邊坡排水工程設(shè)計(jì)與施工

1、第10章排水工程設(shè)計(jì)與施工§10.1概述§10.1.1滑坡中的水及其對(duì)穩(wěn)定性的影響產(chǎn)生滑坡的因素是多種多樣的，其內(nèi)因(如巖性、土性、地質(zhì)構(gòu)造、地形和風(fēng)化狀態(tài)等)一般起著控制作用，但外因(如降雨、融雪等氣象條件和挖方、填土引起的應(yīng)力變化等因素)往往加劇滑坡的運(yùn)動(dòng)，有時(shí)甚至是引起滑坡發(fā)生的主要直接原因。在產(chǎn)生滑坡的自然外因中，降雨、融雪和地下水的滲透水作用則是最大的外因。降雨、融雪形成的地表水下滲到土體的孔隙和巖石的裂隙中，一方面增加巖土的重度，加大滑坡體的重量，使下滑距離增加，另一方面使土石的抗剪強(qiáng)度降低；同時(shí)，降雨、融雪形成的滲透水補(bǔ)給到地下水中，使地下水位或地下水壓(在受

2、壓狀態(tài)下)增加，其結(jié)果也將造成巖土體的抗剪強(qiáng)度降低。此外，滲透到地下的滲透水以一定的流速通過(guò)透水層到不透水的面層(此層與上層的結(jié)合層一般是滑動(dòng)面或滑動(dòng)帶)上滯留，這樣便形成了一個(gè)在均質(zhì)斜坡中不可能有的具有很大孔隙水壓的含水層，這種孔隙水壓力一方面在透水層中將引起流砂或砂層剪切破壞，另一方面在不透水層上的結(jié)合層(滑動(dòng)層或滑動(dòng)帶)中，土顆粒將因之發(fā)生塑性破壞。因此，滑坡中的水將加劇滑坡的發(fā)生。§10.1.2排水工程在滑坡處治中的地位和作用從上述分析可知，大氣降雨、融雪形成地表水，它經(jīng)過(guò)地面裂縫或孔隙滲入滑坡體，并到達(dá)滑動(dòng)面(帶)，造成滑面(帶)巖土強(qiáng)度的降低，促使和加劇滑坡形成和滑動(dòng)。水

3、是產(chǎn)生滑坡的主要原因之一。要防止巖(土)體抗剪強(qiáng)度降低，就必須控制地表水和地下水。所以，排水工程是整治滑坡病害中一項(xiàng)極其重要的內(nèi)容，一切滑坡地區(qū)的防治措施，都必須修建排除地表水的工程和排出地下水的工程。排水不僅對(duì)土質(zhì)滑坡是十分必須的，對(duì)巖質(zhì)滑坡，譬如破碎巖石滑坡，也應(yīng)考慮排水措施。對(duì)塑性牽引式滑坡，尤為重要。當(dāng)然，任何排水工程的設(shè)計(jì)和施工及其方案的確定，必須進(jìn)行地表水和地下水的調(diào)查，搞清楚地下水補(bǔ)給、逕流和排泄條件以及地質(zhì)狀況，尤其必須弄清楚如前所述的使滑動(dòng)面產(chǎn)生孔隙水壓的地下水含水體的分布，并測(cè)定其壓力，以便用穩(wěn)定計(jì)算所需求的安全系數(shù)來(lái)制定排水方案。否則，不能收到預(yù)期效果。地下水的調(diào)查工作可

4、分為初查和詳查兩個(gè)階段(圖10.1)。在初查階段，根據(jù)地下水的水質(zhì)、地質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造等推斷含水層的平面和垂直位置；而后通過(guò)詳查對(duì)初查結(jié)果加以驗(yàn)證和明確確定。排水工程應(yīng)使其盡量做到排泄地表水和疏導(dǎo)地下水，以減少引起滑動(dòng)土體的重量，增加組成斜坡物質(zhì)的強(qiáng)度洞時(shí)，還應(yīng)該考慮排水系統(tǒng)的完整性和總體性。通過(guò)排水工程，使水不再滲透到或滯留在滑坡體內(nèi)，并排出和疏干滑坡體內(nèi)已有的水，從而增加滑坡的穩(wěn)定性，達(dá)到處治滑坡的目的。§10.1.3滑坡處治中常見的排水措施滑坡處治中，對(duì)于滑坡體內(nèi)的水應(yīng)以“截、排和引導(dǎo)”為原則修建排水工程。通常，排水工程中所修建的排水建筑物可分為地表排水建筑物和地下排水建筑物兩大類

