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地下水的含义

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地下水的含义

地下水的含义范文第1篇

关键词: 水文地质勘察; 地下水问题; 解决对策

随着社会经济的不断发展,建筑工程成为人们生活和工作的基础建设设施。水文地质质勘察工作不仅是保证工程施工正常、有序进行的基础,同时也是提高建筑施工质量和建筑安全性的一项重点工作。

1. 水文地质勘察含义概述

水文地质勘察工作可以划分为综合性水文地质普查和专门性的水文地质勘探,通常的水文地址勘察工作主要指的是对水文地质条件和地下水情况展开详细的调查,并通过对调查结果的分析来全面的掌握所在地的水文地质情况。在实际工作中,影响水文地质勘察进程和结构的因素有很多,而天气则是其最为常见的影响因素。天气的变化在一定的程度上加大的水文地质勘察工作的难度,再加上后期的水文地质勘察通常都是在野外进行,这也给地质勘察工作带来了一定的麻烦。为此在进行水文地质勘察前,必须做足勘察前的准备。

2. 地下水勘察的重要性

地下水不仅能够影响到岩土体的性质,同时对建筑施工的岩土地基工程、建筑物的稳定性和持久性都有着很大的影响,所以,认真严格的进行水文地质的勘察工作是非常重要的。在很长的一段时间里,绝大部分的人都认为地下水与建筑工程的施工是没有直接关系的,正是由于这样一种错误的观念,使得人们一直都不关心水文地质勘察中的地下水问题。然而事实恰恰相反,地下水不仅与建筑工程的施工有着非常密切的关系,同时还对其施工质量有着非常大的影响,在实际的工程施工中,有很大工程问题都是因为没有将地下水纳入考虑的范围而引起的,例如:基础地基的下沉、建筑后期施工困难等。所以,必要给予水文地质勘察中地下水问题足够的重视。

3. 水文水地质勘察中地下水的问题

通过对相关文献研究以及结合笔者工作实践来看,水文地质勘察中常见的地下水问题主要有以下三个方面:

3.1 潜水位上升

在水文地质勘察范围附近进行建筑工程的施工,有很大的可能性会导致水库、河流等潜水位的上升,这不仅会加大水文地质勘察的难度,还可能会带来一定的安全隐患。第一,如果潜水位出现上升的情况,将会导地基隆起或两侧出现偏移的情况,从而造成建筑物的基础上浮,这就大大的额降低了建筑物的稳定性与安全性。第二,由于岩土体的力学性能存在着一定的不稳定性,如果出现潜水位上升,则会大大提升斜坡、河岸的出现滑移、崩塌的概率,使得岩土的功能受到严重的破坏。第三,潜水位上升可能会导致地基软化的情况出现,粘性土的含水量上升,使r土的强度出现明显的下降,从而能导致建筑物的变形或沉降。

3.2 地下水位下降

地下水位下降也是水文地质勘察中较为常见的地下水问题的。第一,地下水位下降造成干湿交替,会加快木桩的腐烂程度。同时也会让石膏层、钠盐层的溶解加快,从而导致建筑物出现偏移的情况。第二,岩土的密度与地下水位的变化有着非常密切的联系,岩土的密度会随着地下水位的下降而升高,进一步导致地面坍塌或沉降的情况出现。第三,地下水位的下降还可能会造成膨胀性岩土出现不均匀变形的情况,这就在一定的程度上加快岩土的膨胀和收缩距离,从而加大地裂问题出现的可能性,对建筑物的完整性和稳定性都有着非常大的影响。

3.3 地下水的问题对建筑物带来的危害

河流上游修建堤坝、矿床疏干、地下水抽取过量等情况都是导致地下水问题形成的重点原因,严重时还会直接造成地下水位的下降,进而引起地面塌陷、地面沉降、地裂等一系列的问题,大大的威胁到人们的生命健康安全。不仅如此,严重时还会造成地下水水质恶化、水资源枯竭等危害。这不仅对建筑工程的稳定性和安全性有着非常大的影响,还会让人类的生存环境变得不稳定。

