本發(fā)明涉及海綿城市建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海綿城市建設(shè)用生態(tài)溝結(jié)構(gòu)及其建設(shè)方法。
背景技術(shù)：
我國建筑基本上是采用硬質(zhì)鋪裝，無雨水蓄排能力，一旦遇上大暴雨，瞬時(shí)大量的雨水匯流市政管網(wǎng)進(jìn)行排水，一旦排水不暢，就會(huì)出現(xiàn)城市內(nèi)澇現(xiàn)象，而且這種硬質(zhì)鋪裝增加了城市的“熱島效益”。海綿城市的建設(shè)就是為了解決上述問題的，對城市各類設(shè)施實(shí)施對雨水的吸、滲、滯、蓄、凈、用、排等功能，促進(jìn)城市雨水的就地消納和利用。建設(shè)海綿城市就要有“海綿體”，城市“海綿體”既包括河、湖、池塘等水系，也包括綠地、花園、生態(tài)草溝、可滲透路面這樣的城市配套設(shè)置。
傳統(tǒng)生態(tài)溝主要是以傳輸為目的，徑流削減量很有限，易淤積，遇降雨量達(dá)到一定值后積水嚴(yán)重，過濾能力差，使用不到3年就有無法使用的現(xiàn)象出現(xiàn)，建設(shè)成本高。故如何設(shè)計(jì)并制造出一種使用周期長、濾水性強(qiáng)、凈水效果好的新的生態(tài)溝十分有必要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)計(jì)更為合理的海綿城市建設(shè)用生態(tài)溝結(jié)構(gòu)及其建設(shè)方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案之一是：海綿城市建設(shè)用生態(tài)溝結(jié)構(gòu)，其特征在于，從上至下依次包括植被層、海綿磚層、黃砂層、卵石層、凈化層、蓄水層，其中植被層是由多塊種植毯通過搭扣拼接而成，凈化層是由兩層土工布及由兩層土工布包裹的由交聯(lián)殼聚糖樹脂5-15份、硅藻土10-20份、海泡石15-30份組成的過濾混合物，以重量計(jì)；在蓄水層中鋪設(shè)有溢流管，溢流管的進(jìn)水口設(shè)置的高度距離蓄水層頂部3-8cm，溢流管與路面原本的下水管道連通。
上述種植毯是由無紡布面層、均勻填充有植被種子的種植土壤層及底部土工布層以針刺的方式制備而成。
上述海綿磚層是由海綿磚鋪設(shè)的，其中海綿磚主要是由以下重量份的原料壓制而成：秸稈10-20份、防腐劑5-8份、黃壤土10-25份、黃砂10-20份、腐殖土5-10份、膠囊微生物1-3份、發(fā)泡劑3-5份、麻纖維5-15份、碳纖維10-30份、白茅根5-20份、水泥8-15份、膠粘劑8-20份。
上述膠囊微生物中的微生物是由芽孢桿菌、釀酒酵母混合而成，且芽孢桿菌與釀酒酵母的重量用量比為1-3:2-5，以重量計(jì)。
上述防腐劑為丙酸鈣、聚賴氨酸中一種或兩種按任意比例組合。
上述發(fā)泡劑為陰離子表面活性劑水溶液，具體可選用十二烷基硫酸鈉水溶液或動(dòng)植物蛋白類發(fā)泡劑或紙漿廢液等。
上述膠粘劑由阿拉伯樹膠、有機(jī)硅、聚異丁烯、硅酸鹽按照重量比為3-5:2-3:1-2：3-4混合而成。
上述海綿磚的制備方法，包括如下步驟：
（1）膠囊微生物的制備：分別將芽孢桿菌、釀酒酵母菌在各自的培養(yǎng)基培養(yǎng)至對數(shù)生長期，離心收集菌體，用0.85%的生理鹽水洗滌制備菌懸液，菌懸液加入3%的海藻酸鈉溶液中并混合均勻，滴入4%氯化鈣溶液固化15-20min，得膠珠，然后將膠珠置于1.5%殼聚糖溶液中覆膜8-10min，膠珠與殼聚糖溶液體積比為1:4-6，撈出后置于戊二醛溶液中交聯(lián)3-5min，得膠囊微生物，備用；
