馬越-濕陷性黃土地區海綿城市建設雨水滲蓄風險防控技術研究與應用.pdf

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1、濕陷性黃土地區海綿城市建設雨水滲蓄風險防控技術研究與應用Study and application of the risk control technology of stormwater infiltration and detention for sponge city construction in collapsible loess area馬馬 越越陜西省西咸新區灃西新城海綿城市陜西省西咸新區灃西新城海綿城市技術中心技術中心 副主任副主任陜西西咸海綿城市工程技術有限公司陜西西咸海綿城市工程技術有限公司 副總經理副總經理/總工總工2024年年4月月中國水協青島年會專用PART問題引出0

2、1中國水協青島年會專用一、問題引出黃土（loess）在我國分布廣泛，主要集中于干旱、半干旱氣候地區。多個海綿城市建設國家試點、示范城市均面臨濕陷性黃土地質區海綿城市建設問題濕陷性黃土地區處于濕陷性黃土地區海綿城市試點、示范城市圖例第一批試點城市西咸新區西咸新區濟南濟南第二批試點城市慶陽慶陽固原固原西寧西寧系統化全域示范城市長治長治、晉城晉城銅川銅川、渭南渭南、延安延安天水天水、銀川銀川、平涼平涼烏魯木齊烏魯木齊吳忠吳忠安陽安陽.中國水協青島年會專用面臨問題海綿城市建設“滲、滯、蓄”功能需求與黃土的水敏性和濕陷性矛盾突出。濕陷性黃土遇水崩解，承載力迅速衰減，極易引發地質災害事故濕陷區濕陷區濕陷區

3、濕陷區濕陷沉降濕陷沉降管線斷損管線斷損海綿城市建設較傳統海綿城市建設較傳統“快排快排”模式模式，增加了下墊面雨水停留時增加了下墊面雨水停留時間與滲蓄總量間與滲蓄總量，部分措施引導雨部分措施引導雨水中深層入滲水中深層入滲，在濕陷性黃土地在濕陷性黃土地質區實施時質區實施時，雨水滲漏易引發土雨水滲漏易引發土體結構浸水沉降體結構浸水沉降，承載力迅速衰承載力迅速衰減等可能危害建減等可能危害建（構構）筑物基礎筑物基礎安全問題安全問題濕陷性黃土地區能否安全地建設海綿城市？一、問題引出中國水協青島年會專用防水混凝土池壁截止目前截止目前，國家國家、行業標準規范行業標準規范尚未就濕陷性黃土地區海綿城市建設尚未就濕

4、陷性黃土地區海綿城市建設提出明確技術指引提出明確技術指引兩種常見做法：采用“嚴防死守（全面防滲）”設置“豁免清單”（不建設）專家論證“不可建設”大厚度灰土墊層濕陷性黃土地區海綿城市建設問題需要理性認識面臨問題海綿城市建設“滲、滯、蓄”功能需求與黃土的水敏性和濕陷性矛盾突出。濕陷性黃土遇水崩解，承載力迅速衰減，極易引發地質災害事故一、問題引出中國水協青島年會專用一、二批國家海綿城市建設試點城市及個別示范城市對濕陷性黃土區海綿城市建設方法進行有益探索，取得了一定成果一、問題引出中國水協青島年會專用一、二批國家海綿城市建設試點城市及個別示范城市對濕陷性黃土區海綿城市建設方法進行有益探索，取得了一定成

5、果一、問題引出中國水協青島年會專用PART西咸新區濕陷性黃土區海綿城市建設探索實踐02中國水協青島年會專用二、西咸新區濕陷性黃土區海綿城市建設探索實踐本底條件：新區范圍大面積分布濕陷性黃土，非自重濕陷性黃土、自重濕陷性黃土地質交織涇、渭河一級階地為非自重濕陷性黃土場地渭河二級階地為自重濕陷性黃土場地、部分地段為非自重濕陷性黃土場地，地基濕陷性等級為級（輕微）；黃土臺塬及渭河三級階地地區為自重濕陷性黃土場地，地基土濕陷等級達到級中國水協青島年會專用研究先行：開展西咸新區濕陷性黃土場地典型應用場景下海綿雨水設施滲蓄風險防控技術研究 研究內容二、西咸新區濕陷性黃土區海綿城市建設探索實踐中國水協青島年