4. 解决水文地质勘察中地下水问题的对策研究

针对当前水文地质勘察中所常见地下水问题,为了确保此项工作顺利开展及成效,笔者认为我们可以从以下几个方面着手予以解决。

4.1 明确水文地质勘察的评价内容

结合实践来看,地下水类型、地下水水位的变化都在一定的程度上影响着水文地质勘察工作的正常有序进行,此外,含水层、隔水层的厚度,土层、岩层的渗透性能也会对其水文地质勘察质量造成一定的影响。针对这一情况,为了可以更有效的提升水文地质勘察的质量,应该在加强地下水研究工作力度的同时,还应该明确出水文地质勘察的评价内容,并对其进行科学、客观的评价,全面掌握地下水对岩土层,对建筑物所带来的影响。并在此基础上,制定出一个有效的处理方案和预防方案,不断完善水文地质勘察的基础设计和施工过程,保证水文地质资料的准确性,尽最大努力去减小地下水问题出现的概率,从而更好的保证工程建筑施工的安全性。

4.2 重视地下水对水文地质勘察工作的影响

水文地质勘察工作处理对钙离子、镁离子、氯离子、pH值等进行分析研究外,还必须对其中的二价铁离子、铵离子进行严格的测定。实际工作中,受多方面因素所影响,在目前水文地质勘察过程中,许多工作人员会忽略对水质地质参数的测定,这不仅不利于水文地质勘察工作的正常进行,还影响到其考察结果的准确性。所以,这就要求我们必须严格水文地质的勘察过程,重点分析地下水对水文地质勘察的影响,不对其进行详细的研究分析,及时找出复杂地理位置中所存在的地下水问题,并采取相应的应对措施。同时,还要加强各部门的安全意识,通过各个部门的共同努力去消除地下水问题给水文地质勘察工作带来的不利影响。

4.3 强化对水理性质的研究工作

岩土的水理性质对水文地质的勘察工作有着非常大的影响。通常情况下,水理性质主要包括了持水性、容水性以及透水性等。为了更有效的提高水文地质的勘察工作的质量,必须加强对岩土水理性质的研究工作,通过对水理性质数据的测试和分析,来得出准确的地下水位和水量变化的基础数据,确保地下水问题分析的准确性是解决问题,消除危害的一种有效方式。根据有关研究认为,水理性质不仅可以改变岩土的强度,使岩土出现变形的情况,同时还会对建筑工程结构的稳定性造成一定的影响。为此,必须认真对待岩土的水理性质,并加强对水理性质的研究力度,从根本上去保证水文地质勘察工作的科学性、全面性与准确性。

4.4 对水文地质勘察工作科学评价

从实际工作来看,水文地质勘察中由于岩层渗透强度、地下水类型以及变动幅度等因素存在,因而要想准确分析地下水对建筑及岩土层等所构成影响,这就要求我们必须对水文地质勘察工作予以科学评价。对此,我们在开展水文地质地下水勘察工作时除了必须严格基于相关方法、作用规范以及数据处理程序开展外,还应做好其勘察与处理过程中所得数据复核工作,以此最大程度地确保水位地质地下水勘察资料详实准确。如此一来为制定相关地下水预防及处理方案打下坚实基础。

5. 结束语

水文地质作为地质勘察工作中的一项重点内容,相关人员必须对其给予高度的重视。从不同的方面对其影响因素进行全面的分析,让水文地质的勘察该工作更加全面,更加准确。在解决水文地质勘察中的地下水题时,除了要水文地质勘察的评价内容外,还应该注重对其水理性质的研究,为提高水文地质勘察工作质量提高更有力保障。为此,上文重点对水文地质勘察中地下水的问题进行论述,随后在此基础上提出一些解决对策,以供广大同行参考。

参考文献:

[1] 郑河.关于工程地质勘察中水文地质的探讨分析[J].西部资源,2014(6).

