[发明专利]一种防堵快渗透水砖及防堵表层中骨料粒径选择方法

权利要求书

1.一种防堵快渗透水砖，其特征在于：包括快渗基层和固定设置在快渗基层顶部的防堵表层；防堵表层的厚度为0.5~1.0cm，防堵表层的中部设置有与透水砖宽度方向相平行的槽体；槽体的长度与透水砖的宽度相等，槽体的深度与防堵表层的厚度相等；防堵表层的四周边缘设置有倒角，倒角的深度与防堵表层的厚度相等；在柏油和水泥路面附近铺设，防堵表层的孔隙大小为20~40µm；在草地和土路面附近铺设，防堵表层的孔隙大小为5-20µm。

2.根据权利要求1所述的防堵快渗透水砖，其特征在于：防堵表层的骨料，按重量份计，包括废玻璃10-20份、陶瓷废料50-70份和粘土10-30份，防堵表层的透水系数为0.1cm/s。

3.根据权利要求1所述的防堵快渗透水砖，其特征在于：快渗基层的骨料，按重量份计，包括石子40-60份，高强水泥20-30份，陶瓷废料10-20份，快渗基层的透水系数为0.3-0.4cm/s。

4.根据权利要求1所述的防堵快渗透水砖，其特征在于：槽体的横截面呈V形，槽体的倾斜角度与倒角的倾斜角度相等。

5.根据权利要求4所述的防堵快渗透水砖，其特征在于：槽体的倾斜角度为45°。

6.根据权利要求1所述的防堵快渗透水砖，其特征在于：快渗基层的厚度为7-7.5cm。

7.一种防堵快渗透水砖的防堵表层中骨料粒径选择方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，地表径流收集：在柏油路面两侧、水泥路面两侧、草地路面及土坡坡脚周围的下垫面分别布设采样点，从而对天然降雨形成的地表径流进行收集；

步骤2，粒径分析：采样结束后，将步骤1收集的地表径流48h内送至实验室进行激光粒度仪实验分析，得出颗分曲线；

步骤3，孔隙大小选择：选取颗分曲线中峰值粒径及左右5%的区间作为该种下垫面颗粒物的实测孔隙大小，孔隙大小选择结果为：在柏油和水泥路面，防堵表层的孔隙大小为20~40µm；在草地和土路面上，防堵表层的孔隙大小为5-20µm；

步骤4，推算骨料粒径：采用空间堆积模型理论推算骨料粒径大小，也即将骨料颗粒简化成直径大小相同的球体，计算球体按面心立方最密堆积和体心立方最密堆积排布后的孔隙大小，使计算得到的空隙大小不大于步骤3选择的孔隙大小；具体推算方法为：假设R代表骨料粒径，r代表孔隙大小，则骨料粒径的下限值采用面心立方最密堆积进行推算，也即采用公式 R=2.414r；骨料粒径的上限值采用体心立方最密堆积进行推算，也即采用公式R=6.464r；

步骤5，骨料粒径修正：由于骨料形状的不确定性，因而给予一个变动空间，骨料粒径大小修正后的结果为：在柏油和水泥路面，防堵表层的骨料粒径大小为50~300µm；在草地和土路面上，防堵表层的骨料粒径大小为20~150µm。

8.根据权利要求7所述的防堵快渗透水砖的防堵表层中骨料粒径选择方法，其特征在于：步骤1中，在柏油路面两侧、水泥路面两侧、草地路面及土坡坡脚周围的下垫面分别布设3个采样点，相邻两个采样点相距100m以上。

9.根据权利要求7所述的防堵快渗透水砖的防堵表层中骨料粒径选择方法，其特征在于：步骤1中，每个采样点的采样时间间隔应满足采样前地表已被冲洗干净并重新被杂质覆盖且达到稳定。