下滲井

下滲井，是在地層中開鑿立式孔洞，將地面水和上層地下水引向更深的地下層，符合自然滲水規律，是一種立式地下排水設施。在多層含水的地基上，如果影響路基的地下含水層較薄，且平式盲溝排水不易布置時，可考慮設定立式滲水井，想地下穿過不透水層，將上層含水引入下層滲水層，以利用地下水擴散排除。實際套用中，多套用於將邊溝排不出的水滲到地下透水層中而設定的充填碎、礫石等粗粒材料井鋪以倒濾層的豎井。

基本介紹

• 中文名：下滲井
• 外文名：Seepage Well
• 釋義：在地層中開鑿立式孔洞
• 作用：將地面水和上層地下水引向地下層
• 屬性：立式地下排水設施
• 作用：排澇、集雨、因地制宜

作用及背景

下滲井屬於水平方向的地下排水設備。當地下存有多層含水層，其中影響路基的上部含水層較薄，排水量不大，且平式滲溝難以布置，可採用立式（豎向）排水，設定下滲井。

下滲井兼備排澇、集雨、因地制宜的綜合優勢，曾經是我國古城鎮通用的排水設施，但因存在坍塌的隱患，現代大城市不再採用。對下滲井進行安全性技術改造，將原有下滲井以圓環體井管為器材、以井管支撐力加固井壁的方式，改變為井內加固結構由圓環體井管與四球體填充物組成，加固井壁方式由井管支撐力與圓球體填充物擴張力相結合，井上部以井管的支撐力固定式加固井壁，井的中下部以圓球體填充物的擴張力追蹤式加固並壁。雙力加固下滲井的改造方案“道法自然”，建造與維護簡便易行，可收事半功倍的效果。改造後的安全下滲井，採用“雨溝——下滲井”、“窪地——下滲井”、“平地——下滲井”基本模式，適用於城市各種地貌條件，可將城區雨水迅速地轉化為地下水資源。任何一座城市，使用下滲井將雨水全部引入地下，不僅能徹底解決水資源短缺問題，而且還可逐年增加地下水資源儲量。

我國古城鎮曾經通用下滲井排水，在有些小城鎮，仍然保留著明清時代的下滲井設施，暴雨之後不積水，被稱為奇蹟，其實是順應自然的一種正常現象。但是，現代大城市基本不用下滲井了，多採取國外通用的排水技術。近年來，各大城市內澇越來越嚴重，很多人把矛頭指向政府部門只顧面子不管里子，其實國外城市內澇也不少見，這說明城市內澇不完全是決策與管理問題，而是技術問題，現有排水技術不理想是一個重要原因。重新研究下滲井，並根據現代城市的特點和要求，對下滲井進行技術改造，古為今用，不失為破解城市內澇難題的一條途徑。

工作原理

下滲井穿過不透水層，將路基範圍內的上層地下水，引入更深的含水層中，以降低上層地下水位或者全部排除。

滲溝下滲井用於降低地下水位或攔截地下水。當地下水埋藏較深或有固定含水層時，宜採用下滲井。

填充料含泥量應小於5%，按單一粒徑分層填築，不得將粗細材料混雜填塞。下層透水層範圍內宜填碎石或卵石，上層不透水範圍內宜填砂或礫石。井壁與填充料之間應設反濾層。

下滲井頂部四周用黏土填築圍護，井頂應加蓋封閉。

下滲井開挖應根據土質選用合理的支撐形式，並應隨挖隨支撐、及時回填。

分類及特點

下滲井是立式孔洞，其露水面為立體分布，深度越深，則滲水面越大，滲水量也越大，與自然滲水面的平面分布相比，在相同的地面上，下滲井的滲水量大於自然滲水量，且隨著下滲井深度加深，滲水量成倍擴大。

古今下滲井有兩大類，一類是人工井，由人力挖掘而成，由於人在井內作業的空間需要和安全需要，人工井均為大口徑淺井，占地面積大、滲水面積小，古城鎮的下滲井多為此類，不適合土地利用率高的現代城市採用；一類是機井，由鑽井機械挖掘而成，為小口徑深井，選擇不同的鑽井機械所挖機井的規格不盡相同，常用機井口徑在0.3m左右、深度在200m左右，占地面積小而滲水面積大。採用機井建造下滲井，能更有效地利用地下空間，地面略大於井口就可建井，可以因地制宜、見縫插針，還可以充分利用城市現有設施，而不需要大超模地改變。

總之，下滲井是自然滲水原理的運用，打開了雨水入地之門，也打開了地下水資源寶庫之門，是對地下空間的有效利用，可以因地制宜建造，很適合土地利用率高的現代城市採用。

下滲井施工關鍵技術

(1)根據設計所確定的下滲井位置，採用GPS或全站儀準確放出下滲井中心，然後放出下滲井輪廓；

(2)根據設計確定下滲井護壁材料(混凝土或鋼波紋管)結構厚度，對下滲井輪廓適當擴大後，即可下挖下滲井；

(3)當採用鋼筋混凝土護壁時，下挖一定深度後，現場澆築鋼筋混凝土，等達到一定強度後，採用沉井的方式，在下滲井輪廓內進行下挖，逐漸下沉護壁，並不斷接高護壁，不斷下挖，依次循環直至達到設計的下滲井深度。

(4)當採用鋼波紋管護壁時，可按下滲井輪廓先下挖4m後，將組裝完成的鋼波紋管(高度4m)整體吊入下滲井，就位準確後，採用亞粘土或亞砂土將鋼波紋管外側的空隙填充密實，確保鋼波紋管與土壁的緊密接觸；其次，再將組裝完成的鋼波紋管(縮徑，高度3m)，按照製作鋼筋混凝土護壁的方法完成挖井和下沉鋼波紋管後，再組裝鋼波紋管(縮徑，高度3m)，再下挖，直至達到下滲井的設計深度。

(5)無論採用鋼筋混凝土，還是採用鋼波紋管護壁，均要求在施工中不斷校正下滲井的垂直度。

(6)在運營過程中，必須對下挖被交叉道路的邊溝、集水井、排水管、下滲井等，定期進行養護，一方面清除堆放於邊溝、集水井、排水管、下滲井中的雜物，另一方面清除集水井和下滲井底部沉澱的泥土和雜物，從而保證水流暢通和正常的滲透作用。

經濟效益和社會效益

經濟效益

主線路基高度降低，經濟效益顯著：

（1）減少了路基永久占地；

（2）減少了路基填方工程量；
（3）取土場減少，減少了臨時用地；

（4）減少了邊坡防護和路側護欄等工程數量；

（5）因通道增加而取消了上跨主線的分離式立交或天橋，以及因主線路基高度降低，使上跨主線分離式立交或天橋橋樑高度降低和其引道降低和減短。

社會效益

（1）路基邊坡的圬工防護減少，植物防護增加，增加了公路與自然的融合。

（2）減少路側護欄的工程數量，並通過路基邊坡的進一步放緩，減少了事故車輛的損傷和二次事故的可能。

（3）對於農業以種植小麥、玉米、棉花和穀物為主的華北平原，節約土地意義重大。

（4）被交叉道路下挖並集中下滲井方案的實施，可滲透或回灌補充地下水，有利於保護地質環境。

（5）路基填築技術難度減少，施工方便，路基質量可得到保證。