[2] 翟江峰.水文地质勘察中地下水的问题及应对措施之我见[J].建材发展导向,2014(1):153-154.

[3] 姬萌蕾,张宏.水文地质勘察中地下水的问题及预防措施[J].华东科技:学术版,2014(2):178-178.

[4] 祁拉加上让.水文地质勘察中地下水的问题及应对措施研究[J].建筑工程技术与设计,2015(31).

[5] 陈雪莲.试分析水文地质勘察中地下水的相关问题及应对措施[J].江西建材,2015(1):238-238.

[6] 马猛.岩土工程勘察中水文地质勘察与评价问题的研究[J].地球,2016(6).

地下水的含义范文第2篇

1.大港油田滩海开发公司 天津 300270;

2.河北任丘渤海钻探井下作业公司酸化压裂中心 河北 任丘 506255

摘 要:本文描述了一种用综合测井资料来评估地下水矿化度的方法。开采地下水时,一项十分重要的技术是在水井完井前,预先对地下水的矿化度进行预测和评估,以便根据需要,进行有针对性的开发。地下水在地层条件下的电阻率,即地层水电阻率Rw,是评价地下水等效NaCl矿化度的最佳参数。根据已有的实验资料进行分析研究,从理论上建立了地层水电阻率Rw、地层温度T与等效NaCl矿化度Ce数学模型,进一步讨论了如何利用综合测井解释成果图来探求地层水Rw的方法,进而求出了地层水矿化度。

关键词 :矿化度;地下水;电阻率;孔隙度;自然电位

1 概述

由于地层温度T、地层水电阻率与NaCl矿化度呈非线性关系,所以地层测井参数与NaCl矿化度的函数关系难以用统一的数学公式表示。计算NaCl溶液矿化度需要全面考虑矿化度高低情况及不同温度环境的影响。为了最大限度地减小误差,本文根据矿化度由高到低不同程度,分别讨论研究利用综合测井资料计算地下水等效NaCl溶液矿化度方法。

2 地下水等效NaCl矿化度计算数学模型

2.1 测井资料(地层水电阻率以及地层温度)与地下水NaCl矿化度的关系。通过NaCl溶液电阻率与温度的双对数坐标图可以发现,矿化度相同时,温度与NaCl溶液的电阻率呈线性关系。即使矿化度改变,电阻率—温度直线也基本平行。

图中直线L1、Lx、L2表示,温度为T0时,矿化度C1、Cx、C2与电阻率Rw1、Rwy 、Rw2的对应关系。

log(Rw)=k*log(T)+b(K为直线L斜率,b为截距)

P为直线Lx上的一点,当温度为Tx、电阻率为 RWX时,

公式(1)为计算矿化度与电阻率、温度的数学模型

2.2 根据矿化度高低分段计NaCl矿化度。在以下的推导公式中,各符号含义及单位如下,T——地层温度(℉);Rw——地层电阻率(Ω.m);Cx——地层矿化度(ppm)。

2.2.1 高矿化度计算公式推导。在(1)式中当C2=200000ppm;C1=60000ppm时;查表(1)得:k=-0.89269;b=0.72077;温度T0=50℉,查表(2)得:Rw1=0.16Ω.m; Rw2=0.06Ω.m;将数据代入(1)式并化简得:。此公式在矿化度60000ppm≤Cx≤200000ppm计算精度较高,相对误差小于7.62%,使用条件T-0.96165*100.24208≤Rx≤。此公式不能用来低矿化度的计算,当矿化度20000ppm≤Cx≤200000ppm时,与实验数据校对误差小于9%。精确度可以满足工程计算要求。对测井数据(电阻率、地层温度)先用此公式进行计算,当估算矿化度超过60000ppm时,此公式计算精确度高。不足60000ppm可以按照相应的中、低矿化度公式计算,保证计算结果准确。

