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          地下水的含義

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          地下水的含義

          地下水的含義范文第1篇

          關鍵詞: 水文地質勘察; 地下水問題; 解決對策

          隨著社會經濟的不斷發展,建筑工程成為人們生活和工作的基礎建設設施。水文地質質勘察工作不僅是保證工程施工正常、有序進行的基礎,同時也是提高建筑施工質量和建筑安全性的一項重點工作。

          1. 水文地質勘察含義概述

          水文地質勘察工作可以劃分為綜合性水文地質普查和專門性的水文地質勘探,通常的水文地址勘察工作主要指的是對水文地質條件和地下水情況展開詳細的調查,并通過對調查結果的分析來全面的掌握所在地的水文地質情況。在實際工作中,影響水文地質勘察進程和結構的因素有很多,而天氣則是其最為常見的影響因素。天氣的變化在一定的程度上加大的水文地質勘察工作的難度,再加上后期的水文地質勘察通常都是在野外進行,這也給地質勘察工作帶來了一定的麻煩。為此在進行水文地質勘察前,必須做足勘察前的準備。

          2. 地下水勘察的重要性

          地下水不僅能夠影響到巖土體的性質,同時對建筑施工的巖土地基工程、建筑物的穩定性和持久性都有著很大的影響,所以,認真嚴格的進行水文地質的勘察工作是非常重要的。在很長的一段時間里,絕大部分的人都認為地下水與建筑工程的施工是沒有直接關系的,正是由于這樣一種錯誤的觀念,使得人們一直都不關心水文地質勘察中的地下水問題。然而事實恰恰相反,地下水不僅與建筑工程的施工有著非常密切的關系,同時還對其施工質量有著非常大的影響,在實際的工程施工中,有很大工程問題都是因為沒有將地下水納入考慮的范圍而引起的,例如:基礎地基的下沉、建筑后期施工困難等。所以,必要給予水文地質勘察中地下水問題足夠的重視。

          3. 水文水地質勘察中地下水的問題

          通過對相關文獻研究以及結合筆者工作實踐來看,水文地質勘察中常見的地下水問題主要有以下三個方面:

          3.1 潛水位上升

          在水文地質勘察范圍附近進行建筑工程的施工,有很大的可能性會導致水庫、河流等潛水位的上升,這不僅會加大水文地質勘察的難度,還可能會帶來一定的安全隱患。第一,如果潛水位出現上升的情況,將會導地基隆起或兩側出現偏移的情況,從而造成建筑物的基礎上浮,這就大大的額降低了建筑物的穩定性與安全性。第二,由于巖土體的力學性能存在著一定的不穩定性,如果出現潛水位上升,則會大大提升斜坡、河岸的出現滑移、崩塌的概率,使得巖土的功能受到嚴重的破壞。第三,潛水位上升可能會導致地基軟化的情況出現,粘性土的含水量上升,使r土的強度出現明顯的下降,從而能導致建筑物的變形或沉降。

          3.2 地下水位下降

          地下水位下降也是水文地質勘察中較為常見的地下水問題的。第一,地下水位下降造成干濕交替,會加快木樁的腐爛程度。同時也會讓石膏層、鈉鹽層的溶解加快,從而導致建筑物出現偏移的情況。第二,巖土的密度與地下水位的變化有著非常密切的聯系,巖土的密度會隨著地下水位的下降而升高,進一步導致地面坍塌或沉降的情況出現。第三,地下水位的下降還可能會造成膨脹性巖土出現不均勻變形的情況,這就在一定的程度上加快巖土的膨脹和收縮距離,從而加大地裂問題出現的可能性,對建筑物的完整性和穩定性都有著非常大的影響。

