的目的，如图4所示，其具体铺设方法为：以步骤B的种植穴的中间位置作为中心点放置直径1.5～2 m、高度为30 cm且带有四个挂孔81的铁环8（如图2所示），并将用无纺布包扎好的表面均匀密布孔隙的波纹排水软管5放到铁环8的内侧，在铁环8的外侧空地铺设30cm厚度的结构土9并压实；在铁环8的内侧铺设和铁环8的高度一致的种植土10；然后用两根带有铁钩的钢丝分别勾住铁环8对称角上的挂孔81，用挖机将交叉的两根钢丝垂直拉起，将铁环8垂直拉出结构土9；如图3所示，波纹排水软管5设置时，考虑到植物根系基本在地下60cm以上，因此将波纹排水软管5放置在离地面55～65cm处，然后将无纺布包扎的波纹排水软管5绕在铁环8的内侧，用粒径2～4 cm的石子盖住波纹排水软管5，再用无纺布将波纹排水软管5连同石子一起包扎好，作为植物排水管道；

步骤E、按步骤D的方法再铺设一层或多层结构土9和种植土10；

步骤F、缓冲层11的设置，具体方法为：当分层铺设结构土9和种植土10至离地面10～12 cm时，在结构土9的上方铺设小石块形成缓冲层11（如图3所示），所述缓冲层11的高度为6～8cm，所述小石块的粒径为0.5～1 cm；

步骤G、透水砖的铺设，具体方法为：在步骤F的缓冲层11上铺设透水砖12。

当所述种植穴的土层高度低于地面5～10cm，在种植穴处种植植物时，该5～10cm的预留空间可以用于有机覆盖；最后将密实水位观测管锯成略低于地面高度，然后再用盖子盖好，正好保持和地面齐平。

当所述种植穴的土层高度低于地面3～5 cm，在种植穴处种植植物时，该预留空间可供盖板覆盖；最后将密实水位观测管锯成略低于地面的高度，并用盖子将密实水位观测管的上方盖好，使其正好保持和地面齐平。

实施例2 人行道结构土的安装

1）结构土布局的设计

该人行道种植穴设计的直径约为1 m，为提高植物生长空间、防止路面积水、减少建设成本，只在种植穴***2 m处铺设结构土，设计的深度为1.2 m。

2）地形开挖

结合道路市政施工，先确立种植穴位置，以其中心划直径为2 m的圈，用挖机辅助人工等方式取走圈内1.2 m深的底土，并预留和市政排水管道连接的埠。

3）固定排水管接口

在种植穴底部中心1 m外侧并靠近市政排水管处，用砂浆固定有四个接口的排水管装置，其中一个水平出口约10 cm长，用无纺布包扎后直接对着结构土铺设的地方；一个垂直朝上出口连接长约1.5 m的无纺布包扎的表面均匀密布孔隙的波纹排水软管；一个出口和市政排水管道连接；一个垂直朝上的出口用1.2 m 的密实水位观测管连接，该密实水位观测管的上方出口用无纺布包扎，防止被阻塞。

4）为确保结构土铺设紧实，分两层铺设结构土和种植土

以种植穴的中间位置为中心点放置直径1.5 m、高度30 cm且均匀打有四个洞的铁环，将表面均匀密布孔隙的波纹排水软管放到铁环内侧，在铁环的外侧空地铺设30 cm左右的结构土，然后用振荡机碾压4遍，确保结构土铺设平整；在铁环内侧铺设好种植土，然后用两根带有铁钩的钢丝勾住铁环上对称的两个角，用挖机将交叉的两根钢丝垂直拉起，将铁环垂直拉出结构土。接着按上述方法再铺设一层种植土和结构土。

5）设置波纹排水软管

在已经铺设两层的结构土对应种植穴位置摆好铁环，将原先放在铁环内的无纺布包扎的波纹排水软管绕在铁环内侧，用粒径2～4 cm的石子盖住波纹排水软管，再用稍大宽度的无纺布将波纹排水软管连同石子一起包扎好，作为植物排水管道。

6）再分两层铺设结构土和种植土

采用步骤5）的结构土分层铺设的方法，再铺设两层结构土和种植土，其中第三层大约30 cm深，第四层控制在20 cm左右。

7）铺设缓冲层

在铺设好的第四层结构土上铺设粒径0.5 cm的小石块，作为缓冲层，其中，缓冲层的高度为5 cm。

8）铺设透水砖

在缓冲层上按照一般地砖铺设方法铺设220 cm×110 cm×50 cm规格的透水砖。

9）收尾工作

在种植穴处按照常规方法植物小乔木，其种植高度低于地面5cm时，预留空间用于覆盖盖板；另外密实水位观测管用锯将其锯掉高处地面部分，然后用耐压实的盖板盖住管口，确保管口和地面齐平，以确保路面平整，在需要了解地下水位时候，可将盖板取出用于观测。

