第2'总262期）
2021年2月URBAN ROADS BRIDGES&FLOOD CONTROL科技研究D0I:10.16799/jki.csdqyfh.2021.02.051
田健君
[上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海市200092]
摘要#我国软土分布广泛，考虑充分发挥软土地区特点，取长补短，开展促渗技术研究。通过室内模型试验，研究 了不同砂井半径、砂井深度、砂井水量对浸润水头线的影响，同时基于试验工况，开展了促渗公式模拟与解析研究，结果与试验拟合较好。最后，基于以上分析计算，对实际工程淹没水位进行了演算，配合促渗技术，给出了、的，工考。 关键词'软土地基；促渗技术；
中图分类号：TU471.8文献标志码：A文章编号：1009-7716（2021）02-0189-04
0引言
我国软土分广，，径、上海、、，广，、线
，的技术，软土区对、、影响[1-3]。软土地区
，以径 时水
，以
，市水[4-5]A
软土地区对海市、渗
较，软土地区渗，不利于头水径，于水A考分发挥软土地区特点，取长补短，水入渗量，增加量，以分水资，化劣势为优势，发软土地区海市的保水储水水[6-8D A
基于以上背景，针对软土地基下渗困难、水 较好的实情况，如能研发海绵复合地基技术，具海功能的桩基，一方以分发保水储水，另一方通过周边促渗根1，使储的水分被人行、绿化、公园、绿地场所绿使，做到保水储水水功能的最大化A开展促渗技术研究很必A
1试验材料选用
经过研，对能的保水材料进行饱含水率测定，并测定其渗，饱含水率高、渗
收稿日期：2020-04-09
作者简介：田健君（1989―），男，硕士，工程师，从事道路
材料、路面设计等工作。系数相对小的填料作为保水材料A
测定发，蛭石、珍珠岩、火山岩等含水率在100%以上，具为保水材料行性；同时考到软土地基促渗的实行性，采水立体包括保水材料的方式，将保水材料立体投放，以分发
保水，为砂桩海扩头。
2试验设计
软土地基促渗技术开发可以借鉴地下水取水构筑井的计与水力计算。管井水力计算是在已知水文地质条件下，通过计算井在水量情况下周边水位降落值，者在给定水量和地质条件下，计算井的能水位降落值A
与之相反，井注水，在保水材料良好的保水性能条件下，于软土地区土渗小，一
渗为10-7〜10-8cm/s，因此水分周边方渗，在已知井水位的下，以结合周边水位地质条件，计算周边土水位线高度，根
高度的根，通过的水，促使砂井内水分A
验试验装置如图1所示，砂井开孔放入试验内，砂井以下的软土底内含1m土°采模型试验，研究不同半径、深度、形式的砂井对促渗的影响，记录分析水位浸润测试结果，基于模型试验结果进行理论推导，进确定促渗技术A
3试验结果分析
3.1不同半径对浸润水头线的影响
在模拟砂井0.5m处，测定浸润水头线，利用不
田健君：软土地基促渗技术试验研究与分析2021年第2期
（!）砂井（b）试验装置外形
图！砂井模拟试验装置图
同直径的砂井模型向土壤渗水，得到不同直径下的浸润水头线，见表1。
表！砂井半径对浸润水头高度的影响
厂Y
少林传人0.300.94
0.250.90
0.200.88
0.150.85
驳壳传奇0.100.84
由表1可以看岀，试验过程中，砂井半径较大，整体装置偏小。在总流量一定的情况下，半径大，0.5m测定位置距离砂井距离较近，浸润水头线较高；半径小，距离砂井距离较远，浸润水头线较低。
参考其他资料，对!2*ln!进行相关度分析。如
厂
图2所示，得到砂井水量与水头线平方更接近,#2为0.85。可见，半径与水头线高度的平方呈现指数关系。这为试验中水头线高度高岀下水位，可以渗流过程，砂井半径大，水头高度越大，渗流度。3.2不同砂井深度对浸润水头线的影响
砂井模型在不同高度渗，得到0.5m
浸润水头线，在土壤件下，在不同高度促渗，等于模拟不同管井深度。在模拟砂井0.5m，测定浸润水头线，不同直径的砂井模型向土壤渗水，得到不同直径下的浸润水头线，见表2A
表2管井深度对浸润水头高度的影响
$Y
0.600.50
0.680.70
0.400.72
0.200.83
0.100.89
由表2可知，管井深，浸润水头线高，此外，管井深度与渗水量关，为了可高渗井的渗，可砂井水，以高砂井的水头线。砂井深度过高，高A 砂井过，砂井促渗流量。
参考其他资料，对厂/卜进行相关度分析。如
$
图3所示，得到砂井深度与水头线方相关,#2为0.91a渗透定，较大的水度可以加渗流过程，所以管井深，水头高度大，渗流
度A
0.75-
0.70-
0.65-
0.60-
0.55-
=0.50
0.45-
0.44-
0.35-
0.33-
246810
：3
图3砂井深度与水头线关系拟合
3.3砂井水量对浸润水头线的影响
在模拟砂井0.5m，测定浸润水头线，不同砂井水量，浸润水头数见表3A
由表3可知，水量大，浸润水头线高，
为了渗井的渗，可砂井多水，以高砂井的水头线。参考其他资料，以%为，!2为纵坐标（见图4），得到砂井水量与水头线平方更接近,#2为0.90，砂井水量大，水头线高，井下渗度A
2021年第2期田健君：软土地基促渗技术试验研究与分析
0. 8 -表3水量对浸润水头高度的影响
Q
Y
0.500.780.400.690.300.56
0.200.450.10
0.30