2.2.2 中矿化度计算公式推导。在(1)式中令:C2=60000ppm;C1=20000ppm;查表1得:k=-0.94782;b=1.20114;温度T0=50℉,查表2得:Rw1=0.425Ω.m; Rw2=0.16Ω.m;将数据代入(1)式并化简得:

此公式在矿化度20000ppm≤Cx≤60000ppm计算精度较高,相对误差小于5%,使用条件。

2.2.3 低矿化度计算公式推导。在(1)式中令:C2=20000ppm;C1=800ppm;查表1得:k=-0.92571;b=2.55971;温度T0=50℉,查表2得:Rw1=8.9Ω.m; Rw2=0.425Ω.m;将数据代入(1)式并化简得:

此公式在矿化度800ppm≤Cx≤20000ppm计算精度较高,相对误差小于5%,使用条件。

地下水的含义范文第3篇

【关键词】地下室;抗浮设计;问题

随着社会经济、城市建设的发展,人们对地下空间的需求不断增长,地下工程在整个建设项目中所占的比重越来越大。近几年来,有不少地下室因地下水的作用而造成工程事故,如出现裂缝、漏水、地下室底板局部拱起甚至地下室上浮及结构破坏等,处理起来非常棘手且效果不好。在多个地下室因水浮力作用而引发的工程事故中,主要是由于设计人员对地下水的作用认识不足,抗浮设计的基本概念不清晰造成的。本文根据审查工程中地下室抗浮设计出现的一些问题,总结以下几方面在设计时需加以注意。

1、确定科学合理的抗浮设防水位

规范规定建筑物在施工及使用阶段均应符合抗浮稳定性要求。在建筑物施工阶段,应根据施工期间的抗浮设防水位和抗力荷载进行抗浮验算,必要时采取可靠的降、排水措施满足抗浮稳定要求;在建筑物使用阶段,应根据设计基准期抗浮设防水位进行抗浮验算。验算地下水对结构物的作用时,原则上应按勘察报告提供的设防水位计算水浮力。确定一个科学合理的抗浮设防水位对于地下室的结构设计是很重要的。抗浮水位、防水水位和设防水位这三个术语的意义不同,抗浮水位是指抗浮设计时控制浮力的水位,防水水位是地下水防水设计时控制设计的水位,对同一个场地而言,有些情况下水位是相同的,但有些情况可能不相同。设防水位的含义应该更具有严格的内涵,抗浮水位与抗浮设防水位严格程度不同,抗浮设防水位应该包含有多少年一遇的水位,或者超越概率,如果没有历史资料可以作概率分析,这个水位没有多少年一遇的内涵,则只能通称为抗浮水位而不能说是抗浮设防水位。由于分析设防水位的超越概率需要长期观测的地下水历史资料,对于没有建立长期观测地下水位站网的城市和地区,仅凭勘察时观测的地下水位作为设防水位是不确切的。

2、抗浮计算

局部抗浮,一般按照1.05F(浮力)—0.9G(自重+覆重)

3、抗浮设计

抗浮设计首先应考虑采用增加自重或覆土的办法,即自重平衡法来平衡地下水浮力。无论采用增加结构自重,还是增设覆重,都是要按照经济合理的原则进行处理的,是有限度的。通常在防水底板上增设回填土、灰土垫层、毛石混凝土、素混凝土层等,有的采用铁屑混凝土(不建议采用);另外在地下室顶板增设覆土,局部也可采用地下室底板外挑,比较经济有效。

如果采用自重或覆土加覆重办法,抗浮计算仍不满足时,可采用抗拔桩和锚杆处理。采用抗浮桩或抗浮锚杆等措施,应在基坑开挖前确定抗浮设计方案。以便于基坑槽、抗浮桩施工及本工程基坑降水与边坡支护、基础施工等后续工艺的衔接。抗浮桩或锚杆设计所需各岩土层相关参数可按岩土工程勘察报告提供值采用。采用配重加锚杆相结合的方案,锚杆的孔径150mm,200mm较为常用,具体设计可由抗拔试验数据确定。