6、會專用【工作1】近建筑物海綿雨水設施防滲措施優化臨近建筑物應用場景海綿設施海綿設施建筑基礎區域建筑基礎區域雨水花園雨水花園下凹式綠地下凹式綠地典型海綿設施數值模型構建雨水花園雨水花園下凹式綠地下凹式綠地結合建筑基礎形式與埋設，建立鄰近建筑海綿設施滲流模型二、西咸新區濕陷性黃土區海綿城市建設探索實踐中國水協青島年會專用易滲漏點數值模型雨水花園雨水花園下凹式綠地下凹式綠地滲漏風險分析地基沉降地基沉降土體飽和度土體飽和度地基土應力地基土應力滑移線滑移線二、西咸新區濕陷性黃土區海綿城市建設探索實踐【工作1】近建筑物海綿雨水設施防滲措施優化中國水協青島年會專用西咸新區海綿型建筑小區數值計算模型最不利工況

7、蓄水20cm，持續24h240h結合黃土地質參數，建立海綿設施滲流對建筑地基影響的數值模型二、西咸新區濕陷性黃土區海綿城市建設探索實踐【工作1】近建筑物海綿雨水設施防滲措施優化中國水協青島年會專用含水量沉降散水、雨水花園及道路變形防治措施二、西咸新區濕陷性黃土區海綿城市建設探索實踐【工作1】近建筑物海綿雨水設施防滲措施優化中國水協青島年會專用數值模型雨水花園雨水花園下凹式綠地下凹式綠地豎向豎向不同濕陷性黃土無濕陷性黃土水平水平含水量含水量沉降沉降二、西咸新區濕陷性黃土區海綿城市建設探索實踐【工作1】近建筑物海綿雨水設施防滲措施優化中國水協青島年會專用黃土濕陷性等級黃土濕陷性等級L（最?。ㄗ钚?/p>

8、）無濕陷性黃土無濕陷性黃土1.5m級非自重濕陷性黃土級非自重濕陷性黃土2.0m級非自重濕陷性黃土級非自重濕陷性黃土2.5m雨水花園防滲（漏）處理方法防滲優化計算模型雨水花園雨水花園下凹式綠地下凹式綠地防滲尺寸特性影響L Lb b二、西咸新區濕陷性黃土區海綿城市建設探索實踐【工作1】近建筑物海綿雨水設施防滲措施優化中國水協青島年會專用【工作2】近市政道路生物滯留設施防滲措施優化典型海綿設施構造易滲漏點數值分析滲流場含水量變化觀測點含水量時程變化二、西咸新區濕陷性黃土區海綿城市建設探索實踐中國水協青島年會專用滲漏影響范圍滲漏誘發的觀測點含水量010203040506070800.150.200.2

9、50.300.350.400.45體積含水量（m3m-3)時間(h)點A 點B 點C010203040506070800.150.200.250.300.350.400.45體積含水量（m3m-3)時間(h)點A 點B 點C010203040506070800.150.200.250.300.350.400.45體積含水量（m3m-3)時間(h)點A 點B 點C位置1位置2位置3二、西咸新區濕陷性黃土區海綿城市建設探索實踐【工作2】近市政道路生物滯留設施防滲措施優化中國水協青島年會專用010203040506070800.00.51.01.52.02.53.03.54.0滲流影響范圍l（m)積

10、水持續時間t（h）無防滲膜 側面鋪設防滲膜01020304050607080-0.035-0.030-0.025-0.020-0.015-0.010-0.0050.000時間t（h）沉降s（m）無防滲膜 側面加防滲膜010203040506070800123456滲流影響范圍l（m)積水持續時間t（h）無防滲膜 防滲膜外伸0.2m 防滲膜外伸0.4m 防滲膜外伸0.6m 防滲膜外伸0.8m傳輸型傳輸型01020304050607080-0.05-0.04-0.03-0.02-0.010.00時間t（h）沉降s（m）無防滲膜 防滲膜外伸0.2m 防滲膜外伸0.4m 防滲膜外伸0.6m 防滲膜外伸