实施例3 某小广场结构土的安装

1）结构土布局的设计

该广场位于几座高楼之间，面积约有150m²，在广场的***计划种植4棵大型乔木，为提高植物生长空间、防止路面积水，计划整个广场全部用结构土，深度为1.5 m，其中乔木由于是高大乔木，树穴设计为直径为2 m。

2）地形开挖

将广场范围内1.5 m深的底土全部用挖机挖走，并预留和市政排水管道连接的埠。

3）固定排水管接口

由于整个广场全部用结构土，所以排水管的设计可以简化，可以仅在靠近市政排水管的位置设置带有四个出口的排水管装置。其中，一个水平出口约10～15cm长，用无纺布包扎后直接对着结构土铺设的地方；接着，同实施例2的固定方法设计波纹排水软管用于种植穴排水，并将波纹排水管与排水管装置的用于连接波纹排水软管的垂直朝上出口连接；排水管装置的另一个水平出口和市政排水管道连接；排水管装置的另一个垂直朝上出口用1.8 m 的密实水位观测管连接，密实水位观测管的上方出口用无纺布包扎，防止被阻塞。

4）分三层铺设结构土和种植土

以种植穴的中间位置为中心点放置直径2m、高度30 cm且均匀打有四个洞的铁环，将波纹排水软管放到铁环内侧，在铁环的外侧空地铺设30 cm左右的结构土，然后用振荡机碾压4遍，确保结构土铺设平整；在铁环内侧铺设好种植土，然后用两根带有铁钩的钢丝勾住铁环上对称的两个角，用挖机将交叉的两根钢丝垂直拉起，将铁环垂直拉出结构土。接着，按上述方法再铺设第二层、第三层种植土和结构土。

5）设置波纹排水软管

铺设波纹排水软管，将在已经铺设三层的结构土对应种植穴位置摆好铁环，将原先放在铁环内的无纺布包扎的波纹排水软管绕在铁环内侧，用粒径2～4 cm的石子盖住波纹排水软管，再用稍大宽度的无纺布将排水管连同石子一起包扎好，作为植物排水管道。

6）再分两层铺设结构土和种植土

按步骤4）的方法再铺设两层结构土和种植土，其中第四层大约30 cm深，第五层控制在20 cm左右。

7）铺设缓冲层。

在铺设好的结构土上铺设粒径0.5 cm的小石块，作为缓冲层，其中，缓冲层的高度为5 cm。

8）铺设透水砖

在缓冲层上按照一般地砖铺设方法铺设220 cm×110 cm×50 cm规格的透水砖。

9）收尾工作

在种植穴处按照常规方法植物乔木，其种植高度略低于地面8 cm，上面铺设有机覆盖物；另外密实水位观测管用锯将其锯掉高出地面部分，然后用耐压实的盖子盖住管口，确保管口和地面齐平，在需要了解地下水位时候，可将盖子取出用于观测。

实施例4 某小广场结构土的安装

1）结构土布局的设计

该广场位于几座高楼之间，面积约有150m²，在广场的***计划种植4棵大型乔木，为提高植物生长空间、防止路面积水，计划整个广场全部用结构土，深度为1.5 m，其中乔木由于是高大乔木，树穴设计为直径为2 m。

2）地形开挖

将广场范围内1.5 m深的底土全部用挖机挖走，并预留和市政排水管道连接的埠。

3）固定排水管接口

由于整个广场全部用结构土，所以排水管的设计可以简化，可以仅在靠近市政排水管的位置设置带有三个出口的排水管装置。其中，一个水平出口约10cm长，用无纺布包扎后直接对着结构土铺设的地方；一个出口和市政排水管道连接；一个垂直朝上的出口用1.8m 的密实水位观测管连接，密实水位观测管的上方出口用无纺布包扎，防止被阻塞。

4）分三层铺设结构土和种植土

以种植穴的中间位置为中心点放置直径2m、高度30 cm且均匀打有四个洞的铁环，将波纹排水软管放到铁环内侧，在铁环的外侧空地铺设30 cm左右的结构土，然后用振荡机碾压4遍，确保结构土铺设平整；在铁环内侧铺设好种植土，然后用两根带有铁钩的钢丝勾住铁环上对称的两个角，用挖机将交叉的两根钢丝垂直拉起，将铁环垂直拉出结构土。接着，按上述方法再铺设第二层、第三层种植土和结构土。