4、抗浮设计的问题及处理

(1)对于地下水位较低的情况,通常仅按构造要求,设构造防水底板,板厚不小于250mm,构造配筋即可满足要求。但是,实际工程中,有的工程地下水位较高(在底板之上),也采用构造做法就不妥了,此时虽然整体抗浮满足要求,但局部抗浮混凝土底板裂缝可能不满足,独立柱基与防水底板变形不协调,结果是因配筋过小导致防水底板开裂失效。

(2)地下水位较高时,应特别注意只有地下室部分和地面上楼层不多时的抗浮计算。地下室车道、地下水池的抗浮验算常常容易漏掉。

(3)地下室外墙(土压力及水压力)与防水底板(水压力、上部荷载)不仅要满足受力要求,还应进行裂缝宽度的计算,裂缝宽度不得大于0.2mm,并不得贯通。

(4)需要明确地下工程防水混凝土迎水面钢筋保护层厚度,有的设计取值偏小。应注意防水底板与墙柱基础,以及防水底板与主楼基础的连接,受力钢筋的锚固与搭接要求。

(5)高层地下室采用独立柱基或条基加抗水底板时,在抗水板下设褥垫,以保证实际受力与设计计算模型相同。高层建筑地下室设计时,当底板下的土质较好时,地下室底板自重、地下室隔墙和水池等荷载考虑由底板下的土层直接承受,应要求不扰动土层、对遇到软弱土时的处理方法,超开挖或者标高变化处的回填土的施工应提出明确的要求,回填土未加处理将引起底板开裂。

(6)当采用抗浮桩时,桩基不能既作抗拔桩,又同时作为承压桩来设计,因为桩只有变形才发挥作用,相反方向的变形会导致桩基失效而不安全。

(7)抗浮设计时,后浇带应有措施保证抗水板不出现薄弱点及漏点。

(8)抗拔桩设计时,桩身配筋量不能仅按强度要求进行计算,往往缺少裂缝宽度验算。按裂缝宽度控制计算结果的配筋量远大于按强度要求计算的配筋量。采用预制桩作为抗拔桩时,往往只注意桩身的抗拉强度要求,桩基与承台间连接钢筋的强度要求接桩段的裂缝宽度要求常常被忽视。

(9)抗拔桩计算问题:抗拔桩配筋计算时荷载分项系数取1.0有误(审查中发现,抗浮计算时水浮力和压重分项系数均取1.0计算,当水浮力大于压重时,抗拔桩桩身配筋按(水浮力一压重,钢筋强度计算,严重错误)。地下室底板的强度计算时(水位较高,总竖向荷载往上)(桩基时不同),板、覆土的自重的荷载分项系数取1.2有误,根据《建筑结构荷载规范)GB50009—2012第3.2.54条荷载分项系数应取1.0。抗浮计算时,板、覆土的自重的荷载分项系数应取0.9进行折减。

(10)有些设计人员往往忽视施工对地下室抗浮的重要性,在结构设计说明中必须明确降排水要求,包括停止降水的时间(不留降水盲点,雨季必要时应另有要求和措施),主楼及地下室施工完成的进度,必须具备的条件,如基础底板及顶板上覆重完成等;另外还要明确荷重要求,垫层的密度、压实系数等要求。

地下水的含义范文第4篇

关键词:组合支护型式优选;影响因素;线性规划;SVR

组合支护是在围岩与支护共同作用的原理基础上进行的,它既考虑了围岩的压力,又充分发挥了围岩的承载能力,将围岩看做结构型式而不只是载荷,围岩对结构有作用力,同时结构对围岩也有作用力。因此,在研究组合支护的影响因素时,应将围岩纳入其中。不管采用何种组合支护型式,都要考虑“刚柔并济”的原则,在锚杆、钢支架、管棚等刚性加固的基础上,进行喷射混凝土、注浆等柔性支护,这样既可以增强围岩的整体性和承载能力,又能保证围岩和支护结构的稳定性,既有柔性支护的让压作用,又有刚性支架的承载能力,组成联合支护体系,共同维持坑道的稳定性。

