滲井

滲井

滲井,是在地層中開鑿立式孔洞,將地面水和上層地下水引向更深的地下層,符合自然滲水規律,是一種立式地下排水設施。

在多層含水的地基上,如果影響路基的地下含水層較薄,且平式盲溝排水不易布置時,可考慮設定立式滲水井,想地下穿過不透水層,將上層含水引入下層滲水層,以利用地下水擴散排除。實際套用中,多套用於將邊溝排不出的水滲到地下透水層中而設定的充填礫石等粗粒材料井鋪以倒濾層的豎井。

基本介紹

  • 中文名:滲井
  • 外文名:Seepage Well
  • 概念:在地層中開鑿立式孔洞
  • 作用:將地面水和上層地下水引向地下層
  • 屬性:立式地下排水設施
  • 作用及優勢:排澇、集雨、因地制宜
作用及背景,工作原理,分類及特點,施工技術,經濟效益,社會效益,

作用及背景

滲井屬於水平方向的地下排水設備。當地下存有多層含水層,其中影響路基的上部含水層較薄,排水量不大,且平式滲溝難以布置,可採用立式(豎向)排水,設定滲井。
滲井兼備排澇、集雨、因地制宜的綜合優勢,曾經是我國古城鎮通用的排水設施,但因存在坍塌的隱患,現代大城市不再採用。對滲井進行安全性技術改造,將原有滲井以圓環體井管為器材、以井管支撐力加固井壁的方式,改變為井內加固結構由圓環體井管與四球體填充物組成,加固井壁方式由井管支撐力與圓球體填充物擴張力相結合,井上部以井管的支撐力固定式加固井壁,井的中下部以圓球體填充物的擴張力追蹤式加固並壁。雙力加固滲井的改造方案“道法自然”,建造與維護簡便易行,可收事半功倍的效果。改造後的安全滲井,採用“雨溝——滲井”、“窪地——滲井”、“平地——滲井”基本模式,適用於城市各種地貌條件,可將城區雨水迅速地轉化為地下水資源。任何一座城市,使用滲井將雨水全部引入地下,不僅能徹底解決水資源短缺問題,而且還可逐年增加地下水資源儲量。
我國古城鎮曾經通用滲井排水,在有些小城鎮,仍然保留著明清時代的滲井設施,暴雨之後不積水,被稱為奇蹟,其實是順應自然的一種正常現象。但是,現代大城市基本不用滲井了,多採取國外通用的排水技術。近年來,各大城市內澇越來越嚴重,很多人把矛頭指向政府部門只顧面子不管里子,其實國外城市內澇也不少見,這說明城市內澇不完全是決策與管理問題,而是技術問題,現有排水技術不理想是一個重要原因。重新研究滲井,並根據現代城市的特點和要求,對滲井進行技術改造,古為今用,不失為破解城市內澇難題的一條途徑。

工作原理

滲井穿過不透水層,將路基範圍內的上層地下水,引入更深的含水層中,以降低上層地下水位或者全部排除。
滲溝滲井用於降低地下水位或攔截地下水。當地下水埋藏較深或有固定含水層時,宜採用滲井。
填充料含泥量應小於5%,按單一粒徑分層填築,不得將粗細材料混雜填塞。下層透水層範圍內宜填碎石或卵石,上層不透水範圍內宜填砂或礫石。井壁與填充料之間應設反濾層。
滲井頂部四周用黏土填築圍護,井頂應加蓋封閉。
滲井開挖應根據土質選用合理的支撐形式,並應隨挖隨支撐、及時回填。

分類及特點

滲井是立式孔洞,其露水面為立體分布,深度越深,則滲水面越大,滲水量也越大,與自然滲水面的平面分布相比,在相同的地面上,滲井的滲水量大於自然滲水量,且隨著滲井深度加深,滲水量成倍擴大。
古今滲井有兩大類,一類是人工井,由人力挖掘而成,由於人在井內作業的空間需要和安全需要,人工井均為大口徑淺井,占地面積大、滲水面積小,古城鎮的滲井多為此類,不適合土地利用率高的現代城市採用;一類是機井,由鑽井機械挖掘而成,為小口徑深井,選擇不同的鑽井機械所挖機井的規格不盡相同,常用機井口徑在0.3m左右、深度在200m左右,占地面積小而滲水面積大。採用機井建造滲井,能更有效地利用地下空間,地面略大於井口就可建井,可以因地制宜、見縫插針,還可以充分利用城市現有設施,而不需要大超模地改變。
總之,滲井是自然滲水原理的運用,打開了雨水入地之門,也打開了地下水資源寶庫之門,是對地下空間的有效利用,可以因地制宜建造,很適合土地利用率高的現代城市採用。

施工技術

(1)根據設計所確定的滲井位置,採用GPS或全站儀準確放出滲井中心,然後放出滲井輪廓;
(2)根據設計確定滲井護壁材料(混凝土或鋼波紋管)結構厚度,對滲井輪廓適當擴大後,即可下挖滲井;
(3)當採用鋼筋混凝土護壁時,下挖一定深度後,現場澆築鋼筋混凝土,等達到一定強度後,採用沉井的方式,在滲井輪廓內進行下挖,逐漸下沉護壁,並不斷接高護壁,不斷下挖,依次循環直至達到設計的滲井深度。
(4)當採用鋼波紋管護壁時,可按滲井輪廓先下挖4m後,將組裝完成的鋼波紋管(高度4m)整體吊入滲井,就位準確後,採用亞粘土或亞砂土將鋼波紋管外側的空隙填充密實,確保鋼波紋管與土壁的緊密接觸;其次,再將組裝完成的鋼波紋管(縮徑,高度3m),按照製作鋼筋混凝土護壁的方法完成挖井和下沉鋼波紋管後,再組裝鋼波紋管(縮徑,高度3m),再下挖,直至達到滲井的設計深度。
(5)無論採用鋼筋混凝土,還是採用鋼波紋管護壁,均要求在施工中不斷校正滲井的垂直度。
(6)在運營過程中,必須對下挖被交叉道路的邊溝集水井排水管、滲井等,定期進行養護,一方面清除堆放於邊溝、集水井、排水管、滲井中的雜物,另一方面清除集水井和滲井底部沉澱的泥土和雜物,從而保證水流暢通和正常的滲透作用。

經濟效益

主線路基高度降低,經濟效益顯著:
(1)減少了路基永久占地;
(2)減少了路基填方工程量;
(3)取土場減少,減少了臨時用地;
(4)減少了邊坡防護和路側護欄等工程數量;
(5)因通道增加而取消了上跨主線的分離式立交或天橋,以及因主線路基高度降低,使上跨主線分離式立交或天橋橋樑高度降低和其引道降低和減短。

社會效益

(1)路基邊坡的圬工防護減少,植物防護增加,增加了公路與自然的融合。
(2)減少路側護欄的工程數量,並通過路基邊坡的進一步放緩,減少了事故車輛的損傷和二次事故的可能。
(3)對於農業以種植小麥、玉米、棉花和穀物為主的華北平原,節約土地意義重大。
(4)被交叉道路下挖並集中滲井方案的實施,可滲透或回灌補充地下水,有利於保護地質環境。
(5)路基填築技術難度減少,施工方便,路基質量可得到保證。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們