11、0.8m01020304050607080012345678滲流影響范圍l（m）積水持續時間t（h）無防滲膜 側面加防滲膜 防滲膜外伸0.2m 防滲膜外伸0.4m 防滲膜外伸0.5m擋墻入滲型擋墻入滲型01020304050607080-0.06-0.05-0.04-0.03-0.02-0.010.00時間t（h）沉降s（m）無防滲膜 側面加防滲膜 防滲膜外伸0.2m 防滲膜外伸0.4m 防滲膜外伸0.5m放坡入滲型放坡入滲型地表沉降影響范圍防滲措施優化【工作2】近市政道路生物滯留設施防滲措施優化中國水協青島年會專用滯留設施類型滯留設施類型黃土黃土濕陷性等級濕陷性等級 優化優化內容內容傳輸型傳

12、輸型擋墻入滲型擋墻入滲型放坡入滲型放坡入滲型非非自重自重防滲膜長度防滲膜長度側面側面側面且側面且L0.8m側面且側面且L0.5m地基處理范圍地基處理范圍-非自重非自重 防滲膜長度防滲膜長度側面側面側面且側面且L0.8m側面且側面且L0.5m地基處理范圍地基處理范圍-a1.6m，b0.15ma1.7m，b0.4m臨近市政道路的生物滯留帶防滲（漏）處理方法防滲優化+地基處理擋墻入滲型擋墻入滲型傳輸型傳輸型放坡入滲型放坡入滲型 西咸新區某市政道路現場土樣實驗室測定，分析整理地勘資料 建立有限元模型，選取最不利條件（20cm水頭持續72h）分析滲流、沉降等情況 基于數值優化方案開展現場試驗驗證，數值計

13、算與現場實測的體積含水量隨時間的變化對比，結果基本一致二、西咸新區濕陷性黃土區海綿城市建設探索實踐【工作2】近市政道路生物滯留設施防滲措施優化中國水協青島年會專用【工作3】濕陷性黃土場地典型海綿設施防滲優化措施現場監測驗證試驗場地布置場地布置防滲防滲措施鋪設措施鋪設海綿設施及匯水渠施工海綿設施及匯水渠施工試水調試試水調試數據采集數據采集地面變形測量地面變形測量海綿設施防滲優化示范基地測試斷面1探井5探井2探井4探井6數據采集儀碾壓模擬機動輔道通村水泥路蓄水池回流明渠傳輸型滯滲2型滯滲1型水泵土壤水分傳感器1%溢流堰分界線探井3探井1測試斷面2測試斷面31%1%北2500040006000400

14、012000水平洞探井探井防滲膜水平洞水平洞500120030050050080050050010001000150015001500150010001500350500200+0.000-3.800-3.800W3W7W11水平洞水平洞水平洞W4W8W1280W1W5W9W2W6W10現場試驗設計平面平面剖面剖面二、西咸新區濕陷性黃土區海綿城市建設探索實踐中國水協青島年會專用探井取土試樣含水量調節自重應力-壓縮試驗不同深度黃土增濕變形曲線1.7m1.7m2.2m2.2m2.7m2.7m16182022242628303234360.00.30.60.91.21.51.82.12.4豎向變形(

15、mm)含水率(%)自重 自重+載荷18202224262830323436380.00.20.40.60.81.01.21.4豎向變形(mm)含水率(%)自重 自重+荷載18202224262830323436380.00.51.01.52.02.53.0豎向變形(mm)含水率(%)自重 自重+荷載12162024283236400.00.51.01.52.02.5 自重（TJ1、2）自重+荷載（TJ1、2）自重（TJ3、4）自重+荷載（TJ3、4）自重（TJ5、6）自重+荷載（TJ5、6）豎向變形(mm)含水率(%)12162024283236400.00.40.81.21.62.02.4