一、 确定坑道组合支护型式优选影响因素的基本原则

根据组合支护的型式特征和作用原理,在分析坑道工程组合支护型式优选的影响因素时,应遵循以下原则:

1.围岩与支护共同作用原则。围岩已成为支护结构的重要组成,围岩的组成直接影响了组合支护的型式。

2.人为因素原则。根据现阶段的施工情况,应将人为因素作为支护选择的重要因素考虑。从现有施工机具、人员素质、技术人员水平、组织管理能力等出发,分析人为因素的影响。

3.重要性原则:必须是影响组合支护优选的最重要因素,且能反映组合支护的特点。

4.量化性原则:必须能够量化呈一定指标,每个指标能反映对组合支护的影响程度。

5.明确性原则:影响因素简明易懂,含义明确,直接为设计、施工部门提供决策依据。

6.易获取原则:影响因素及所涉及的参数应当容易测定或获取,且易于定量表示。

二、影响因素的构成及量化指标

我们从环境和自身两个视角,从围岩地质环境、地下水状况、坑道本身、支护结构、人为因素五个方面分析,依据六种原则,来分析影响坑道组合支护型式选择的因素以及量化指标。

1.围岩地质环境

(1)围岩级别 。本文采用1995年国家颁布的《工程岩体分级标准》(GB50218―94)执行。该分级标准考虑了岩体结构特点、岩体的完整性、岩石强度、初始地应力等因素,因此,可以用岩体的基本 BQ值对围岩级别进行量化处理。地下水、主要软弱结构面和初始地应力在下面单独或与别的因素进行考虑。

2.地下水状况

围岩岩体中地下水的赋存与活动状况,既影响围岩的应力状态又影响组合支护结构的强度。实践证明,只要坑道围岩是干燥的,即便是通过软弱的或破碎的岩层时,坑道的稳定性总是较好的或受到的危害比较微弱,并且易于解决。当坑道处于含水层中或坑道的围岩和支护结构透水性较强即坑道围岩中的地下水状态为有渗水或潮湿时,地下水对坑道稳定性的影响比较明显,主要表现在静水压力作用、动水压力作用、软化作用和溶解作用、对可溶岩体的溶蚀作用及对滑动面的作用等。因此,在组合支护优选时,应充分考虑地下水的影响。

(1)涌水量L。

3.坑道自身

(1)断面尺寸。断面尺寸的不同直接影响着支护型式的选择和运用。对坑道断面尺寸的,以坑道等效圆尺寸(跨度与高度之和的1/4)来反映其断面尺寸。

对坑道断面尺寸的,以坑道等效圆尺寸来反映其断面尺寸。

4.支护结构

5.人为因素

(1)劳力因素系数

劳力因素系数我们用现有可用劳力与标准劳力的比值来确定。可用劳力 是进行组合支护施工时,各工种所需人员数;标准劳力 是根据支护方案的工程量和定额来计算的来。

(2)机械因素系数j

机械因素系数我们用现有可用机械台班与标准所需机械台班的比值来确定。可用机械台班 是进行组合支护施工时,各工种所需人员数;所需机械台班 是根据支护方案的工程量和定额来计算的来。

三、 影响因素的线性规划SVR模型

四、结论

1.影响组合支护型式选择的因素很多,通过对有限的十六中因素建立的线性规划SVR模型中得到了九个最主要的因素,因此在进行选择组合支护型式时,我们就可以只从最主要的影响因素出发进行综合考虑,可以节省大量的物力、人力、财力。