（2）膠粘、壓制處理：將秸稈、白茅根粉碎后加入防腐劑攪拌均勻進(jìn)行防腐處理，處理時(shí)間為15-20min，然后與曬干并粉碎的腐殖土、黃壤土及黃砂、步驟（1）制備的膠囊微生物加適量水混合均勻，然后加入用防腐劑處理過的麻纖維、碳纖維，均勻混合后加入水泥、發(fā)泡劑，加適量水充分?jǐn)嚢?、混合、分散，在攪拌的同時(shí)通入空氣，最后加入膠粘劑，快速攪拌后倒入模具，在溫度為80-200℃下壓制成型，制得本發(fā)明的海綿磚。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案之二是：海綿城市建設(shè)用生態(tài)溝結(jié)構(gòu)的建設(shè)方法，其特征在于，先在規(guī)劃成草溝的地方挖深度為30-80cm、寬20-50cm的坑，然后在坑的底部鋪設(shè)5-10cm厚的枝葉構(gòu)成蓄水層，再在蓄水層中埋設(shè)有一根以上的溢流管，溢流管的管口距離蓄水層蓄水層頂部3-8cm；然后在蓄水層上鋪土工布，倒入由交聯(lián)殼聚糖樹脂5-15份、硅藻土10-20份、海泡石15-30份組成的過濾混合物構(gòu)成過濾層，過濾層厚度為3-15cm，然后鋪上土工布，再倒入卵石構(gòu)成卵石層，卵石層的厚度為10-20cm；在卵石層上方再鋪土工布，再倒入黃砂構(gòu)成黃砂層，黃砂層厚度為5-8cm；在黃砂層上方鋪土工布，再在黃砂層上方鋪上一層海綿磚，海綿磚厚度為5-20cm；最后在海綿磚上鋪上多塊種植毯，相鄰兩塊種植毯之間通過搭扣拼接。
本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明的生態(tài)溝兼具凈水、吸蓄水、緩釋水等作用，每平方米蓄水達(dá)40-200l，釋水時(shí)間長達(dá)10-20天，不需要常翻新，使用年限長達(dá)20年；2、本發(fā)明的海綿磚具有類似毛細(xì)血管狀的孔洞結(jié)構(gòu)，吸水保水能力強(qiáng)，效果好；3、因凈化用的微生物是以微膠囊的形式存在，作用時(shí)間相對較長。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
其中，1、植被層，2、海綿磚層，3、黃砂層，4、卵石層，5、凈化層，6、蓄水層，7、溢流管。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施例，來對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。
實(shí)施例一
如圖1所示，海綿城市建設(shè)用海綿草溝結(jié)構(gòu)，從上至下依次包括植被層1、海綿磚層2、黃砂層3、卵石層4、凈化層5、蓄水層6，其中植被層1是由多塊種植毯通過搭扣拼接而成，種植毯是由無紡布面層、均勻填充有植被種子的種植土壤層及底部土工布層以針刺的方式制備而成；海綿磚層是由海綿磚鋪設(shè)的，其中海綿磚主要是由以下重量份的原料壓制而成：秸稈20份、防腐劑8份、黃壤土10份、黃砂10份、腐殖土10份、膠囊微生物3份、發(fā)泡劑5份、麻纖維5份、碳纖維30份、白茅根10份、水泥8份、膠粘劑20份，其中防腐劑為丙酸鈣、聚賴氨酸按3:2的重量比組合，發(fā)泡劑選用十二烷基硫酸鈉水溶液，膠粘劑由阿拉伯樹膠、有機(jī)硅、聚異丁烯、硅酸鹽按照重量比為3:3:2：4混合而成；凈化層5是由兩層土工布及由兩層土工布包裹的由交聯(lián)殼聚糖樹脂10份、硅藻土10份、海泡石15份組成的過濾混合物，以重量計(jì)；在蓄水層5中鋪設(shè)有溢流管7，溢流管7的進(jìn)水口設(shè)置的高度距離蓄水層頂部3cm，溢流管7與路面原本的下水管道連通。
膠囊微生物中的微生物是由芽孢桿菌、釀酒酵母混合而成，且芽孢桿菌與釀酒酵母的用量比為3:5，以重量計(jì)。
海綿磚的制備方法，包括如下步驟：
（1）膠囊微生物的制備：分別將芽孢桿菌、釀酒酵母菌在各自的培養(yǎng)基培養(yǎng)至對數(shù)生長期，離心收集菌體，用0.85%的生理鹽水洗滌制備菌懸液，菌懸液加入3%的海藻酸鈉溶液中并混合均勻，滴入4%氯化鈣溶液固化20min，得膠珠，然后將膠珠置于1.5%殼聚糖溶液中覆膜10min，膠珠與殼聚糖溶液體積比為1:4，撈出后置于戊二醛溶液中交聯(lián)5min，得膠囊微生物，備用；
（2）膠粘處理：將秸稈、白茅根粉碎后加入防腐劑攪拌均勻進(jìn)行防腐處理，處理時(shí)間為20min，然后與曬干并粉碎的腐殖土、黃壤土及黃砂、步驟（1）制備的膠囊微生物加適量水混合均勻，然后加入用防腐劑處理過的麻纖維、碳纖維，均勻混合后加入水泥、發(fā)泡劑，加適量水充分?jǐn)嚢?、混合、分散，在攪拌的同時(shí)通入空氣，最后加入膠粘劑，快速攪拌后倒入模具，在溫度為100℃下壓制成型，制得本發(fā)明的海綿磚。