          3.3 地下水的問題對建筑物帶來的危害

          河流上游修建堤壩、礦床疏干、地下水抽取過量等情況都是導致地下水問題形成的重點原因,嚴重時還會直接造成地下水位的下降,進而引起地面塌陷、地面沉降、地裂等一系列的問題,大大的威脅到人們的生命健康安全。不僅如此,嚴重時還會造成地下水水質惡化、水資源枯竭等危害。這不僅對建筑工程的穩定性和安全性有著非常大的影響,還會讓人類的生存環境變得不穩定。

          4. 解決水文地質勘察中地下水問題的對策研究

          針對當前水文地質勘察中所常見地下水問題,為了確保此項工作順利開展及成效,筆者認為我們可以從以下幾個方面著手予以解決。

          4.1 明確水文地質勘察的評價內容

          結合實踐來看,地下水類型、地下水水位的變化都在一定的程度上影響著水文地質勘察工作的正常有序進行,此外,含水層、隔水層的厚度,土層、巖層的滲透性能也會對其水文地質勘察質量造成一定的影響。針對這一情況,為了可以更有效的提升水文地質勘察的質量,應該在加強地下水研究工作力度的同時,還應該明確出水文地質勘察的評價內容,并對其進行科學、客觀的評價,全面掌握地下水對巖土層,對建筑物所帶來的影響。并在此基礎上,制定出一個有效的處理方案和預防方案,不斷完善水文地質勘察的基礎設計和施工過程,保證水文地質資料的準確性,盡最大努力去減小地下水問題出現的概率,從而更好的保證工程建筑施工的安全性。

          4.2 重視地下水對水文地質勘察工作的影響

          水文地質勘察工作處理對鈣離子、鎂離子、氯離子、pH值等進行分析研究外,還必須對其中的二價鐵離子、銨離子進行嚴格的測定。實際工作中,受多方面因素所影響,在目前水文地質勘察過程中,許多工作人員會忽略對水質地質參數的測定,這不僅不利于水文地質勘察工作的正常進行,還影響到其考察結果的準確性。所以,這就要求我們必須嚴格水文地質的勘察過程,重點分析地下水對水文地質勘察的影響,不對其進行詳細的研究分析,及時找出復雜地理位置中所存在的地下水問題,并采取相應的應對措施。同時,還要加強各部門的安全意識,通過各個部門的共同努力去消除地下水問題給水文地質勘察工作帶來的不利影響。

          4.3 強化對水理性質的研究工作

          巖土的水理性質對水文地質的勘察工作有著非常大的影響。通常情況下,水理性質主要包括了持水性、容水性以及透水性等。為了更有效的提高水文地質的勘察工作的質量,必須加強對巖土水理性質的研究工作,通過對水理性質數據的測試和分析,來得出準確的地下水位和水量變化的基礎數據,確保地下水問題分析的準確性是解決問題,消除危害的一種有效方式。根據有關研究認為,水理性質不僅可以改變巖土的強度,使巖土出現變形的情況,同時還會對建筑工程結構的穩定性造成一定的影響。為此,必須認真對待巖土的水理性質,并加強對水理性質的研究力度,從根本上去保證水文地質勘察工作的科學性、全面性與準確性。

          4.4 對水文地質勘察工作科學評價

          從實際工作來看,水文地質勘察中由于巖層滲透強度、地下水類型以及變動幅度等因素存在,因而要想準確分析地下水對建筑及巖土層等所構成影響,這就要求我們必須對水文地質勘察工作予以科學評價。對此,我們在開展水文地質地下水勘察工作時除了必須嚴格基于相關方法、作用規范以及數據處理程序開展外,還應做好其勘察與處理過程中所得數據復核工作,以此最大程度地確保水位地質地下水勘察資料詳實準確。如此一來為制定相關地下水預防及處理方案打下堅實基礎。

          5. 結束語

          水文地質作為地質勘察工作中的一項重點內容,相關人員必須對其給予高度的重視。從不同的方面對其影響因素進行全面的分析,讓水文地質的勘察該工作更加全面,更加準確。在解決水文地質勘察中的地下水題時,除了要水文地質勘察的評價內容外,還應該注重對其水理性質的研究,為提高水文地質勘察工作質量提高更有力保障。為此,上文重點對水文地質勘察中地下水的問題進行論述,隨后在此基礎上提出一些解決對策,以供廣大同行參考。

          參考文獻:

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          [6] 馬猛.巖土工程勘察中水文地質勘察與評價問題的研究[J].地球,2016(6).