16、自重（TJ1、2）自重+超載（TJ1、2）自重（TJ3、4）自重+超載（TJ3、4）自重（TJ5、6）自重+超載（TJ5、6）豎向變形(mm)含水率(%)12162024283236400.00.51.01.52.02.53.0 自重（TJ1、2）自重+超載（TJ1、2）自重（TJ3、4）自重+超載（TJ3、4）自重（TJ5、6）自重+超載（TJ5、6）豎向變形(mm)含水率(%)二、西咸新區濕陷性黃土區海綿城市建設探索實踐【工作3】濕陷性黃土場地典型海綿設施防滲優化措施現場監測驗證試驗中國水協青島年會專用二、西咸新區濕陷性黃土區海綿城市建設探索實踐【工作3】濕陷性黃土場地典型海綿設施防滲優化

17、措施現場監測驗證試驗流固耦合數值計算方法可行性流固耦合數值計算方法可行性05101520251015202530354045體積含水量時間(h)模擬 實測傳輸型傳輸型05101520251015202530354045體積含水量時間(h)模擬 實測擋墻入滲型擋墻入滲型051015202515202530354045體積含水量時間(h)數值模擬 現場試驗放坡入滲型放坡入滲型中國水協青島年會專用0246810 12 14 16 18 20 22 24 260481216202428323640含水率(%)時間(h)傳感器W1 傳感器W20246810 12 14 16 18 20 22 24 26

18、0481216202428323640含水率(%)時間(h)傳感器W3 傳感器W4 傳感器W5 傳感器W60246810 12 14 16 18 20 22 24 260481216202428323640含水率(%)時間(h)傳感器W7 傳感器W8 傳感器W9 傳感器W10含水量測試含水量測試入滲范圍入滲范圍變形場變形場傳輸型傳輸型工況1：積水高度積水高度20cm20cm工況2：積水高度積水高度1 10cm0cm防滲方案：側邊防滲側邊防滲二、西咸新區濕陷性黃土區海綿城市建設探索實踐【工作3】濕陷性黃土場地典型海綿設施防滲優化措施現場監測驗證試驗中國水協青島年會專用0246810 12 14

19、16 18 20 22 24 260481216202428323640含水率(%)時間(h)傳感器W1 傳感器W20246810 12 14 16 18 20 22 24 260481216202428323640含水率(%)時間(h)傳感器W3 傳感器W4 傳感器W50246810 12 14 16 18 20 22 24 260481216202428323640含水率(%)時間(h)傳感器W7 傳感器W8 傳感器W10含水量測試含水量測試入滲范圍入滲范圍變形場變形場工況1：積水高度積水高度20cm20cm工況2：積水高度積水高度1 10cm0cm擋墻入滲型擋墻入滲型防滲方案：延伸長度延

20、伸長度0.5m0.5m二、西咸新區濕陷性黃土區海綿城市建設探索實踐【工作3】濕陷性黃土場地典型海綿設施防滲優化措施現場監測驗證試驗中國水協青島年會專用工程應用示范貫入深度不足滲流計算簡圖防滲墻防滲原理示意圖可磚砌、鋼筋混凝土擋墻二、西咸新區濕陷性黃土區海綿城市建設探索實踐中國水協青島年會專用PART濕陷性黃土地區海綿城市建設再認識03中國水協青島年會專用三、濕陷性黃土地區海綿城市建設再認識（一）缺乏對濕陷性黃土致災機理與觸發條件的認識 黃土濕陷性致災是由土體本身微觀結構（粘粒含量與賦存狀態、孔隙結構、膠結物性質等）與環境因素（水分、荷載、周邊建構筑物基礎埋設條件等）共同作用決定。實踐中，一般將

21、含水率與荷載壓力作為觸發濕陷變形的重要因素以控制 濕陷性黃土地區建筑標準以濕陷性系數測定區間（0.0150.03、0.030.07、0.07）劃分黃土濕陷程度（輕微、中等、強烈），以自重濕陷量、濕陷量劃分場地地基濕陷等級（輕微；中等；嚴重；很嚴重），并給出不同建筑類型、不同等級濕陷性黃土地基處理方法及建筑、結構、給排水等防護措施黃土濕陷過程示意圖中國水協青島年會專用三、濕陷性黃土地區海綿城市建設再認識（一）缺乏對濕陷性黃土致災機理與觸發條件的認識濕陷性黃土場地房屋與市政基礎設施建設時，已采取相應基礎處理與結構、防水設計，并賦予安全余量海綿設施布置與銜接應盡量不擾動現有防護體系，確有影響，須采取