5、型。對(duì)于地表水采用多種形式的截水溝、排水溝、急流槽來(lái)攔截和排引；對(duì)地下水則用截水滲溝、盲溝、縱向或橫向滲溝、支撐滲水溝、匯水隧洞、立井、滲井、砂井平孔、平孔排水、垂直鉆孔群等排水措施來(lái)疏干和排引。通過(guò)這些排水措施，使水不再進(jìn)入或停留在滑坡范圍內(nèi)，并排除和疏干其中已有的水，以增加滑坡的穩(wěn)定性。 1.排除地表水從大氣降雨后，水浸濕土壤，使土壤容重增大，而強(qiáng)度降低；如果匯聚成為逕流，可以引起地面的沖刷；滲入地下，又成為地下水的補(bǔ)給來(lái)源。由于氣溫的變化，土中水分發(fā)生干濕循環(huán)和凍融，可以加速土壤風(fēng)化。所以，在滑坡區(qū)，排除地表水是處理路基病害不可缺少的輔助措施，而且是首先應(yīng)當(dāng)采取的措施，對(duì)整治滑坡更為如此

6、。排除地表水的目的在于：攔截、引離滑坡范圍外的地表水，使其不致進(jìn)入滑坡區(qū)；將降落或出露在滑坡范圍內(nèi)的雨水及泉水盡速排除，使其不致滲入滑坡體。所以，修建地表排水建筑物工程措施，按其分布的相對(duì)位置可分為滑坡體內(nèi)和滑坡體外的兩種。在滑坡體內(nèi)的排水建筑物，為了使降落在滑坡體上的雨水能迅速排走，防止?jié)B入滑坡體內(nèi)，應(yīng)以防滲、匯集和盡快引出為原則。在滑坡體外的地表排水建筑物，應(yīng)使所有的水不流入滑坡區(qū)，故以攔截、引離為原則。要求達(dá)到“水隨人意，溝溝皆通，有水必流，涓涓不滲”。在透水性特強(qiáng)的地區(qū)，或在地表水特別豐富、滲透量也大的地區(qū)，則可做防滲工程。在地基上發(fā)生裂縫的地方，進(jìn)行防滲，用粘土或水泥漿充填裂縫，在滑

7、坡未采取工程措施穩(wěn)固前，并用聚乙烯布等不透水材料將滑坡區(qū)域覆蓋，以防止滑坡的發(fā)生。選擇地表水排水工程，應(yīng)根據(jù)滑坡地貌，地形條件，利用自然溝谷，在滑坡體內(nèi)外修筑環(huán)形截水溝、排水溝和樹叉狀、網(wǎng)狀排水系統(tǒng)，以迅速引走坡面雨水。在滑坡區(qū)范圍內(nèi)則設(shè)樹枝狀排水溝等。同時(shí)，對(duì)滑坡體表面的土層應(yīng)進(jìn)行整平夯實(shí)，并采用粘土等夯填裂縫，使地表水盡快歸溝，防止或減少地表水下滲；對(duì)滑坡體范圍內(nèi)的泉水、封閉洼地積水，應(yīng)引向排水溝予以排除或疏干；對(duì)淺層和滲水嚴(yán)重的粘土滑坡，可在滑坡體上植樹、種草、造林等措施來(lái)穩(wěn)定滑坡。 2.排除地下水對(duì)一般滑坡來(lái)講，地下水常是誘發(fā)滑坡的重要因素，而地下水的存在往往亦是形成滑坡的主要條件，所