          地下水的含義范文第2篇

          1.大港油田灘海開發公司 天津 300270;

          2.河北任丘渤海鉆探井下作業公司酸化壓裂中心 河北 任丘 506255

          摘 要:本文描述了一種用綜合測井資料來評估地下水礦化度的方法。開采地下水時,一項十分重要的技術是在水井完井前,預先對地下水的礦化度進行預測和評估,以便根據需要,進行有針對性的開發。地下水在地層條件下的電阻率,即地層水電阻率Rw,是評價地下水等效NaCl礦化度的最佳參數。根據已有的實驗資料進行分析研究,從理論上建立了地層水電阻率Rw、地層溫度T與等效NaCl礦化度Ce數學模型,進一步討論了如何利用綜合測井解釋成果圖來探求地層水Rw的方法,進而求出了地層水礦化度。

          關鍵詞 :礦化度;地下水;電阻率;孔隙度;自然電位

          1 概述

          由于地層溫度T、地層水電阻率與NaCl礦化度呈非線性關系,所以地層測井參數與NaCl礦化度的函數關系難以用統一的數學公式表示。計算NaCl溶液礦化度需要全面考慮礦化度高低情況及不同溫度環境的影響。為了最大限度地減小誤差,本文根據礦化度由高到低不同程度,分別討論研究利用綜合測井資料計算地下水等效NaCl溶液礦化度方法。

          2 地下水等效NaCl礦化度計算數學模型

          2.1 測井資料(地層水電阻率以及地層溫度)與地下水NaCl礦化度的關系。通過NaCl溶液電阻率與溫度的雙對數坐標圖可以發現,礦化度相同時,溫度與NaCl溶液的電阻率呈線性關系。即使礦化度改變,電阻率—溫度直線也基本平行。

          圖中直線L1、Lx、L2表示,溫度為T0時,礦化度C1、Cx、C2與電阻率Rw1、Rwy 、Rw2的對應關系。

          log(Rw)=k*log(T)+b(K為直線L斜率,b為截距)

          P為直線Lx上的一點,當溫度為Tx、電阻率為 RWX時,

          公式(1)為計算礦化度與電阻率、溫度的數學模型

          2.2 根據礦化度高低分段計NaCl礦化度。在以下的推導公式中,各符號含義及單位如下,T——地層溫度(℉);Rw——地層電阻率(Ω.m);Cx——地層礦化度(ppm)。

          2.2.1 高礦化度計算公式推導。在(1)式中當C2=200000ppm;C1=60000ppm時;查表(1)得:k=-0.89269;b=0.72077;溫度T0=50℉,查表(2)得:Rw1=0.16Ω.m; Rw2=0.06Ω.m;將數據代入(1)式并化簡得:。此公式在礦化度60000ppm≤Cx≤200000ppm計算精度較高,相對誤差小于7.62%,使用條件T-0.96165*100.24208≤Rx≤。此公式不能用來低礦化度的計算,當礦化度20000ppm≤Cx≤200000ppm時,與實驗數據校對誤差小于9%。精確度可以滿足工程計算要求。對測井數據(電阻率、地層溫度)先用此公式進行計算,當估算礦化度超過60000ppm時,此公式計算精確度高。不足60000ppm可以按照相應的中、低礦化度公式計算,保證計算結果準確。

          2.2.2 中礦化度計算公式推導。在(1)式中令:C2=60000ppm;C1=20000ppm;查表1得:k=-0.94782;b=1.20114;溫度T0=50℉,查表2得:Rw1=0.425Ω.m; Rw2=0.16Ω.m;將數據代入(1)式并化簡得:

