滑坡體虹吸排水施工方案研究的論文

　　摘要：山區(qū)公路在經(jīng)過高山、丘陵地區(qū)時(shí)，由于山間溝谷交錯(cuò)，地形地質(zhì)復(fù)雜，斷層節(jié)理裂隙發(fā)育，常常具有發(fā)生大規(guī)模滑坡的趨勢，給工程建設(shè)安全帶來重大威脅。針對該問題本論文提出滑坡體虹吸排水施工方案，實(shí)踐證明具有施工成本低，排水效果好，穩(wěn)定滑坡體等優(yōu)點(diǎn)。其核心關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)浙江省交通運(yùn)輸廳組織的專家委員會(huì)鑒定：在中國公路行業(yè)屬于領(lǐng)先水平。

　　關(guān)鍵詞：滑坡體；倒虹吸；排水

　　前言：近年來隨著國家交通行業(yè)的蓬勃發(fā)展，高速公路網(wǎng)絡(luò)不斷向偏遠(yuǎn)山區(qū)擴(kuò)展延伸。杭新景10標(biāo)七里連接線地處浙江省衢州市常山縣新橋鄉(xiāng)和衢州市柯城區(qū)七里鄉(xiāng)交界處，由于山間溝谷縱橫，水系發(fā)達(dá)，斷層節(jié)理裂隙發(fā)育，具有發(fā)生大規(guī)模滑坡的趨勢，給工程建設(shè)安全帶來重大威脅。施工單位浙江交工錢潮建設(shè)有限公司聯(lián)合設(shè)計(jì)單位、監(jiān)控單位及浙江大學(xué)防災(zāi)工程研究所，提出滑坡體虹吸排水施工方案，目前該方案已實(shí)施，收到良好效果。

　　1、工法特點(diǎn)：

　�、俟�(jié)約施工成本。相對于挖除滑坡體、仰斜式排水管等工藝而言，成本更為低廉；②縮短工期。采用虹吸排水施工，深層積水排出更徹底，排水更及時(shí)，效果明顯，確保了下一步工序進(jìn)行，縮短工期；③施工安全有保證。采用虹吸排除山體內(nèi)積水，滑坡體趨于穩(wěn)定，可保證后續(xù)施工的安全。

　　2、適用范圍：

　　本工法適用于大型滑坡體虹吸排水施工。

　　3、工藝原理：

　　利用向下傾斜的鉆孔進(jìn)入坡體深部，通過調(diào)節(jié)傾斜鉆孔的傾角及深度，確�？卓谂c孔底相對高差大于12m.把虹吸排水管通過傾斜孔進(jìn)入邊坡的深部，從斜孔的孔底引出虹吸排水管到坡面一定位置，使虹吸排水管的出水口高程低于鉆孔的孔底高程。當(dāng)坡體內(nèi)部水位上升時(shí)，通過虹吸管實(shí)時(shí)排水。

　　4、施工工藝流程及操作要點(diǎn)

　　4.1 工藝流程

　　本工法的施工工藝流程：施工準(zhǔn)備 鉆孔 排水管組裝 排水管安裝 引導(dǎo)初始虹吸 修建集水槽 埋設(shè)水位檢測管 地下水監(jiān)測

　　4.2操作要點(diǎn)

　�、攀┕�準(zhǔn)備：①熟悉現(xiàn)場實(shí)際地質(zhì)水文情況，熟悉滑坡體開裂位置；②先打地下水位監(jiān)測孔，獲得水位埋深資料，用于虹吸排水效果評價(jià)。

　　⑵鉆孔：①鉆孔采用大于90mm的鉆機(jī)傾斜成孔，松散滑坡體孔段跟管鉆進(jìn)；傾角、長度、間距以細(xì)部設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)，同時(shí)需確保孔底與孔口高差大于12m;②鉆孔過程注意保存巖樣，根據(jù)巖樣判斷地質(zhì)情況；③鉆孔過程時(shí)刻注意孔洞情況，避免塌孔。

　�、桥潘�管組裝：①孔底儲(chǔ)水管的制作�？椎變�(chǔ)水管采用長度800mm,內(nèi)徑50mm底部密封、頂部開口的HDPE管；② PA排水管的制作。排水管采用3根單獨(dú)PA管并列而成。排水管長度根據(jù)實(shí)際情況取值，不得連接，確保虹吸管的密封性。保障3根單獨(dú)PA管進(jìn)水口在孔底儲(chǔ)水管的底部分別為30、40和50mm處，出水口高程低于鉆孔的孔底高程；③排水管在鉆孔內(nèi)的部分，需要外套內(nèi)徑50mm的透水管和內(nèi)徑20mm的PVC管。透水管采用高密度聚乙烯（HDPE）打孔波紋管，外覆土工布，防止泥沙進(jìn)入透水管內(nèi)，透水管的一端深入孔底儲(chǔ)水管內(nèi)，連接處采用無紡?fù)凉げ伎煽堪�裹。PVC管用于把虹吸排水管送人孔底和提高排水管的長期抗壓能力；④用電鉆在儲(chǔ)水管上打設(shè)M3.0的螺絲孔在虹吸孔打設(shè)完成后，用螺絲將儲(chǔ)水管與透水管固定起來。