8、以疏干滑坡體內(nèi)以及截?cái)嗪鸵龌旅娓浇牡叵滤３Ｊ钦位碌母敬胧?，顯得十分必要。由于滑動(dòng)面(帶)常常積聚了大部分地下水，因此，排除滑面(帶)積水又是滑坡地下排水的主要目的。因?yàn)榕懦叵滤墒够麦w土體干燥，從而提高其強(qiáng)度指標(biāo)，降低土壤的重度，并可消除地下水的水壓力，以提高滑坡體的穩(wěn)定性。排除地下水是一項(xiàng)比較復(fù)雜、艱巨，而且投資較大的工程。設(shè)計(jì)中必須搜集足夠的水文地質(zhì)資料，注意施工質(zhì)量，確保施工安全。治理地下水的原則是“可疏而不可堵”。應(yīng)該根據(jù)水文地質(zhì)條件，特別是滑面(帶)水分布類型，補(bǔ)給來(lái)源及方式，合理采用攔截、疏干、排引等排水措施，達(dá)到：“追蹤尋源，截?cái)嗨?，降低水位，晾干土體，提高

9、巖土抗剪強(qiáng)度，穩(wěn)定滑坡”的目的。§10.2地表排水工程設(shè)計(jì)與計(jì)算§10.2.1地表水匯流量的確定進(jìn)行地表排水工程設(shè)計(jì)時(shí)，要確定排水量大小，以合理確定排水工程的有效斷面。根據(jù)上述介紹，地表排水工程主要是攔截、引離滑坡范圍外的地表水和排除降落或出露在滑坡范圍內(nèi)的雨水和出露的泉水以及封閉洼地積水。對(duì)于出露的泉水和封閉洼地積水等地表水可以通過(guò)實(shí)際調(diào)查，方便確定。對(duì)于雨水等降水形成的地表水則需根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件、地形地質(zhì)狀況等因素，通過(guò)相關(guān)計(jì)算方法確定其匯流量。本節(jié)僅介紹后者的確定方法。地表水匯流量的計(jì)算方法很多，可用推理法、統(tǒng)計(jì)分析法、地區(qū)分析法或現(xiàn)場(chǎng)評(píng)判法等方法。這里僅介紹采用推

10、理法確定地表水匯流量的有關(guān)計(jì)算公式。 1.地表水匯流量的計(jì)算公式滑坡體外或滑坡體內(nèi)的地表水設(shè)計(jì)匯流量可按下式計(jì)算確定：(10.1)式中：Q設(shè)計(jì)地表水匯流量，m2s；q設(shè)計(jì)重現(xiàn)期和降雨歷時(shí)內(nèi)的平均降雨強(qiáng)度，mmmin；徑流系數(shù)； F匯水面積，km2。2.地表水匯流量的計(jì)算公式相關(guān)參數(shù)的確定(1)設(shè)計(jì)降雨的重現(xiàn)期設(shè)計(jì)降雨重現(xiàn)期的確定，一方面會(huì)影響到滑坡的穩(wěn)定性措施，另一方面則會(huì)影響到排水設(shè)施的有效斷面尺寸。因此設(shè)計(jì)降雨的重現(xiàn)期應(yīng)根據(jù)滑坡類型及其受水影響的程度、滑坡區(qū)域處建筑等級(jí)和排水設(shè)施等因素綜合分析確定。參照我國(guó)公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范(JYJ 01897)，建議：對(duì)重要性建筑物處的滑坡，設(shè)計(jì)時(shí)降雨重現(xiàn)

11、期可取l5年，對(duì)一般性建筑物處的滑坡，設(shè)計(jì)時(shí)降雨重現(xiàn)期可取l0年。但對(duì)多雨地區(qū)或特殊地區(qū)，可根據(jù)需要適當(dāng)提高降雨重現(xiàn)期。 (2)降雨歷時(shí)降雨歷時(shí)通常按匯流時(shí)間計(jì)，包括匯水區(qū)內(nèi)的坡面匯流歷時(shí)和截流排水溝內(nèi)的匯流歷時(shí)。坡面匯流歷時(shí)的計(jì)算坡面匯流歷時(shí)的計(jì)算方法很多，此處介紹形式簡(jiǎn)單、計(jì)算方便的柯畢(Kerby)公式及其相應(yīng)的地表粗度系數(shù)(m1)。坡面匯流歷時(shí)可按下式計(jì)算確定：(10.2)式中：t1坡面匯流歷時(shí)，min；Ls坡面流的長(zhǎng)度，m；is坡面流的坡降； m1地面粗度系數(shù)，可按地表情況查表10.1確定。截流排水溝內(nèi)匯流歷時(shí)的計(jì)算截流排水溝內(nèi)匯流歷時(shí)需在排水設(shè)施或構(gòu)造物的過(guò)水?dāng)嗝婧统鏊诖_定后才能