          此公式在礦化度20000ppm≤Cx≤60000ppm計算精度較高,相對誤差小于5%,使用條件。

          2.2.3 低礦化度計算公式推導。在(1)式中令:C2=20000ppm;C1=800ppm;查表1得:k=-0.92571;b=2.55971;溫度T0=50℉,查表2得:Rw1=8.9Ω.m; Rw2=0.425Ω.m;將數據代入(1)式并化簡得:

          此公式在礦化度800ppm≤Cx≤20000ppm計算精度較高,相對誤差小于5%,使用條件。

          地下水的含義范文第3篇

          【關鍵詞】地下室;抗浮設計;問題

          隨著社會經濟、城市建設的發展,人們對地下空間的需求不斷增長,地下工程在整個建設項目中所占的比重越來越大。近幾年來,有不少地下室因地下水的作用而造成工程事故,如出現裂縫、漏水、地下室底板局部拱起甚至地下室上浮及結構破壞等,處理起來非常棘手且效果不好。在多個地下室因水浮力作用而引發的工程事故中,主要是由于設計人員對地下水的作用認識不足,抗浮設計的基本概念不清晰造成的。本文根據審查工程中地下室抗浮設計出現的一些問題,總結以下幾方面在設計時需加以注意。

          1、確定科學合理的抗浮設防水位

          規范規定建筑物在施工及使用階段均應符合抗浮穩定性要求。在建筑物施工階段,應根據施工期間的抗浮設防水位和抗力荷載進行抗浮驗算,必要時采取可靠的降、排水措施滿足抗浮穩定要求;在建筑物使用階段,應根據設計基準期抗浮設防水位進行抗浮驗算。驗算地下水對結構物的作用時,原則上應按勘察報告提供的設防水位計算水浮力。確定一個科學合理的抗浮設防水位對于地下室的結構設計是很重要的。抗浮水位、防水水位和設防水位這三個術語的意義不同,抗浮水位是指抗浮設計時控制浮力的水位,防水水位是地下水防水設計時控制設計的水位,對同一個場地而言,有些情況下水位是相同的,但有些情況可能不相同。設防水位的含義應該更具有嚴格的內涵,抗浮水位與抗浮設防水位嚴格程度不同,抗浮設防水位應該包含有多少年一遇的水位,或者超越概率,如果沒有歷史資料可以作概率分析,這個水位沒有多少年一遇的內涵,則只能通稱為抗浮水位而不能說是抗浮設防水位。由于分析設防水位的超越概率需要長期觀測的地下水歷史資料,對于沒有建立長期觀測地下水位站網的城市和地區,僅憑勘察時觀測的地下水位作為設防水位是不確切的。

          2、抗浮計算

          局部抗浮,一般按照1.05F(浮力)—0.9G(自重+覆重)

          3、抗浮設計

          抗浮設計首先應考慮采用增加自重或覆土的辦法,即自重平衡法來平衡地下水浮力。無論采用增加結構自重,還是增設覆重,都是要按照經濟合理的原則進行處理的,是有限度的。通常在防水底板上增設回填土、灰土墊層、毛石混凝土、素混凝土層等,有的采用鐵屑混凝土(不建議采用);另外在地下室頂板增設覆土,局部也可采用地下室底板外挑,比較經濟有效。

          如果采用自重或覆土加覆重辦法,抗浮計算仍不滿足時,可采用抗拔樁和錨桿處理。采用抗浮樁或抗浮錨桿等措施,應在基坑開挖前確定抗浮設計方案。以便于基坑槽、抗浮樁施工及本工程基坑降水與邊坡支護、基礎施工等后續工藝的銜接。抗浮樁或錨桿設計所需各巖土層相關參數可按巖土工程勘察報告提供值采用。采用配重加錨桿相結合的方案,錨桿的孔徑150mm,200mm較為常用,具體設計可由抗拔試驗數據確定。

