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海绵城市的建设利器——雨水渗透系统快速施工技术EGSM工法

发布于:2025-02-18 11:38:18 来自:道路桥梁/隧道工程

来源:隧道网

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作者:STECJin

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城市内涝问题,一直是困扰城市发展的难题。随着城市化进程的加速,城市不透水面积不断增加,导致雨水难以渗透至地下,带来了地表径流增加、地下水位下降、河川流量减少、城市水循环能力减弱等一系统问题。
传统的雨水管理方式,如建设雨水管网、排水沟等,往往需要占用大量土地资源,且施工周期长、成本高。近年来,日本研发了一种新型的 雨水渗透施工技术——EGSM工法 ,因其施工简单、效果显著、易于维护等优点得到广泛应用。

     


     

     

     


       
工法概要

         

EGSM(Easy Ground Speed Machine)工法是一种简单、快速的纵向渗透结构体施工技术,可在雨水集水井或检查井的底部使用钻机构筑渗透结构体,将其改造为雨水渗透井,实现雨水溢流控制、地下水补给以及合流制下水道的污水溢流改善作用。

EGSM工法施工流程


EGSM工法分为两种类型:螺旋钻机型可使用套管外径165/190/216mm、旋挖钻机型可使用套管外径350/450mm,根据集水井或检查井的开口大小确定使用设备。可应对多种工程地质,施工时间仅2h左右,且无需进行路面开挖。通常挖掘深度是基于地下水位深度和土质决定,考虑到施工设备能力和维护管理,最大挖掘深度约为5.0m。

螺旋钻机型

旋挖钻机型



         
工法优势          


         

采用EGSM工法施工的渗透设施不同于传统的渗透井和渗透沟渠,其具有纵向延伸的结构特性,可以保证设计水头,实现更好的渗透效能;


螺旋钻机型和旋挖钻机型施工方式均能根据土质和地下水位条件,灵活调整挖掘深度。特别是旋挖钻机型在表层土为砂砾的情况下也能进行施工,能够增大设计水头和渗透面积,从而获得更好的渗透效果;


该工法仅需对道路集水井或雨水检查井底部进行简单的挖掘作业,施工周期短,大约在1.5~2h之内即可完成,与新建渗透设施相比施工成本较低;


不同施工方式和多种钻孔直径可选择,可根据安装地点的集水井或雨水检查井具体形状选择适宜的类型。此外,该工法也能适用于城市排水渠和U型排水沟等;


EGSM工法在雨水流入部位配备了易于清洗和更换的可拆卸式雨水过滤器,便于维护和管理雨水渗透功能。


施工时无需进行路面开挖,且使用的专用钻掘设备采取了降噪措施,有效减轻对周边环境的影响。此外,通过对道路集水井和检查井的渗透化改造,能够消除积水并防止蚊虫滋生,体现了对环境因素的考量。



         
渗透能力          


         
为了检验EGSM工法的效果,在86个地点实施了149次常水头渗透试验。渗透设施的现场渗透试验结果显示,饱和渗透系数均超过关东壤土层的标准值(0.072~0.144m/hr),证实了其雨水渗透效果的发挥。在一项旋挖钻机型施工案例中进行现场渗透试验,根据最终渗透量得到饱和渗透系数同样大幅超过标准值。          

旋挖钻机型的现场渗透试验(变水头法)


为了确认渗透结构体的长期渗透性能变化,在东京都武藏野市对一项案例的渗透性能进行持续监测,并积累相应的渗透试验数据。现场渗透试验结果显示,随着时间的推移,渗透结构体的饱和渗透系数呈逐年下降的趋势。但通过采取定期的设施内部清扫和维护,特别是过滤器的清洗作业,可以有效恢复渗透能力。          

螺旋钻机型的现场渗透试验(常水头法)



         
维护管理          


         
对于EGSM工法施工的改良渗透井以及检查井的维护管理,主要是定期目视检查以确认污泥堆积状况,根据检查结果进行渣土排出及清扫作业。该维护管理的频率大约为每三年执行一次。                     

EGSM工法的维护管理



         
应用情况          


         
该工法自2009年首次应用以来,于2012年4月获得日本雨水调蓄渗透技术协会认证,至今已有超过1万项施工案例。作为一种适用于闹市街区的小规模的内涝防治措施,本工法通过有效利用现有资源的应用和普及,预期将为雨水控制策略提供显著贡献            。          

供稿:JIN

审校:SS

制图:TT

排版:海绵小新


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