2.组合支护型式选择是一项十分复杂的工作,影响因素较多,除了本文能够量化的十六个指标外,还有像部队管理水平,安全施工的措施等不能量化的主客观因素。因此,要想全面研究组合支护型式选择的影响因素,应着力解决主观因素如何量化的问题。

参考文献:

[1]《工程岩体分级标准》(GB50218―94) 1995年

[2]Vladimir N.Vapnik. The Nature of Statistical Liearning Theory [M] .MY:Spring-Verlag,1995

[3]边肇祺,张学工 模式识别(第二版)[M]。 北京:清华大学出版社,2000

地下水的含义范文第5篇

关键词:现代城市;市政道路;排水设计;路面排水;结构内排水

1 引言

水害是使城市道路破坏的最主要病害之一。道路路面积水,会降低车辆的运行能力,甚至使车辆产生液面滑移,对交通安全极为不利,同时路面长期积水会浸润路基,降低路基土的强度,甚至造成路基整体破坏,混凝土板在行车荷载的作用下产生不均匀沉陷。造成断板、错台、开裂等,最终导致路面早期破坏。在设计城市道路时,为保证行车安全、改善城市卫生条件,以及避免路面过早损坏,要求迅速及时地排除路面积水,同时城市道路排水也是城市排水系统的一部分,很多排水主干管均敷设在其下,为保障生产和人民生活,还需及时排除生活污水和生产废水。所以城市道路排水是城市道路设计的一个重要组成部分。

因此,合理有效地安排排水设施,可以保证路面结构处在一种干燥的状态,使路面具有足够的强度和稳定性,延长道路使用寿命。

2 路基排水设计

路基是道路的主要部分,路基的稳定性和强度对于水的作用非常敏感,水还可能造成掺有膨胀土的路基工程毁灭性的破坏。路基排水的任务是将路基范围内的土路基湿度降到一定的限度范围内,保持路基常年处于干燥状态,确保路基具有足够的强度和稳定性。

2.1 地势较低集中汇水的排水设计

城市道路立交低洼处地下水水位较高,特别是在下穿式立交中,道路低点比周围地面低 3 m~6 m,且形成盆地地形,这样大气降水向低洼处汇集,就会造成路面积水。这里需要解决的两个问题就是地面排水和地下排水。可以通过以下方法处理:

2.1.1 自流排水

当立交附近有低于立交最低路面的排水管区时,采用直接排水的方式,这也是城市道路立交经常采用的方式。自流排水是最经济、最安全的排水措施,它不需要消耗能源和其他工程设施的建设。

2.1.2 调蓄排水

当达到洪峰时,如水体或干管水位高于路面水位的时候,将不能自流排水之流量引入蓄水池,待水体或干管水位回落时,再自流排水,但调蓄排水受条件限制应用不是很广泛。

2.2 潮湿和过湿路基的排水设计

潮湿和过湿路基应首先应该疏干和换填处理。对于潮湿路基,含水量不是太高,可以在施工前在路基两侧挖纵向排水沟,并每隔一定距离挖一些横向排水沟,将路基水排到排水沟内,从而疏干路基;对于过湿路基,含水量较高,无法晾晒和疏干。只能采取换填的方式进行处理,如换填好土,换填透水性好的材料等。

2.3 降低路基地下水位的设计

降低路基地下水位,使路基处于干燥状态。在下穿式立交处一般路面标高较低,大部分路基位于地下水位以下,特别是南方地下水位较高而雨水又多地区,若路基长期浸泡在地下水中,导致路基湿软、变形、强度降低,最终发生破坏。降低地下水位通常可以在路基下地下水位一定高度范围内设置暗沟、渗沟和渗井等。

2.3.1 暗沟

相对于地面排水的明沟而言,暗沟又称盲沟,具有隐蔽工程的含义。从盲沟的构造特点为沟内分层填以大小不同的颗粒材料,利用渗水材料透水性将地下水汇集于沟内,并沿沟排泄至指定的地点。