海綿城市建設(shè)用生態(tài)溝結(jié)構(gòu)的建設(shè)方法，包括如下步驟：先在規(guī)劃成草溝的地方挖深度為30cm、寬20cm的坑，然后在坑的底部鋪設(shè)5cm厚的枝葉構(gòu)成蓄水層，再在蓄水層中埋設(shè)有一根以上的溢流管，溢流管的管口距離蓄水層頂部3cm；然后在蓄水層上鋪土工布，倒入由交聯(lián)殼聚糖樹脂5份、硅藻土10份、海泡石15份組成的過濾混合物構(gòu)成過濾層，過濾層厚度為4cm，然后鋪上土工布，再倒入卵石構(gòu)成卵石層，卵石層的厚度為10cm；在卵石層上方再鋪土工布，再倒入黃砂構(gòu)成黃砂層，黃砂層厚度為5cm；在黃砂層上方鋪土工布，再在黃砂層上方鋪上一層海綿磚，海綿磚厚度為5cm；最后在海綿磚上鋪上多塊種植毯，相鄰兩塊種植毯之間通過搭扣拼接。
實(shí)施例二
如圖1所示，海綿城市建設(shè)用海綿草溝結(jié)構(gòu)，從上至下依次包括植被層1、海綿磚層2、黃砂層3、卵石層4、凈化層5、蓄水層6，其中植被層1是由多塊種植毯通過搭扣拼接而成，種植毯是由無紡布面層、均勻填充有植被種子的種植土壤層及底部土工布層以針刺的方式制備而成；海綿磚層2是由海綿磚鋪設(shè)的，其中海綿磚主要是由以下重量份的原料壓制而成：秸稈10份、防腐劑5份、黃壤土25份、黃砂20份、腐殖土5份、膠囊微生物1份、發(fā)泡劑3份、麻纖維15份、碳纖維10份、白茅根20份、水泥15份、膠粘劑10份，其中防腐劑為丙酸鈣、聚賴氨酸按5:2的重量比組合，發(fā)泡劑選用十二烷基硫酸鈉水溶液，膠粘劑由阿拉伯樹膠、有機(jī)硅、聚異丁烯、硅酸鹽按照重量比為5:2:2：3混合而成；凈化層5是由兩層土工布及由兩層土工布包裹的由交聯(lián)殼聚糖樹脂15份、硅藻土20份、海泡石30份組成的過濾混合物，以重量計(jì)；在蓄水層5中鋪設(shè)有溢流管7，溢流管7的進(jìn)水口設(shè)置的高度距離蓄水層頂部6cm，溢流管7與路面原本的下水管道連通。
膠囊微生物是由殼聚糖、戊二醛制成的囊材和由芽孢桿菌、釀酒酵母混合的菌液芯材制備而成，其中芽孢桿菌與釀酒酵母的用量比為3:2。防腐劑為礦油，發(fā)泡劑為十二烷基硫酸鈉水溶液。
海綿磚的制備方法，包括如下步驟：
（1）膠囊微生物的制備：分別將芽孢桿菌、釀酒酵母菌在各自的培養(yǎng)基培養(yǎng)至對數(shù)生長期，離心收集菌體，用0.85%的生理鹽水洗滌制備菌懸液，菌懸液加入3%的海藻酸鈉溶液中并混合均勻，滴入4%氯化鈣溶液固化15min，得膠珠，然后將膠珠置于1.5%殼聚糖溶液中覆膜8min，膠珠與殼聚糖溶液體積比為1:6，撈出后置于戊二醛溶液中交聯(lián)3min，得膠囊微生物，備用；
（2）膠粘、壓制處理：將秸稈、白茅根粉碎后加入防腐劑攪拌均勻進(jìn)行防腐處理，處理時(shí)間為15min，然后與曬干并粉碎的腐殖土、黃壤土及黃砂、步驟（1）制備的膠囊微生物加適量水混合均勻，然后加入用防腐劑處理過的麻纖維、碳纖維，均勻混合后加入水泥、發(fā)泡劑，加適量水充分?jǐn)嚢?、混合、分散，在攪拌的同時(shí)通入空氣，最后加入膠粘劑，快速攪拌后倒入模具，在溫度為200℃下壓制成型，制得本發(fā)明的海綿磚。
海綿城市建設(shè)用生態(tài)溝結(jié)構(gòu)的建設(shè)方法，包括如下步驟：先在規(guī)劃成草溝的地方挖深度為80cm、寬50cm的坑，然后在坑的底部鋪設(shè)10cm厚的枝葉構(gòu)成蓄水層，再在蓄水層中埋設(shè)有一根以上的溢流管，溢流管的管口距離蓄水層頂部6cm；然后在蓄水層上鋪土工布，倒入由交聯(lián)殼聚糖樹脂15份、硅藻土20份、海泡石30份組成的過濾混合物構(gòu)成過濾層，過濾層厚度12cm，然后鋪上土工布，再倒入卵石構(gòu)成卵石層，卵石層的厚度為20cm；在卵石層上方再鋪土工布，再倒入黃砂構(gòu)成黃砂層，黃砂層厚度為8cm；在黃砂層上方鋪土工布，再在黃砂層上方鋪上一層海綿磚，海綿磚厚度為20cm；最后在海綿磚上鋪上多塊種植毯，相鄰兩塊種植毯之間通過搭扣拼接。