          4、抗浮設計的問題及處理

          (1)對于地下水位較低的情況,通常僅按構造要求,設構造防水底板,板厚不小于250mm,構造配筋即可滿足要求。但是,實際工程中,有的工程地下水位較高(在底板之上),也采用構造做法就不妥了,此時雖然整體抗浮滿足要求,但局部抗浮混凝土底板裂縫可能不滿足,獨立柱基與防水底板變形不協調,結果是因配筋過小導致防水底板開裂失效。

          (2)地下水位較高時,應特別注意只有地下室部分和地面上樓層不多時的抗浮計算。地下室車道、地下水池的抗浮驗算常常容易漏掉。

          (3)地下室外墻(土壓力及水壓力)與防水底板(水壓力、上部荷載)不僅要滿足受力要求,還應進行裂縫寬度的計算,裂縫寬度不得大于0.2mm,并不得貫通。

          (4)需要明確地下工程防水混凝土迎水面鋼筋保護層厚度,有的設計取值偏小。應注意防水底板與墻柱基礎,以及防水底板與主樓基礎的連接,受力鋼筋的錨固與搭接要求。

          (5)高層地下室采用獨立柱基或條基加抗水底板時,在抗水板下設褥墊,以保證實際受力與設計計算模型相同。高層建筑地下室設計時,當底板下的土質較好時,地下室底板自重、地下室隔墻和水池等荷載考慮由底板下的土層直接承受,應要求不擾動土層、對遇到軟弱土時的處理方法,超開挖或者標高變化處的回填土的施工應提出明確的要求,回填土未加處理將引起底板開裂。

          (6)當采用抗浮樁時,樁基不能既作抗拔樁,又同時作為承壓樁來設計,因為樁只有變形才發揮作用,相反方向的變形會導致樁基失效而不安全。

          (7)抗浮設計時,后澆帶應有措施保證抗水板不出現薄弱點及漏點。

          (8)抗拔樁設計時,樁身配筋量不能僅按強度要求進行計算,往往缺少裂縫寬度驗算。按裂縫寬度控制計算結果的配筋量遠大于按強度要求計算的配筋量。采用預制樁作為抗拔樁時,往往只注意樁身的抗拉強度要求,樁基與承臺間連接鋼筋的強度要求接樁段的裂縫寬度要求常常被忽視。

          (9)抗拔樁計算問題:抗拔樁配筋計算時荷載分項系數取1.0有誤(審查中發現,抗浮計算時水浮力和壓重分項系數均取1.0計算,當水浮力大于壓重時,抗拔樁樁身配筋按(水浮力一壓重,鋼筋強度計算,嚴重錯誤)。地下室底板的強度計算時(水位較高,總豎向荷載往上)(樁基時不同),板、覆土的自重的荷載分項系數取1.2有誤,根據《建筑結構荷載規范)GB50009—2012第3.2.54條荷載分項系數應取1.0。抗浮計算時,板、覆土的自重的荷載分項系數應取0.9進行折減。

          (10)有些設計人員往往忽視施工對地下室抗浮的重要性,在結構設計說明中必須明確降排水要求,包括停止降水的時間(不留降水盲點,雨季必要時應另有要求和措施),主樓及地下室施工完成的進度,必須具備的條件,如基礎底板及頂板上覆重完成等;另外還要明確荷重要求,墊層的密度、壓實系數等要求。

          地下水的含義范文第4篇

          關鍵詞:組合支護型式優選;影響因素;線性規劃;SVR

          組合支護是在圍巖與支護共同作用的原理基礎上進行的,它既考慮了圍巖的壓力,又充分發揮了圍巖的承載能力,將圍巖看做結構型式而不只是載荷,圍巖對結構有作用力,同時結構對圍巖也有作用力。因此,在研究組合支護的影響因素時,應將圍巖納入其中。不管采用何種組合支護型式,都要考慮“剛柔并濟”的原則,在錨桿、鋼支架、管棚等剛性加固的基礎上,進行噴射混凝土、注漿等柔性支護,這樣既可以增強圍巖的整體性和承載能力,又能保證圍巖和支護結構的穩定性,既有柔性支護的讓壓作用,又有剛性支架的承載能力,組成聯合支護體系,共同維持坑道的穩定性。