12、計(jì)算得到。而設(shè)計(jì)排水量尚未確定，過(guò)水?dāng)嗝婧统鏊谟衷ù_定。因此，需采用試算法，先假定一個(gè)截流排水溝內(nèi)的匯流歷時(shí)，計(jì)算匯流歷時(shí)和設(shè)計(jì)匯流量，確定截流排水溝的過(guò)水?dāng)嗝婧统鏊冢蝗缓蟀礉M寧公式計(jì)算設(shè)計(jì)排水溝內(nèi)的平均流速，再計(jì)算匯流歷時(shí)，并同假設(shè)的匯流歷時(shí)進(jìn)行比較。若相差較大時(shí)，則調(diào)整假設(shè)值，重新計(jì)算，直至滿足設(shè)計(jì)精度要求為止。具體計(jì)算如下：先在斷面尺寸、坡度變化點(diǎn)或有支溝匯入處分段，分別計(jì)算各段的匯流歷時(shí)后再疊加而得，即：(10.3)式中：t2截流排水溝匯流歷時(shí)，min； n和i截流排水溝分段數(shù)和分段序號(hào)； li第i段的長(zhǎng)度，m；vi第i段的平均流速，ms。排水溝內(nèi)的平均流速可按下式計(jì)算確定：(1

13、0.4)式中：n排水溝壁的粗糙系數(shù)，按表l0.2選用； R水力半徑，m，R=A，各種排水溝的水力半徑計(jì)算式可按表10.3計(jì)算；過(guò)水?dāng)嗝鏉裰?，m；I水力坡度，可取用排水溝的底坡。排水溝壁的粗糙系數(shù)表l0.2排水溝類別粗糙系數(shù)(n)地表狀況粗糙系數(shù)(n)巖石質(zhì)明溝 0.035漿砌片石明溝 0.032植草皮明溝(流速0.6ms) 0.0350.050水泥混凝土明溝(鏝抹面)0.0l5植草皮明溝(流速l.8) 0.0500.090水泥混凝土明溝(預(yù)制) 0.012漿砌片石明溝 0.025各種排水溝的水力半徑和過(guò)水?dāng)嗝娣e計(jì)算用表表10.3初步設(shè)計(jì)時(shí)，排水溝內(nèi)的平均流速可按下式估算(10.5)式中：ig該

14、段排水溝內(nèi)的平均坡度。降雨強(qiáng)度的計(jì)算當(dāng)?shù)貧庀蟛块T有10年以上自記雨量記錄資料時(shí)，可利用氣象部門的觀測(cè)資料按下式整理分析得到設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的降雨強(qiáng)度：(10.6)式中：t降雨歷時(shí)，min；a和b地區(qū)性參數(shù)。若當(dāng)?shù)厝狈ψ杂浻炅坑涗涃Y料時(shí)，可利用標(biāo)準(zhǔn)降雨強(qiáng)度等值線圖和有關(guān)轉(zhuǎn)換關(guān)系，按下式計(jì)算降雨強(qiáng)度：(10.7)式中：q5，10表示5年重現(xiàn)期和10min降雨歷時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)降雨強(qiáng)度，mm/min，可按地區(qū)，根據(jù)，我國(guó)5年一遇10min降雨強(qiáng)度(q5，10)等值線圖查取。CP重現(xiàn)期轉(zhuǎn)換系數(shù)，為設(shè)計(jì)重現(xiàn)期降雨強(qiáng)度qt同標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期降雨強(qiáng)度q5的比值(qPq5)，可按地區(qū)，根據(jù)我國(guó)5年一遇10min降雨強(qiáng)度(q5，1