22、強化防護措施（材料、結構防水）城市開發建設挖填置換（道路開挖、建筑小區地下車庫建設等）、浸水、澆灌或受力歷程中，受擾動強的黃土，其濕陷性消除程度相對較高或已不具濕陷性海綿設施施工時，對于一定范圍濕陷性黃土層上部壓力發揮“減荷”作用（遠離濕陷起始壓力臨界點），防控重心應集中在高等級、大厚度濕陷性區域、建（構）筑物結構基礎緊鄰海綿設施的有限空間雨水滲漏防控遠離建（構）筑物結構基礎的濕陷性場地（低風險區）可做集中雨洪控制空間利用 幾點啟示中國水協青島年會專用三、濕陷性黃土地區海綿城市建設再認識（一）缺乏對濕陷性黃土致災機理與觸發條件的認識中國水協青島年會專用三、濕陷性黃土地區海綿城市建設再認識（二）

23、缺乏對海綿雨水設施構造與運行原理的認識 海綿雨水設施種類繁多，除滲井、蓄水池等設施外，建筑小區、市政道路大多應用淺表性設施（透水路面、植草溝、下凹式綠地、生物滯留設施應用最廣，結構深度）。防控重心應放在規避設施滲蓄雨水向中深土層無組織入滲方面01 設計安全防護距離 場地濕陷等級 建（構）筑物基礎形式 應力場范圍 土層壓實度 研究論證設定02 距離不足時強化防滲處理 結構防滲 材料防滲 易滲漏點強化處理03 慎用全透型設施 設置排空管、防滲層 縮短雨水蓄存時間設施功能原理防控重心規避蓄雨水向中深土層無組織入滲防控思路中國水協青島年會專用三、濕陷性黃土地區海綿城市建設再認識（二）缺乏對海綿雨水設施

24、構造與運行原理的認識設施蓄水可分為頂部蓄水、種植層與礫石層內部蓄水、下滲土壤或底部出流除調蓄容積外，設計時還須考慮排空時間。設施排空時間過慢影響植物生長（耐淹）、孳生蚊蠅，過快影響徑流與污染削減效果。一般生物滯留設施排空時間上限為48，下限不宜低于6種植土層雨水下滲過程為設施整體下滲“限速步”在濕陷性黃土場地，防止設施內部長期存水（水壓下沿防滲薄弱處滲漏），應盡量縮短設施排空時間 提高種植土滲透系數是一種途徑，可通過改良種植介質或局部犧牲徑流污染控制效果實現 加大礫石層內穿孔排水管泄排能力實現 透水鋪裝、調節塘等設施可通過提高底部滲排管、放空管排泄能力，減少雨水停留中國水協青島年會專用PART

25、濕陷性黃土地區海綿城市建設路徑思考04中國水協青島年會專用四、濕陷性黃土地區海綿城市建設路徑思考濕陷性黃土場地海綿城市建設預評估場地環境分析傳統場地分析濕陷性分析地上地下建構筑物分析設施類型設施結構設計濕陷性處理措施設施平面布局適用性海綿城市技術措施分析濕陷性場地海綿城市建設風險防控做措施主動消除法安全防護距離法貫穿法防滲漏處理法濕陷變形觀（監）測與處置重要工程海綿設施監測與應急處置方案強化疏排水法理念轉變海綿設施功能濕陷性黃土影響規律因地制宜本底條件分析適宜技術措施選取安全為重風險模擬分析防控技術措施跨專業協同兼顧雨水“滲”與“防”專業耦合，融合研究中國水協青島年會專用四、濕陷性黃土地區海綿

