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[科普中国]-透水性基层土

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基层是指面层下的构造层,包括填充层、隔离层、找平层、垫层和基土等。透水性基层土是指能使雨水通过,直接渗入路基的基土。具有使水还原于地下的性能。降水可通过本身与基基层相通的渗水路径渗入下部土壤。一方面要求基土结构具有良好的透水性,另一方面基层也应有相应的透水性能。

简介基土是指底层地面的地基土层。透水性基层土,也可以称作透水性铺装材料,是指基土具有较好的透水性,能满足工程需求,能从一定程度防止土的渗透变形。透水性基层土是由较大粒径(最大公称粒径大于26.5mm)的单粒径集料形成骨架,由一定量的细集料填充空隙形成的骨架空隙型组成。

有关术语孔隙率

孔隙率是指全孔隙体积占混合料总体积的百分比,混合料的孔隙包括开孔隙、半开孔隙、闭孔隙,三者之和即为全孔隙有效孔隙率则是有效孔隙体积占混合料总体积的百分比,针对排水有效性来说,有效孔隙应为开孔隙与半开孔隙之和。对孔隙率的测定方法采用用游标卡尺量取试件的厚度与直径,每个试件测取五次以上,取平均值,计算得出试件体积平均值。

透水性

岩土体允许水流通过的能力。岩土体之所以能透水是由于具有相互连通的空隙,成为渗透通道。岩土体透水性的强弱决定于岩土的空隙大小、多少、形状和连通程度。要取决于介质内部所包 含孔隙和裂隙的大小及数量。水在 大孔隙中运动时所受的阻力较小, 很容易透过,而在细小孔隙中运动 时,孔隙表面对水的流动产生很大阻力,使之不易透过。透水性的强弱与孔隙的大小成正比,以渗透系数表示。

特点雨水能够迅速地渗入地表,还原成地下水,使地下水资源得到及时补充。对于我国水资源极其缺乏的现状将做出非常有力的改善,不但在地下水的补充上,而且对道路铺装两旁的植物的成长提供了丰富的水资源。雨水迅速渗入地表,减少路面积水,大大减轻排水系统的压力,并且减少了对自然水体的污染。

具有良好的渗水性及保湿性,它既兼顾了人类活动对于硬化地面的使用要求,又能通过自身性能接近天然草坪和土壤地面的生态优势以便减轻城市非透水性硬化地面对大自然的破程度,透水性铺装地面以下的动植物及微生物的生存空间得到有效的保护,因而很好地体现了 “与环境共生” 的可持续发展理念。

由于自身一系列与外部空气及下部透水基层和垫层相连通的多孔构造,雨过天晴后,透水性铺装下垫层土壤中丰富的毛细水可以通过自然蒸发作用,降低铺装表面的温度,进而缓解了城市热岛现象,透水性水泥混凝土路面可降低路面温度约 5℃;同时,水蒸气增加了空气的湿度,也有利于缓解城市热岛效应1。

渗透变形渗透变形是土体在一定水力坡降渗流作用下发生变形或破坏的现象,它包括流土和管涌两种基本形式。渗透变形破坏类型判别土的特性对渗透变形形式有很大关系,一般情况是粘性土和不均匀系数Cu 10的不匀粒砂砾石土(包括曲率系数Cc ≠1~3的不连续级配的砂砾石),既可能发生流土也可能产生管涌,这种情况主要决定细小填料的含量。这里所指的填料,指自由分散在孔隙中的细小颗粒,而互相约束的较粗颗粒称为骨料。区分骨料与填料粒径标准:对于不连续级配的砂砾石土可按其颗粒大小分配曲线的转折点所对应的粒径作为区分尺寸,对于连续级配的砂砾石土根据测得的流失颗粒粒径来看,大致可用2mm作为骨料与填料的区分粒径。水利工程中用来判别渗透变形的两种破坏形式的标准,可归纳为以下几点:粘性土和不均匀系数Cu 10但填料含量大于35%(正常级配)的砂砾石土。

本词条内容贡献者为:

李雪梅 - 副教授 - 西南大学