2.3.2 渗沟

采用渗透的方式将地下水汇聚于沟内,并通过沟底通道将水排至指定的地点。此种地下排水设备称为渗沟,它的作用是降低地下水位和拦截地下水。渗沟的设置位置视地下排水的需求而定,与盲沟的设置相仿。但沟的尺寸更大,埋植更深,而且要进行水力计算确定尺寸。

2.3.3 渗井

渗井属于水平方向的地下排水设备,当地下存在多层含水层,其中影响路基的上部含水层较薄,排水量不大,且平式渗沟难以布置时,采用历时排水,设置渗井,穿过不透水层,将路基范围内的上层地下水,引入更深的含水层去,以降低上层的地下水位或全部予以排水。鉴于渗井施工不易,单位含水面积的造价高于渗沟,一般尽量少用。

3 路面排水设计

3.1 车行道排水设计

城市道路路面排水有双坡排水和单坡排水。当车行道宽度较宽时,为了减少地表水在道路表面的径流时间并迅速将水排除,通常采取双坡排水方式,在道路两侧每隔一定距离设置雨水口的方式收集路面水,并通过与其连接的雨水支管将收集到的地表水排入埋设在路面下的雨水主干管内,最终排入保留水系或河流中。

机动车道采用的是双坡排水。当路面宽度较窄,设置单坡也能满足道路的横向排水要求时,可采用单坡排水,非机动车道的排水方式即为单坡排水,这样既有利于施工,又保证了路面的完整性。

3.2 人行道排水设计

(1)为便于人行道路面水的排除,人行道横坡设置时坡度朝向车行道,降落到人行道上的雨水通过横向坡度自流排入车行道边的雨水口内。

(2)当道路位于挖方段时,通常在道路两侧设置各种形式的挡土墙,道路两侧应在挡土墙上方设置截水沟,拦截将要流入人行道上的地表水。此外,还有少量地表水或地下水会从挡土墙上的泄水孔沿着挡土墙流到人行道上,然后顺人行道流入车行道边的雨水口内。通过长期观察发现,大多数在道路两侧设置路堑挡土墙的路段,人行道上都有沿挡土墙流下的雨水痕迹(雨水携带黄土或铸铁泄水孔生锈而产生)。

4 绿化带处排水设计

城市道路由机动车道、非机动车道、人行道和绿化带等部分组成。长期以来人们采取各种措施保证车行道、人行道的排水通畅,但对于绿化带部分的排水却未引起足够的重视。随着城市对绿化指标的不断提高,文献中也对城市道路绿化率提出了相应的要求。

在公路上,绿化带排水已逐渐引起重视并采取了一定的排水措施,取得了良好的效果。在文献中并未对绿化带排水提出要求和规定,大部分城市道路设计中也未考虑绿化带排水。为了使城市道路经久耐用,满通需求,保证交通安全,在保证路基、路面排水的同时还应该充分做好绿化带排水。

在公路绿化带排水中,考虑2种排水措施:①分隔带为硬铺装;②分隔带为绿化带。在城市道路里,为了满足绿化要求,美化城市环境,道路分隔带硬铺装越来越少,部分利用绿化带作为公交站台处采用硬铺装,因此可以按照分隔带均为绿化带进行排水设计。渗入到绿化带中的水分一部分沿道路纵坡向下排走,另一部分向路面结构侧面、绿化带底渗入,因此,可以在路面结构两侧边缘与绿化带衔接处铺设涂刷双层沥青的土工布,将绿化带与路面结构隔开。

5 结束语

综上所述,城市道路排水对于城市道路使用寿命的长短影响很大,道路设计中不仅要重视道路路面水的排除,对于道路路基排水、绿化带处排水、下立交处地下水位的降低等也不容忽视。实践证明综合运用这些排水措施会取得良好的效果。

参考文献

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