5）再分两层铺设结构土和种植土

按步骤4）的方法再铺设两层结构土和种植土，其中第四层大约30 cm深，第五层控制在20 cm左右。

6）铺设缓冲层。

在铺设好的结构土上铺设粒径0.5 cm的小石块，作为缓冲层，其中，缓冲层的高度为5 cm。

7）铺设透水砖

在缓冲层上按照一般地砖铺设方法铺设220 cm×110 cm×50 cm规格的透水砖。

8）收尾工作

在种植穴处按照常规方法植物乔木，其种植高度略低于地面8 cm，上面铺设有机覆盖物；另外密实水位观测管用锯将其锯掉高出地面部分，然后用耐压实的盖子盖住管口，确保管口和地面齐平，在需要了解地下水位时候，可将盖子取出用于观测。

实施例5 结构土雨水入渗能力观测

首先，测定结构土自身的排水能力，在结构土安装好后并在缓冲层铺设前，用水份入渗仪现场测定实施例2、实施例3、实施例4的入渗率，测定结果显示：实施例2的入渗率为960 mm/h、实施例3的入渗率为1060 mm/h、实施例4的入渗率为1020 mm/h；从实施例2-4的测定结果可知，结构土自身入渗率平均达到1013.33mm/h。另外，测得实施例2-4能承受的的降雨强度为250mm/24h，说明结构土自身能将任何特大暴雨的积水及时排放。

其次，待整个结构土上面的缓冲层和透水砖铺装完成后，用模拟降雨器模拟特大暴雨的降雨强度，即250 mm/24h，现场观测测得实施例2、实施例3和实施例4路面均没有积水，而模拟降雨器降雨后2～3分钟内在水位观测管就能看到有水溢出，在降雨过程中水位观测管中保持一定水位，但在降雨停止后，密实水位观测管中水位立马下降，到5～7分钟后密实水位观测管只在底部发现有少量的水，说明采用实施例2、实施例3和实施例4的方法将结构土作为雨水蓄积器的效果较好。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明的方法，将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法，其特征在于包括如下步骤：

1)一个设置种植穴的步骤，将需要进行绿化的硬质路面的地块的底土挖走，形成凹坑，在凹坑内确立种植穴的位置；

2)一个设置排水装置的步骤，在种植穴位置的外侧和市政排水管之间设置排水装置，所述的排水装置至少包括三个排水管道，所述三个排水管道通过三通以上的阀门连接，第一排水管道用于接收从结构土入渗下来的雨水，第二排水管道和市政排水管连接，第三排水管道和一个水位观测管连接，所述的第一排水管道和第二排水管道水平设置，所述的第三排水管道垂直设置；

3)一个在凹坑中分层铺设结构土和种植土的步骤，以步骤1）的种植穴的中间位置作为中心点放置带有四个挂孔的铁环，在铁环的外侧铺设有结构土并压实；在铁环的内侧铺设和铁环高度一致的种植土；然后将铁环垂直拉出结构土；

4)按步骤3）的方法再铺设一层或多层结构土和种植土；

5)在所述的结构土和种植土的上方设置有一个缓冲层，所述的缓冲层由石块构成，所述石块的粒径为0.5～1 cm；

6)在所述的缓冲层的上方设置有一层透水砖。

2.如权利要求1所述的将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法，其特征在于，所述铁环的直径为1.5～2 m，高度为30 cm。

3.如权利要求1所述的将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法，其特征在于，所述种植穴的直径为1～2m。

4.如权利要求1所述的将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法，其特征在于，所述排水装置还包括第四排水管道，所述第四排水管道上连接有用无纺布包扎好的表面具有均匀密布孔隙的波纹排水软管，在所述步骤3）放置铁环后，将所述波纹排水软管设置在所述铁环内。

5.如权利要求4所述的将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法，其特征在于，将波纹排水软管的上端设置在离地面55～65cm处。

6.如权利要求4所述的将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法，其特征在于，在波纹排水软管的外侧设置有粒径为2～4 cm的石子，然后用无纺布将波纹排水软管和石子一起包扎。

7.如权利要求1-6任一项所述的将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法，其特征在于，当所述种植穴的土层高度低于地面5～10 cm，在种植穴处种植植物时，该5～10 cm的预留空间设置有机覆盖物；将水位观测管的高度设置为低于地面高度，然后再用盖板盖好，使盖板正好保持和地面齐平。

8.如权利要求1-6任一项所述的将绿化结构土用作雨水蓄积器的安装方法，其特征在于，当所述种植穴的土层高度低于地面3～5 cm，在种植穴处种植植物时，该预留空间可供盖板覆盖；最后将水位观测管锯成略低于地面的高度，并用盖板将水位观测管的上方盖好，使盖板正好保持和地面齐平。