15、0)等值線圖查取。Ct降雨歷時(shí)轉(zhuǎn)換系數(shù)，為降雨歷時(shí)t的降雨強(qiáng)度qt同10min降雨歷時(shí)的降雨強(qiáng)度q10的比值(qtq10)，可按地區(qū)的60min轉(zhuǎn)換系數(shù)(C60)，根據(jù)我國(guó)60min降雨強(qiáng)度轉(zhuǎn)換系數(shù)(C60)等值線圖查取。徑流系數(shù)的確定徑流系數(shù)按匯水區(qū)域內(nèi)的地表種類由表10.4確定。當(dāng)匯水區(qū)域內(nèi)有多種地表時(shí)，應(yīng)分別為每種類型選取徑流系數(shù)后，按相應(yīng)的面積大小取加權(quán)平均值。3.地表水匯流量的計(jì)算程序地表水匯流量的計(jì)算程序可參照?qǐng)D10.2所示進(jìn)行。§10.2.2地表排水體系設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行地表水排水體系設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)滑坡區(qū)域地貌、地形特點(diǎn)，充分利用自然溝谷，在滑坡體內(nèi)外修筑截水溝、排水溝和

16、樹叉狀、網(wǎng)狀排水系統(tǒng)，以迅速引走坡面雨水。1.滑坡體外截水溝設(shè)置及其結(jié)構(gòu)型式為防止滑坡體外坡面匯水進(jìn)入滑坡體，通常在滑坡體外修筑截水溝和排水溝?；麦w外截水溝：可以沿滑坡體周圍，根據(jù)水流匯聚情況及滑坡在可以發(fā)展的邊界以外不小于5m處，設(shè)置環(huán)形截水溝。圖10.2設(shè)計(jì)匯流量計(jì)算框圖環(huán)形截水溝可以根據(jù)山坡匯水面積、降雨量(尤其是暴雨量)和流速等計(jì)算而得的匯水量大小，設(shè)置一條或多條，以攔截引離地表徑流，不使坡面雨水流入滑坡體范圍之內(nèi)。環(huán)形截水設(shè)計(jì)數(shù)條截水溝時(shí)，其間距一般以5060m為宜，每條截水溝的斷面尺寸，應(yīng)按山坡溝間匯水面積和匯流量計(jì)算確定。其斷面形式，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厮鸬淖饔眉巴临|(zhì)等因素而定，多用

17、倒梯形、矩形等型式。截水溝鋪砌時(shí)應(yīng)先砌溝壁，后砌溝底，以增加其堅(jiān)固性。迎水面溝壁應(yīng)設(shè)泄水孔(10cm×20cm)，以渲泄土中滲水。溝壁應(yīng)嵌入邊坡內(nèi)，如圖10.3所示。圖10.3截水溝鋪砌構(gòu)造若滑坡附近的自然溝有水流補(bǔ)給滑坡體時(shí)，則應(yīng)鋪砌其漏水地段。 2.滑坡體地表排水溝設(shè)置及其結(jié)構(gòu)型式為把滑坡區(qū)域內(nèi)的雨水迅速地匯集并排到滑坡區(qū)外，防止或減少坡面流水滲入滑坡體，增加滑坡體下滑力和降低巖土抗剪強(qiáng)度，應(yīng)在滑坡體內(nèi)修筑樹又狀、網(wǎng)狀排水系統(tǒng)，以迅速引走坡面流水。因此，要盡可能詳細(xì)地測(cè)量滑坡區(qū)內(nèi)的地形，并繪成地形圖來(lái)設(shè)計(jì)排水溝網(wǎng)。排水溝網(wǎng)分為集水溝和排水溝兩類，兩類縱橫交錯(cuò)形成良好的排水系統(tǒng)。(