　　⑷排水管安裝：①鉆孔成孔后，立即將連接有孔底儲(chǔ)水管的透水管插入鉆孔直達(dá)孔底。透水管采用HDPE打孔波紋管，外織土工布。透水管連接處應(yīng)用額外土工布可靠包裹緊密。孔口外保留透水管長度大于1m;②拔出套管。在拔出套管的過程中，注意防止把透水管帶出；③ 插入虹吸排水管。把3根單獨(dú)PA管一起套入內(nèi)徑20mm的PVC管中，利用PVC管把虹吸排水管送入孔底儲(chǔ)水管中（為提高排水效果，增加一根PA管作為大氣平衡管）；④鉆孔以外坡面上的虹吸排水管布設(shè)。在坡面開挖溝槽，放直徑大于10cm的PVC管片（將PVC管鋸開），將排水管集中放入PVC管片中，覆蓋略大于底管片的PVC管片，排水管放置好后，覆土將出水管掩埋，將排水管埋入地表50cm以下，將排水管引向集水槽。

　　⑸引導(dǎo)初始虹吸：①引導(dǎo)初始虹吸方法1:把排水管的出水端按圖5.2.5-1的形式布置，開口端高度應(yīng)高于整個(gè)虹吸排水管的最高點(diǎn)。向管中灌入清水，清水將沿排水管反向注入鉆孔內(nèi)，當(dāng)估計(jì)清水充滿孔底儲(chǔ)水管時(shí)停止注水。引導(dǎo)初始虹吸方法2:將虹吸排水管的出水口連接到高壓噴霧器的噴頭，利用高壓噴霧器的壓力把水反向注入鉆孔內(nèi)；② 反向孔內(nèi)注水停止后，將坡面排水管的注水口（出水口）高度降低，此時(shí)通過虹吸作用，孔內(nèi)的水會(huì)流出。

　�、市藿�集水槽：集水槽用于收集虹吸管排出的水，并可對流量流速進(jìn)行監(jiān)測，用于評價(jià)虹吸排水效果。

　�、寺裨O(shè)水位測量管：為了方便水位測量及防盜，需另外埋設(shè)一根水位測量管，通過PA管以及預(yù)埋鋼管與集水槽相連通。預(yù)埋鍍鋅鋼管的水平段，長度以方便連接PA管為宜。水位測量管為內(nèi)徑為0.1m長度為0.8m的HDPE管，其管底密封，并通過PA管及預(yù)埋鋼管與集水槽相連通；上部留有通氣孔，并由PA管引到適當(dāng)位置；頂部加上方便拆裝的頂蓋。通過調(diào)整測量管的高度，使管內(nèi)水深為0.4m左右。儀器安裝好后，將測量管掩埋或利用植被將其隱蔽。

　　⑻地下水監(jiān)測：地下水位監(jiān)測布置1條監(jiān)測剖面，在剖面上布置5個(gè)水位記錄儀。地下水位監(jiān)測采用自動(dòng)水位記錄儀進(jìn)行，該水位儀可自動(dòng)記錄當(dāng)前地下水位情況，記錄時(shí)間間隔取4小時(shí)每次。需要使用數(shù)據(jù)時(shí)，將記錄儀提出水位孔，用專業(yè)設(shè)備導(dǎo)出數(shù)據(jù)即可。

　　5、主要材料

　　6、效益分析

　　6.1 社會(huì)效益

　　本工法有利于保障施工安全，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，直接服務(wù)于資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)。實(shí)現(xiàn)了大型滑坡體無動(dòng)力排水，并自動(dòng)循環(huán)式運(yùn)行，有利于保障道路運(yùn)營安全，降低生產(chǎn)成本，社會(huì)效益明顯。

　　6.2經(jīng)濟(jì)效益

　　本工程杭新景十標(biāo)七里連接線起止樁號（K0+000-K6+100），采用大型滑坡體虹吸排水法共106孔，經(jīng)核算相對于一般排水管排水法節(jié)省費(fèi)用約8.9萬元。

　　7、應(yīng)用實(shí)例

　　杭新景十標(biāo)七里連接線由浙江交工錢潮建設(shè)有限公司承建，山體滑塌段落K3+250~K3+445右側(cè)、K4+277~K4+364左側(cè)、K4+600~800右側(cè)三處近1.5km,滑坡體方量近200萬方。本合同段采用本工法對大型滑坡體進(jìn)行排水，在提高工程質(zhì)量和消除安全隱患的基礎(chǔ)上，節(jié)約了部分建設(shè)資金，綜合施工成本相對降低，施工效果良好，受到監(jiān)理、業(yè)主和質(zhì)監(jiān)站的一致好評，取得了良好的社會(huì)效益，經(jīng)測算，采用本工法進(jìn)行滑坡體排水，節(jié)省施工費(fèi)用約8.9萬元，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

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