[发明专利]可承重地聚合物基层蓄水道路

说明书

本发明提出不同于目前传统海绵城市模式的新型道路概念——可承重的蓄水道路(可承重地聚合物基层蓄水道路)。道路结构包括从上到下的透水沥青层，透水混凝土层，地聚合物蓄水层，水泥混凝土下封层；在道路结构边部有水泥混凝土边封层，水泥混凝土边封层底部设置排水阀门。地聚合物蓄水层凝胶材料为地聚合物凝胶，骨料为开级配粗骨料；地聚合物凝胶由铝硅氧化物(Si₂O₅，Al₂O₂)和碱激发剂混合制备，凝胶中元素和化合物摩尔比为：Si/Al＝1.8～2.5，Al/Na＝0.8～1.2，H₂O/Na₂O＝13.5～17.0；地聚物蓄水层抗压强度满足高速公路、一级道路基层标准；蓄水道路能够在市政排水系统完全瘫痪的情况下，承受暴雨(50mm/d～100mm/d)9～17个小时的降雨量。

技术领域

本发明提出不同于现在传统海绵城市模式的新型道路概念---可承重的蓄水道路(基层承重标准满足中国高速公路、一级公路强度要求)，能够在市政排水系统完全瘫痪的情况下，承受暴雨(50mm/d～100mm/d)9～17个小时的降雨量。核心点是利用地聚合物代替水泥作为蓄水道路基层的凝胶材料。

背景技术

目前海绵城市主要模式有绿色屋顶，生物滞留(湿地花园等)，透水路面。绿色屋顶主要应用于高密度建筑城市，且受楼层影响很大；生物滞留多以湿地花园，下凹式绿地形式出现，对于老城区改造难度很大；透水路面多以不承重人行道为主，水流终端是市政排水管网，部分海绵城市社区也有PP蓄水模块配合透水路面进行使用(仍然不能承重)。海绵城市有六个要素，即“渗、滞、蓄、净、用、排”。目前传统海绵城市的三种主要模式对雨水的处理效果都不全尽人意，比如今年(2020)夏季，中国长江流域出现大范围降雨，江西等地出现非常严重的洪涝灾害，就连进行大量海绵城市改造的武汉，也经常出现道路积水的情况。目前传统海绵城市模式改造后，城市仍频繁面临洪涝和积水的困境，主要原因在于“蓄”这一环节出现问题。绿色屋顶能够储蓄的雨水非常有限(不连接大型蓄水池的情况下)；生物滞留尤其是湿地花园，虽然能够对雨水直接进行收集，但是收集雨水量受湿地规模和湿地深度影响很大，并且在老城区很难进行大规模湿地花园的改造；透水路面的雨水终端仍然是市政排水管网(部分社区有蓄水模块)，在暴雨情况下，通过透水路面的雨水难以进入已经处于负荷状态下的市政排水系统。

综上所述，目前传统海绵城市模式存在以下问题：1.道路不能蓄水。城市经过传统海绵城市模式改造后，在面对暴雨时仍频繁出现道路积水，洪涝灾害等现象。2.改造难度大，改造成本高。3.不能承重。透水路面大部分用于人行道或者轻型道路，社区中包含PP蓄水模块的透水路面则几乎不可能达到城市一级、二级道路承载标准。

发明内容

本发明提出了不同于目前传统海绵城市模式的一种新型道路概念---可承重的蓄水道路(可承重地聚合物基层蓄水道路)，同时对蓄水道路新型材料和结构进行说明。本发明目的是解决传统海绵城市模式道路不能蓄水，改造种类多，施工工艺复杂，不能承受重型荷载的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

可承重地聚合物基层蓄水道路，结构包括从上到下的透水沥青层，透水混凝土层，地聚合物蓄水层，水泥混凝土下封层；在道路结构边部有水泥混凝土边封层，水泥混凝土边封层底部有排水阀门，排水阀门连接地聚合物蓄水层和市政排水管网(或直接抽取水进行利用)。

所述透水沥青层质量标准应满足相应规范(CJJ/T 190-2012)。

所述透水混凝土层质量标准应满足相应规范(CJJ/T 190-2012，CJJ/T135-2009)。

所述地聚合物蓄水层凝胶材料为地聚合物凝胶(脱水缩聚后为地聚合物)，骨料为开级配粗骨料，层厚在300mm～750mm之间。