26、城市建設路徑思考（一）濕陷性黃土場地海綿城市建設預評估 場地環境分析傳統海綿城市專項設計場地分析地形豎向、下墊面、積澇點、管網分布、綠地與建（構）筑物空間關系等濕陷性黃土場地海綿城市設計擬建場地濕陷性黃土層埋深、厚度、濕陷系數及類型、濕陷起始壓力及含水率深度變化、濕陷等級平面分布、地下水位；地上地下建（構）筑物類型與重要程度、基礎形式、承載力要求、地基處理方式直接關系海綿雨水設施選擇、結構設計、平面布置與防滲方式中國水協青島年會專用四、濕陷性黃土地區海綿城市建設路徑思考（一）濕陷性黃土場地海綿城市建設預評估 適用性海綿城市技術措施分析（設施初步選型）宜采用淺表型設施級及以上大厚度自重濕陷性黃土

27、地層：不應設置深層、大型滲透設施（滲井、滲塘等）；傳輸類設施宜采用防滲型植草溝或混凝土、樹脂、HDPE排水溝等，不宜采用滲管（渠）以臨時調蓄（節）為主 縮短雨水積存時間 適度有限滲透或不滲透 自重濕陷性場地（級），設施中須設置防滲層與疏排水系統 非自重濕陷性場地，設施布置與建筑距離滿足濕陷性黃土地區建筑標準規定安全防護距離時，可不采取防滲地基處理 地基濕陷變形、壓縮變形或承載力不滿足設計要求時，應針對不同土質，在地基壓縮層或濕陷性黃土層內采取處理、防水和結構等措施設施平面布置優化 優先選擇遠離建構（筑）物基礎的外圍公共綠地、紅線綠地；溢流雨水就近接入小區或市政管網，減少長距離銜接；規避對既有基

28、礎處理、防水層、防護結構擾動或破壞在此原則下，完成海綿設施選擇、規模計算、結構設計與平面布設初步方案中國水協青島年會專用四、濕陷性黃土地區海綿城市建設路徑思考（一）濕陷性黃土場地海綿城市建設預評估 場地海綿化建設安全風險預判應用數值模型（GeoStudio、ABAQUS等），分析設計方案對鄰近建（構）筑物變形和穩定性影響根據模擬分析，確定場地不同區域風險等級；評估滲漏高風險點最不利工況致災影響，強化薄弱環節處理，指導設施布置、防滲與基礎處理措施強化優化設施選擇布置，指導方案比選，完成詳圖設計濕陷性黃土場地海綿城市建設風險模擬評估流程中國水協青島年會專用四、濕陷性黃土地區海綿城市建設路徑思考（二

29、）濕陷性黃土場地海綿城市建設風險防控典型措施主動消除法換填法；強夯法；擠密法；預浸水法等規避法設置安全防護距離貫穿濕陷性黃土層防滲處理法結構防滲法材料防滲法強化疏排水法強化海綿雨水設施排空能力評價入滲范圍經濟性要求高考慮場地平面設計地質構造條件優化防滲擋墻、防滲膜等設計風險防控典型措施對排水設施進行必要增強中國水協青島年會專用四、濕陷性黃土地區海綿城市建設路徑思考（二）濕陷性黃土場地海綿城市建設風險防控典型措施 主動消除濕陷性法淺表性海綿設施（植草溝、下凹式綠地、生物滯留設施等）：不會增加下方土體荷載，通常采取溝槽開挖、素土/灰土夯實后鋪設防滲土工膜的方式處理鋼筋混凝土雨水池、排水溝、溢流井、

30、沉砂井等設施，多采用換填墊層法（土墊層、3:7灰土墊層等）處理，處理深度及范圍根據下臥土層承載力確定（a）傳輸型植草溝（b）雨水截水溝（c）透水鋪裝（d）雨水溢流井（e）塑料模塊拼裝雨水調蓄池中國水協青島年會專用四、濕陷性黃土地區海綿城市建設路徑思考（二）濕陷性黃土場地海綿城市建設風險防控典型措施 主動消除濕陷性法自重濕陷性場地大體量、深層混凝土雨水調蓄池（庫），可采用換填墊層、沖擊碾壓、強夯、灰土擠密樁等方式組合處理，消除地基全部或部分濕陷量，或采用樁基礎穿透全部濕陷層濕陷性黃土層較?。裣菹孪奚疃?.5 m；級非自重濕陷，L2.0 m；級非自重濕陷，L2.5m。自重濕陷性場地建議全防處理。