          一、 確定坑道組合支護型式優選影響因素的基本原則

          根據組合支護的型式特征和作用原理,在分析坑道工程組合支護型式優選的影響因素時,應遵循以下原則:

          1.圍巖與支護共同作用原則。圍巖已成為支護結構的重要組成,圍巖的組成直接影響了組合支護的型式。

          2.人為因素原則。根據現階段的施工情況,應將人為因素作為支護選擇的重要因素考慮。從現有施工機具、人員素質、技術人員水平、組織管理能力等出發,分析人為因素的影響。

          3.重要性原則:必須是影響組合支護優選的最重要因素,且能反映組合支護的特點。

          4.量化性原則:必須能夠量化呈一定指標,每個指標能反映對組合支護的影響程度。

          5.明確性原則:影響因素簡明易懂,含義明確,直接為設計、施工部門提供決策依據。

          6.易獲取原則:影響因素及所涉及的參數應當容易測定或獲取,且易于定量表示。

          二、影響因素的構成及量化指標

          我們從環境和自身兩個視角,從圍巖地質環境、地下水狀況、坑道本身、支護結構、人為因素五個方面分析,依據六種原則,來分析影響坑道組合支護型式選擇的因素以及量化指標。

          1.圍巖地質環境

          (1)圍巖級別 。本文采用1995年國家頒布的《工程巖體分級標準》(GB50218―94)執行。該分級標準考慮了巖體結構特點、巖體的完整性、巖石強度、初始地應力等因素,因此,可以用巖體的基本 BQ值對圍巖級別進行量化處理。地下水、主要軟弱結構面和初始地應力在下面單獨或與別的因素進行考慮。

          2.地下水狀況

          圍巖巖體中地下水的賦存與活動狀況,既影響圍巖的應力狀態又影響組合支護結構的強度。實踐證明,只要坑道圍巖是干燥的,即便是通過軟弱的或破碎的巖層時,坑道的穩定性總是較好的或受到的危害比較微弱,并且易于解決。當坑道處于含水層中或坑道的圍巖和支護結構透水性較強即坑道圍巖中的地下水狀態為有滲水或潮濕時,地下水對坑道穩定性的影響比較明顯,主要表現在靜水壓力作用、動水壓力作用、軟化作用和溶解作用、對可溶巖體的溶蝕作用及對滑動面的作用等。因此,在組合支護優選時,應充分考慮地下水的影響。

          (1)涌水量L。

          3.坑道自身

          (1)斷面尺寸。斷面尺寸的不同直接影響著支護型式的選擇和運用。對坑道斷面尺寸的,以坑道等效圓尺寸(跨度與高度之和的1/4)來反映其斷面尺寸。

          對坑道斷面尺寸的,以坑道等效圓尺寸來反映其斷面尺寸。

          4.支護結構

          5.人為因素

          (1)勞力因素系數

          勞力因素系數我們用現有可用勞力與標準勞力的比值來確定。可用勞力 是進行組合支護施工時,各工種所需人員數;標準勞力 是根據支護方案的工程量和定額來計算的來。

          (2)機械因素系數j

          機械因素系數我們用現有可用機械臺班與標準所需機械臺班的比值來確定。可用機械臺班 是進行組合支護施工時,各工種所需人員數;所需機械臺班 是根據支護方案的工程量和定額來計算的來。

          三、 影響因素的線性規劃SVR模型

          四、結論

          1.影響組合支護型式選擇的因素很多,通過對有限的十六中因素建立的線性規劃SVR模型中得到了九個最主要的因素,因此在進行選擇組合支護型式時,我們就可以只從最主要的影響因素出發進行綜合考慮,可以節省大量的物力、人力、財力。

