砂石渗井在黏土地区海绵城市建设中的应用

随着社会和经济的发展,建筑物、硬化路面等不透水结构逐渐取代了大量原始天然地面,从而造成了雨水入渗面积的迅速减少和由此引起的严重城市内涝。为解决我国水资源短缺和城市季节性洪水的双重危害,提供了一种以砂石等渗透性强的粗骨料作为内置材料的黏土地层竖向增强体渗透装置。当出现强降雨时,地表径流将汇流于密布的砂石渗井中,然后沿井壁向四周的土层中渗流。由于井壁的面积远远大于井口的面积,且一般情况下黏土的水平渗透性大于其竖向渗透性,因而砂石渗井能大大增大雨水的下渗速度。进行了填充料和岩土介质的渗透测试以及在此基础上的单井和群井现场原位试验和相应的数值模拟。结果表明:该装置经济、施工简单、效果明显,是一种环境友好型低影响海绵城市建设方法,为黏土地区海绵城市建设提供了一条有效途径。     

基于土体各向异性的雨水入渗渗井试验研究与验证

为提升海绵城市建设和运行过程中雨水的利用率,提出了一种雨水入渗渗井装置,并对雨水入渗效果进行了验证。在黏土场地竖向开挖一定深度的渗井孔,并用中粗砂填满,即形成一种雨水入渗装置。利用原位试验对渗井场地中土体的渗流情况进行了测定,得到了入渗过程中不同时刻土体的饱和度。依据数值分析软件ABAQUS对原始黏土场地和设有砂石渗井的黏土场地分别进行了数值模拟,获取了入渗过程中不同时刻土体的饱和度模拟值。将原始场地的饱和度模拟值和设有砂石渗井场地的饱和度模拟值进行了比较,并将在设置渗井的场地进行的原位试验得到的饱和度实测值与ABAQUS计算出的饱和度模拟值进行了对比。研究结果表明:砂石渗井能大幅增加土体的入渗量,且靠近渗井的土体水分入渗量较原始场地平均增长率达到了67.21%;砂石渗井增加入渗的效果随土体深度和距渗井轴心距离的降低而增加。该研究成果期望为海绵城市的建设提供参考。