31、（a）海綿設施底部滲流點與建筑基礎水平距離L值（b）L值對地基沉降的影響中國水協青島年會專用四、濕陷性黃土地區海綿城市建設路徑思考（二）濕陷性黃土場地海綿城市建設風險防控典型措施 貫穿濕陷性黃土層法當場地濕陷性黃土層厚度較薄，設施結構深度大于濕陷下限深度，可用貫穿法（穿透整個濕陷層）處理西咸新區咸陽職業技術學院人工雨水滲井結構上部鋼筋混凝土濾料池+下部玻璃鋼管匯流比1:200，3a一遇1.5h降雨控制結構側壁不開孔，地面徑流經濾料池滲濾凈化后通過玻璃鋼管底部排泄玻璃鋼管貫入中砂層0.5m，距地下高水位4此法在濕陷土層下限深度0.95。土墊層:采用300m厚度的土墊層,分層夯實，壓實系數0.95

32、。柔性填料:采用發泡聚乙烯或聚氨酯等材料中國水協青島年會專用四、濕陷性黃土地區海綿城市建設路徑思考（二）濕陷性黃土場地海綿城市建設風險防控典型措施 防滲（漏）處理法管道接口：普通地區混凝土排水管道除D600mm且在非道路下、無地下水、地基條件良好以及臨時、搶修等采用剛性接口，其余混凝土排水管道接口均采用柔性接口。塑料管道接口采用柔性接口、焊接和熔接等方式根據濕陷性黃土地區建筑標準（GB50025-2018）5.5.7第3條“管道接口應嚴密不漏水，并應具有柔性；管道接口法蘭、卡扣、卡箍等應安裝在檢查井或地溝內，不應埋在土層中；”以下為濕陷性黃土地區室外給水排水管道工程構筑物（04S531）中不同

33、排水管材接口做法中國水協青島年會專用四、濕陷性黃土地區海綿城市建設路徑思考（二）濕陷性黃土場地海綿城市建設風險防控典型措施 防滲（漏）處理法設計、施工時須注意 隔水墊層的原材料配合比、整體強度、隔水性能中國水協青島年會專用四、濕陷性黃土地區海綿城市建設路徑思考（二）濕陷性黃土場地海綿城市建設風險防控典型措施 防滲（漏）處理法濕陷致災風險較高地區，須關注滲漏風險點強化處理HDPE防滲膜與道路路沿連接處（S1）處理方法：施工時須將膜外延1015cm與路沿緊密搭接，同時上部第一層路基壓實度不小于0.93當滲透點位于S1S2之間時，將嚴重影響路基安全處理方法：為此路基應呈梯形延伸至綠地內11.5倍路基

34、深度，基槽側向宜用灰土回填，壓實系數不小于 0.94，嚴格控制該區域滲透系數HDPE膜與礫石層連接處（S3）處理方法：礫石層礫石應光亮，清洗干凈，應采用人工運送礫石至溝槽底，防止劃破HDPE膜溢流井與市政雨水井連接管在穿越防滲膜部位（S4）處理方法：須采取熱熔機焊接或防滲土工膜專用膠粘接，穿越防滲擋墻時須埋設防水套管，填充柔性密封材料中國水協青島年會專用四、濕陷性黃土地區海綿城市建設路徑思考（二）濕陷性黃土場地海綿城市建設風險防控典型措施 強化疏排水法一般地區，為提高生物滯留設施調蓄功能常在穿孔管下方增設一定厚度礫石調蓄層；或為實現缺氧反硝化脫氮功能，抬高穿孔管排口標高濕陷性黃土地區，為縮短雨