          2.組合支護型式選擇是一項十分復雜的工作,影響因素較多,除了本文能夠量化的十六個指標外,還有像部隊管理水平,安全施工的措施等不能量化的主客觀因素。因此,要想全面研究組合支護型式選擇的影響因素,應著力解決主觀因素如何量化的問題。

          參考文獻:

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          [3]邊肇祺,張學工 模式識別(第二版)[M]。 北京:清華大學出版社,2000

          地下水的含義范文第5篇

          關鍵詞:現代城市;市政道路;排水設計;路面排水;結構內排水

          1 引言

          水害是使城市道路破壞的最主要病害之一。道路路面積水,會降低車輛的運行能力,甚至使車輛產生液面滑移,對交通安全極為不利,同時路面長期積水會浸潤路基,降低路基土的強度,甚至造成路基整體破壞,混凝土板在行車荷載的作用下產生不均勻沉陷。造成斷板、錯臺、開裂等,最終導致路面早期破壞。在設計城市道路時,為保證行車安全、改善城市衛生條件,以及避免路面過早損壞,要求迅速及時地排除路面積水,同時城市道路排水也是城市排水系統的一部分,很多排水主干管均敷設在其下,為保障生產和人民生活,還需及時排除生活污水和生產廢水。所以城市道路排水是城市道路設計的一個重要組成部分。

          因此,合理有效地安排排水設施,可以保證路面結構處在一種干燥的狀態,使路面具有足夠的強度和穩定性,延長道路使用壽命。

          2 路基排水設計

          路基是道路的主要部分,路基的穩定性和強度對于水的作用非常敏感,水還可能造成摻有膨脹土的路基工程毀滅性的破壞。路基排水的任務是將路基范圍內的土路基濕度降到一定的限度范圍內,保持路基常年處于干燥狀態,確保路基具有足夠的強度和穩定性。

          2.1 地勢較低集中匯水的排水設計

          城市道路立交低洼處地下水水位較高,特別是在下穿式立交中,道路低點比周圍地面低 3 m~6 m,且形成盆地地形,這樣大氣降水向低洼處匯集,就會造成路面積水。這里需要解決的兩個問題就是地面排水和地下排水。可以通過以下方法處理:

          2.1.1 自流排水

          當立交附近有低于立交最低路面的排水管區時,采用直接排水的方式,這也是城市道路立交經常采用的方式。自流排水是最經濟、最安全的排水措施,它不需要消耗能源和其他工程設施的建設。

          2.1.2 調蓄排水

          當達到洪峰時,如水體或干管水位高于路面水位的時候,將不能自流排水之流量引入蓄水池,待水體或干管水位回落時,再自流排水,但調蓄排水受條件限制應用不是很廣泛。

          2.2 潮濕和過濕路基的排水設計

          潮濕和過濕路基應首先應該疏干和換填處理。對于潮濕路基,含水量不是太高,可以在施工前在路基兩側挖縱向排水溝,并每隔一定距離挖一些橫向排水溝,將路基水排到排水溝內,從而疏干路基;對于過濕路基,含水量較高,無法晾曬和疏干。只能采取換填的方式進行處理,如換填好土,換填透水性好的材料等。

          2.3 降低路基地下水位的設計

          降低路基地下水位,使路基處于干燥狀態。在下穿式立交處一般路面標高較低,大部分路基位于地下水位以下,特別是南方地下水位較高而雨水又多地區,若路基長期浸泡在地下水中,導致路基濕軟、變形、強度降低,最終發生破壞。降低地下水位通常可以在路基下地下水位一定高度范圍內設置暗溝、滲溝和滲井等。

          2.3.1 暗溝

          相對于地面排水的明溝而言,暗溝又稱盲溝,具有隱蔽工程的含義。從盲溝的構造特點為溝內分層填以大小不同的顆粒材料,利用滲水材料透水性將地下水匯集于溝內,并沿溝排泄至指定的地點。