0 3 ----------------------------------------------------------------------------------------------------—
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5
2
0.70 6 -
0. 5 -0 4 -图4砂井水量与水头线关系拟合
3.4注水试验案例分析
将砂井开孔放入图1的试验装置内，砂井以下
的软土底层内含1 #黏土层，分别在不同砂井半径、 砂井深度和砂井水量条件下向砂井内自流注水，在
控制水头咼度一定时，考察水量下渗情况。
根据达西渗透定律'
关于地方政府职能转变和机构改革的意见!二"二
(1)
式中：V 为渗流速度；Q 为单位时间渗透量；％为水力
梯度;$为渗流系数。当水力梯度％较大时，渗流速度
加快。本文研究中的水头线高度高岀地下水位，可以
加速渗流过程。而砂井半径、砂井深度和水量
浸
水头线高度
系，以 数 砂
井的下渗速度 。 加砂井的半径、高度
及水量可以提升砂井的促渗作用。
4砂井促渗公式模拟与解析分水器
用管井抽水
，在 的 水；
条件下， 软土地区土渗透系数， 水分向 向渗透，在
管井水位的提下，可以
水位地 数条件，
黏土水位线
高度，再根据高度可以
的根系 ，过
的水作用，促使砂井内水分用。
促渗试验可以
为水 井注水试验的逆
过程，同 含水 井的 。
水底 水 ， 水 水 水 ，含水
。抽水时应用 ， 为水流水
的，过水 为同
，过过水 的流
量
水井的水量。
程
如果没有渗流，+ $0。稳定流则化为柱坐标，
则甞$&，如取隔水底板为基准面，式(％)成为式⑶'
(3)
将式(3)线性化，得式(4)：
)二0 (4)
式中' h 为水含水 度。
根据 水文条件：
& $ 厂0,)$ h o & $R ，)$ H
得式(5)：
Q $ "K()$-'&$)
(5)
In 垒厂0
求解过程如下'
Q $ "K [() + h 0)$_h 0$]
( * )
In 垒厂0
进一步求解为
Q $ "K [(y +h 0)2-圈
(7 )
& +
In —・
厂0
函数优化如下'
Q $ "K [()+h 0)2-h o 2] ( 8)
进一步迭代参数'
Q $ "K [()+h 0)2-h o 2]
( 9)
In
厂0
一为
q $ "K )()+
2H-2S °
)
(10)
In
厂0
式中：.0为井的半径；S 0为 水高度；H 为最大取水
深度;/为 大 半径;K 为渗透系数。
大取水深度H ， 而言，直根系对
轴向水分 用起到 键作用，一般直根系入土较深，
田健君：软土地基促渗技术试验研究与分析2021年第2期
其侧根在的。，根的深的深于，的深10〜12m r生在地区的深地20m，地。科植物，其须根入土只有20〜30cmo
人可根据水文地质勘察资料确定，最好通过现场注水试验和地相地的长期观料。，数：o水翼
公试验，与
数据的合，2〜4，合°5软土地基促渗植物选择
工程进行
对于0.4m的，影响半径为25m，渗
数1m/d，深5m，性
，深5m，雨强Q5m3/d，浸润头，见表4°
表4软土地基淹没水位
/m水透数值水位埋深/m
2 3.02 1.98
韦寿增
5 2.55 2.45
10 2.34 2.66
15 2.21 2..79
由表4可以看岀，利用促渗井，周围2m处的水位深埋深为2m，15m外埋深 2.8m，因此周需要深，纯草利用的分°能起储作用，需要种灌和乔才能发挥软地基的作用。合适软地基的乔和灌与配置:
乔木的与配置分段栽少量耐涝、耐旱、抗污染的乔，同赏价值高的树种点缀整体景°此外，乔的栽不能交通，应分枝点较高的树种°地用杉、池杉、落羽杉、垂柳、意杨等°
灌的与配置：灌木与乔木及地被搭配种形成复层落景，应发、抗雨
冲刷、耐旱的种类°地用雀舌黄杨、小黄杨、夹竹桃等°
6结语
通软地基促渗砂井进行模拟试验、分析计算，岀结论：
(1)在总流量的，，0.5m测定位置砂近，浸润头线高；小，砂远，浸润水头线较低°
(2)深，浸润头线高°量，浸润
头线高°
(3)周需要深，纯
利用的分°分段栽少量耐涝耐旱、抗污染的乔，地用杉、池杉、落羽杉、垂柳、意杨等°灌应发、抗雨水冲刷、耐旱的种类，地用雀舌黄杨、小黄杨、夹竹桃等°
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(上接第！85页)
(3)就地冷再生技术相比于传统的铳刨重铺技术，费用减少约70%，能源消耗节约72%，二氧化碳当量排放减少约64%，具有显著的经济效益和社会效益。
参考文献：
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that the calculation value of the formula is conservative and is not suitable for7A04aluminum alloy moment tuhe2%+出+9whi&h nee1to he讪卩口,％“an1
Keywords：7A04aluminum alloy moment tube,bending member,finite element analysis,stability bearing capacity,buckling mode
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