自然界大部分湖泊,尤其是人工湖都向地下滲水。正由于滲水才保證了近岸植物的存活和多種水生生物的發(fā)展。如果將滲水的通道完全堵塞,一點(diǎn)水也不滲,對(duì)于生態(tài)將是災(zāi)難性的。
植物生長(zhǎng)要求包氣帶有一定的含水量。當(dāng)滲水量過(guò)大時(shí),多余的水就要補(bǔ)充地下水而流失。圓明園管理處提供:年需水量900萬(wàn)立方米,而湖底滲漏達(dá)700萬(wàn)立方米。實(shí)際大部分滲漏水是補(bǔ)充了地下水而流失了。因此,在保證生態(tài)環(huán)境的前提下,用環(huán)保材料作一定的防滲工程,從而科學(xué)地控制滲漏的水量是合理的。就目前的技術(shù),這個(gè)目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)。
地層由粘土、粉砂、細(xì)砂、中砂、卵石、礫石以及它們的各種組合而成,它們的滲水性能差異很大。人們用滲透系數(shù)K來(lái)表征滲透能力。
巖土滲透系數(shù)
巖土名稱 |
K(m/d) |
巖土名稱 |
K(m/d) |
粘土 |
0.05 |
細(xì)砂 |
1.0~5.0 |
粘質(zhì)粘土 |
0.01~0.1 |
中砂 |
5.0~20 |
粉土 |
0.1~0.5 |
粗砂 |
20~50 |
黃土 |
0.25~0.5 |
園礫 |
50~100 |
粘砂 |
0.5~1.0 |
卵石 |
100~500 |
從表中看出砂層、卵、礫石層K值大,水容易在其中流動(dòng),是透水層、含水層;粘土K值小,是不透水層、隔水層,是理想的環(huán)保防滲材料。在水利、污水處理等工程中均采用粘土鋪墊的方法防滲。
就圓明園工程而言,若用粘土鋪墊的方法,固然能截?cái)酀B透途徑,達(dá)到基本不滲水的效果,但是要保留一定的滲漏要求則不易實(shí)現(xiàn)。
鑒于以上分析:我認(rèn)為用粘土(或膨潤(rùn)土)制成比重1.15—1.20的泥漿向湖面一遍遍噴灑,粘土顆粒會(huì)均勻的沉入湖底。既能防滲又不會(huì)完全堵死滲透通道。
由于地層結(jié)構(gòu)的千差萬(wàn)別和泥漿材料、泥漿性能指標(biāo)的不確定性,因此,在防滲施工前,應(yīng)根據(jù)湖底地層的特點(diǎn),取一定數(shù)量的原狀土樣作滲水試驗(yàn),并作泥漿不同配比的性能試驗(yàn),必要時(shí)還應(yīng)作大型室內(nèi)模擬滲漏試驗(yàn),取得泥漿參數(shù)和防滲效果的數(shù)據(jù),概略設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)泥漿及其用量,確定噴灑次數(shù)。
在施工過(guò)程和施工結(jié)束后,應(yīng)監(jiān)測(cè)湖底及其周圍地下水位的變化,同時(shí)監(jiān)測(cè)湖面水位的變化及降雨量、水面蒸發(fā)量等,從而較準(zhǔn)確地計(jì)算出滲水量的變化,科學(xué)地控制最適宜的滲水量。
對(duì)于湖邊坡的防滲,其機(jī)理與湖底是一樣的。只要不是垂直的邊坡,噴灑泥漿的方法同樣適用。實(shí)際工作中湖底和湖邊坡的防滲是統(tǒng)一考慮的。邊坡防滲還應(yīng)監(jiān)測(cè)岸邊包氣帶的含水量,使其能保證岸邊植物生長(zhǎng)不受影響。
作者陳洪志,河北建設(shè)勘察研究院有限公司,教授級(jí)高級(jí)工程師。1968年畢業(yè)于北京地質(zhì)系院水文地質(zhì)系,一直從事水文地質(zhì)工作。
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