35、水積存時間，設計時取消礫石調蓄層，穿孔管敷設于礫石層底，排水坡度及末端管底標高（高于接入溢流井的市政雨水連接管管底標高）利于滲濾后雨水排出在滿足管材結構強度基礎上適當提高開孔率，匯水范圍較大可設置雙管或多管排水、軟式滲透管（FPH）排水等；除生物滯留設施外，底部防滲處理的透水路面（穿孔管或排水盲溝+鉆孔鋼管等邊緣排水系統）同理設置穿孔管開孔面積與設施排空時間關系生物滯留設施底部穿孔排水管埋設方式（a)（b)（c)中國水協青島年會專用四、濕陷性黃土地區海綿城市建設路徑思考（三）濕陷變形觀（監）測與處置在合理選用上述措施基礎上，建議對自重濕陷性場地上的重要建筑工程（甲類、乙類建筑）、道路工程（快速

36、路、主干路）、海綿設施等增加變形觀（監）測與處置，制定監測與應急處置方案，納入濕陷性場地海綿城市建設運維全過程建構筑物觀監測建構筑物觀監測海綿設施觀監測海綿設施觀監測及時及時“止損止損”基礎沉降量（差）傾斜 位移 裂縫 地基土含水量 監測方法：濕陷性黃土地區變形監測規范 設施結構變形 附屬構筑物沉降 防滲材料（結構）破損、滲漏風險點處土基含水量變化 監測方法：綜合采用目視檢查、尺量、水準測量、傳感器（應力應變、濕度等）在線監測等方式實施 建構筑物沉降變形超過允許值，繼續發展可能導致破壞性影響或無法滿足使用時，須及時加固、糾傾和修復 海綿設施防滲系統（防滲膜、防滲擋墻等）損壞時須及時修補 植草溝

37、、下凹式綠地、生物滯留設施、雨水塘等進水口、溢流口水土流失時，須及時補土并設防沖刷措施 及時加固坍塌的設施邊坡，避免防滲結構（材料）暴露 加強對溢流井、連接管道等定期檢查加固，防止不均勻沉降產生中國水協青島年會專用PART展望與思考05中國水協青島年會專用五、展望與思考（一）濕陷性黃土地區海綿城市雨水滲蓄風險防控是一項系統工程 平面豎向防護 材料結構防滲 場地改良 設施構造優化海綿雨水設施單向被動防滲轉變風險防控思路設計防控設計、施工、運維全周期防控加強跨專業對話與學科交叉研究巖土工程給水排水水文地質建筑工程道路工程結構工程單一措施針對不同類型海綿設施、不同濕陷性等級、厚度黃土場地、不同應用場

38、景及建（構）筑物類型，分級分類制定防護措施 濕陷性黃土飽和 非飽和流固耦合分析 雨水入滲量（路徑）與地基不均勻變形關系 海綿設施徑流調控效能平衡與水力優化設計.中國水協青島年會專用五、展望與思考（二）面臨的問題與挑戰 濕陷性黃土地區海綿城市建設雨水滲蓄風險研究仍處于起步階段黃土濕陷特征與機理、入滲水分運移機制復雜性 差異化地層條件、滲流邊界、建筑環境下濕陷性黃土場地海綿城市建設技術策略、海綿設施功能調整、結構形式優化及施工工藝改進等成套技術研究風險評估主要依賴模型模擬，對各地本底土壤參數及設施結構設計參數精度要求較高，需建立基于經濟與安全平衡的濕陷性黃土場地海綿城市建設風險評估理論，構建濕陷性黃土場地海綿城市建設適宜性評價體系 濕陷性黃土地區海綿城市建設適用技術措施體系仍須實踐（時間）長期檢驗中國水協青島年會專用五、展望與思考（三）思考 凍脹土、膨脹土、鹽漬土等其他特殊地質區海綿城市建設適宜性技術研究.（國家海綿城市建設技術體系）中國水協青島年會專用馬馬 越越Mobile:13096902876 Mobile:13096902876 E E-mail:rain_mail:rain_西咸新區灃西新城海綿城市技術中心西咸新區灃西新城海綿城市技術中心陜西陜西 西咸海綿城市工程技術有限公司西咸海綿城市工程技術有限公司中國水協青島年會專用