          2.3.2 滲溝

          采用滲透的方式將地下水匯聚于溝內,并通過溝底通道將水排至指定的地點。此種地下排水設備稱為滲溝,它的作用是降低地下水位和攔截地下水。滲溝的設置位置視地下排水的需求而定,與盲溝的設置相仿。但溝的尺寸更大,埋植更深,而且要進行水力計算確定尺寸。

          2.3.3 滲井

          滲井屬于水平方向的地下排水設備,當地下存在多層含水層,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時,采用歷時排水,設置滲井,穿過不透水層,將路基范圍內的上層地下水,引入更深的含水層去,以降低上層的地下水位或全部予以排水。鑒于滲井施工不易,單位含水面積的造價高于滲溝,一般盡量少用。

          3 路面排水設計

          3.1 車行道排水設計

          城市道路路面排水有雙坡排水和單坡排水。當車行道寬度較寬時,為了減少地表水在道路表面的徑流時間并迅速將水排除,通常采取雙坡排水方式,在道路兩側每隔一定距離設置雨水口的方式收集路面水,并通過與其連接的雨水支管將收集到的地表水排入埋設在路面下的雨水主干管內,最終排入保留水系或河流中。

          機動車道采用的是雙坡排水。當路面寬度較窄,設置單坡也能滿足道路的橫向排水要求時,可采用單坡排水,非機動車道的排水方式即為單坡排水,這樣既有利于施工,又保證了路面的完整性。

          3.2 人行道排水設計

          (1)為便于人行道路面水的排除,人行道橫坡設置時坡度朝向車行道,降落到人行道上的雨水通過橫向坡度自流排入車行道邊的雨水口內。

          (2)當道路位于挖方段時,通常在道路兩側設置各種形式的擋土墻,道路兩側應在擋土墻上方設置截水溝,攔截將要流入人行道上的地表水。此外,還有少量地表水或地下水會從擋土墻上的泄水孔沿著擋土墻流到人行道上,然后順人行道流入車行道邊的雨水口內。通過長期觀察發現,大多數在道路兩側設置路塹擋土墻的路段,人行道上都有沿擋土墻流下的雨水痕跡(雨水攜帶黃土或鑄鐵泄水孔生銹而產生)。

          4 綠化帶處排水設計

          城市道路由機動車道、非機動車道、人行道和綠化帶等部分組成。長期以來人們采取各種措施保證車行道、人行道的排水通暢,但對于綠化帶部分的排水卻未引起足夠的重視。隨著城市對綠化指標的不斷提高,文獻中也對城市道路綠化率提出了相應的要求。

          在公路上,綠化帶排水已逐漸引起重視并采取了一定的排水措施,取得了良好的效果。在文獻中并未對綠化帶排水提出要求和規定,大部分城市道路設計中也未考慮綠化帶排水。為了使城市道路經久耐用,滿通需求,保證交通安全,在保證路基、路面排水的同時還應該充分做好綠化帶排水。

          在公路綠化帶排水中,考慮2種排水措施:①分隔帶為硬鋪裝;②分隔帶為綠化帶。在城市道路里,為了滿足綠化要求,美化城市環境,道路分隔帶硬鋪裝越來越少,部分利用綠化帶作為公交站臺處采用硬鋪裝,因此可以按照分隔帶均為綠化帶進行排水設計。滲入到綠化帶中的水分一部分沿道路縱坡向下排走,另一部分向路面結構側面、綠化帶底滲入,因此,可以在路面結構兩側邊緣與綠化帶銜接處鋪設涂刷雙層瀝青的土工布,將綠化帶與路面結構隔開。

          5 結束語

          綜上所述,城市道路排水對于城市道路使用壽命的長短影響很大,道路設計中不僅要重視道路路面水的排除,對于道路路基排水、綠化帶處排水、下立交處地下水位的降低等也不容忽視。實踐證明綜合運用這些排水措施會取得良好的效果。

          參考文獻

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