渗水系数测试方法在园区透水路面中的应用论文_谢玖琪,林京

玉林市城乡规划设计院 537000

摘要:结合渗透原理,通过对园区透水路面渗水系数测试方法比较,分析了不同介质材料的三种渗透系数测试方法。试验结果数据表明,三种渗透系数测试结果一致,为探索不同介质材料渗水系数的变化和进一步研究透水路面的渗透性做了方向指导。

关键词:透水路面、渗水系数、渗透仪、渗透试验法

透水路面应用主要优势在于透水性较好,同时由于选择孔隙率高的材料进行基层和面层施工,可以实现将路面雨水直接渗入到路基土壤中,保证雨水的最小径流循环,符合海绵城市的发展理念。在铺装透水路面有效减少地表径流的同时,还能提升其保水功能,大大减少城市的热岛效应。很多学者对透水路面的主要铺装材料和透水性质进行的较全面的分析研究,但对透水路面渗水系数的研究尚未有明确的结论。本文结合透水路面的透水性能属性,分别采用现场渗透仪、双环渗透仪、单环渗透仪等进行实验,通过实验方法比较,探求透水路面渗水系数研究及其应用。

1.透水路面渗透系数测试原理

渗水系数是保证材料透水性的重要验证指标,同时也是检验路面施工质量的重要标准。采用渗水系数对路面施工材料的透水性进行衡量,是土力学中非常关键的内容【1】。一般情况下,以定水头、变水头两种方法,对渗水系数进行测定。定水头试验方法主要应用在透水性较强的介质材料,渗水系数一般大于10-4cm/s;变水头试验方法主要应用在透水性较低的介质材料,渗水系数一般小于10-4cm/s。

1.4双环渗透仪试验

双环渗透试验是利用内环底部与透水路面的接触部位进行检验,先用粘土将其密封,确保距离不变的情况下,保持水头高且不会出现外漏现象,向圈内装水,水的高度为5cm,并及时密封外环底部,确保所有位置都不会出现漏水。其次是在试验期间,需要对内圈与外圈的水位变化进行控制,保证控制在12.5-17.5cm之间,同时以固定水压的方式将其固定【3】。在试验期间,一旦水位出现变化,就需要对水位进行控制,同时还要保证其不能超出25gal/h。最后对外水圈位置进行记录,五分钟记录一次,测量时间一般为30-40分钟,这期间必须详细记录数据,保证后期能够准确确定透水路面的渗水系数。

2.透水路面渗水系数测试方法比较

选取透水混凝土路面和透水沥青路面分别进行渗水系数检测。检测方法采用上述渗水系数测试方法,并且对渗水系数进行三次测定取均值,具体试验结果如表1和表2所示:

从表格数据分析可得,三种试验方法测定的渗水系数基本一致。单环渗透仪实验法测定渗透系数最大,双环渗透仪实验法次之,现场渗透仪试验方法最小,三者均值误差最大为2.97%,在工程许可范围之内。误差原因与实验仪器误差、人为误差以及温度等环境因素有直接关系。

从表格数据分析可得,三种试验方法测定的渗水系数也基本一致。单环渗透仪实验法测定渗透系数最大,双环渗透仪实验法次之,现场渗透仪试验方法最小,三者均值误最大为1.9%,在工程许可范围之内。从数据中发现三种试验方法测定的渗水系数呈递增趋势,说明第一次测定时,样本孔隙中存有灰尘杂物等物质,随着灰尘杂物被水流带走,空隙率增大,渗水系数增加。

试验结果分析表明,透水混凝土路面和透水沥青路面渗水系数是有差别的,透水混凝土路面渗水系数比透水沥青路面较大,主要是透水混凝土路面的粗骨料含量较多,孔隙率较高。上述三种试验方法均可定量判定路面透水性能,但还是存在一定差异。因此,针对不同透水路面的材料,选取相对应测试方法,保证渗水系数测定的可靠性和科学性。

3.结束语

基于渗透原理分析,通过对比三种不同的渗水系数的测试方法,研究分析了不同介质材料应采用相对应的测试方法,为探索不同介质材料渗水系数的变化和进一步研究透水路面的渗透性做了方向指导,为提高透水路面的透水性能和耐久性奠定了基础。

参考文献

[1]李阳,刘颖华,刘滋菁,管运涛.基于LID理念的透水路面生态效益研究进展[J].中国给水排水,2017,33(02):37-41.

[2]凌莉,赵新华,卢玉迪.透水路面结构对雨水持蓄及污染控制的影响[J].环境工程学报,2016,10(12):6956-6962.

[3]张超,丁志斌.基于暴雨洪水管理模型的下凹绿地和透水路面模拟研究[J].水资源与水工程学报,2014,25(05):185-189.

论文作者:谢玖琪,林京

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期

论文发表时间:2018/7/5

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