18、1)集水溝這類溝渠主要是橫貫斜坡，以便盡可能地匯集雨水、地表水，并把橫貫斜坡的范圍較寬的淺的水溝與縱向的排水溝連結(jié)起來(lái)。集水溝有瀝青鋪面的溝渠、半圓形鋼筋混凝土槽和半圓形波紋槽等多種，用剛性材料時(shí)要縮短各槽的長(zhǎng)度，并用樁支承在地基上。(2)排水溝排水溝是用來(lái)把匯集的水盡快排出滑坡區(qū)，因此應(yīng)采用較陡的坡度，并通過(guò)流量計(jì)算來(lái)確定斷面尺寸。地表凹形部位的排水溝，每隔2030m設(shè)置一個(gè)連結(jié)箍，特別是在地基松軟的情況下，有時(shí)還要用樁來(lái)固定排水管路。排水溝的末端應(yīng)設(shè)置端墻，并將水排到河流等處。排水溝可用石砌水溝，混凝土水溝，U形槽，半圓形波紋槽等。在滑坡范圍內(nèi)的排水系統(tǒng)，可充分利用地形和自然溝谷為排除地表

19、水的渠道，因此必須對(duì)自然溝谷進(jìn)行必要的整修、加固和鋪砌，使水流暢通，不得滲漏。在滑坡區(qū)范圍內(nèi)可設(shè)樹枝狀排水溝。其布置形式，排水溝的主溝應(yīng)與滑坡的移動(dòng)方向一致；支溝(集水溝)則應(yīng)盡量避免橫切滑坡體，支溝與滑坡移動(dòng)方向成30º45º角的斜交，不宜太大，以免滑坡體移動(dòng)時(shí)溝身變形。支溝間距以2030m為宜。在滑坡體內(nèi)的水溝應(yīng)有防止?jié)B水的鋪砌：如采用漿砌片石、混凝土板或?yàn)r青板鋪砌，砂膠瀝青堵塞砌縫搬口圖10.4和圖10.5所示。它既能防沖、防滲，而且經(jīng)久耐用，亦便于施工和養(yǎng)護(hù)。通過(guò)滑坡裂縫處的溝身可用木質(zhì)或塑料硬板水槽搭疊做成，以免溝身擠壓時(shí)斷裂滲水。同時(shí)，應(yīng)整平地表，夯填裂縫，使地

20、表水盡快歸溝，減少滲漏。在滑坡地區(qū)的灌溉溝渠、蓄水池、有裂縫的道路側(cè)溝等集水地，應(yīng)對(duì)它們修建防漏工程。對(duì)于滑坡范圍內(nèi)的泉水、濕地也必須處理。一般設(shè)置滲溝與明溝等引水工程，排除山坡上層滯水和疏干邊坡，如圖l0.6所示。這類工程包括集水和排水兩部分，埋入地下部分類似一個(gè)集水滲溝，須設(shè)反濾層，露出地面部分是排水明溝，用漿砌片石或混凝土塊砌筑。§10.2.3地表排水溝過(guò)流量的驗(yàn)算地表排水溝排水的型式是多種多樣的，各種型式的排水溝其過(guò)水流量的大小是不一樣的。排水?dāng)嗝娉叽绲拇笮】赏ㄟ^(guò)相應(yīng)的水力計(jì)算來(lái)驗(yàn)算是否滿足設(shè)計(jì)要求，并檢查其流速是否在允許范圍內(nèi)。對(duì)于一般溝或管的過(guò)水能力(過(guò)水流量)可按下式計(jì)

21、算：Qc=vA(10.8)式中：Qc表示溝或管的泄水能力，m3s；v溝或管內(nèi)的平均流速，ms； A過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，m2。溝或管內(nèi)的平均流速可按式(10.4)進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于淺三角形溝過(guò)水?dāng)嗝娴男顾芰Π聪率鲂拚接?jì)算：(10.9)式中：ih表示溝或過(guò)水?dāng)嗝娴臋M向坡度；h表示溝或過(guò)水?dāng)嗝娴乃睿琺。§10.2.4地表排水工程設(shè)計(jì)原則和要求在整治滑坡工作中，無(wú)論是事先預(yù)防滑坡的發(fā)生，老滑坡的復(fù)活，即有滑坡的急劇惡化，都必須加強(qiáng)對(duì)滑坡區(qū)域水的排除。水是導(dǎo)致滑坡的重要因素，許多滑坡都是由于未能及時(shí)對(duì)水?dāng)r截、引離造成的。因此，必須隨時(shí)加強(qiáng)對(duì)滑坡區(qū)域內(nèi)水的監(jiān)測(cè)，修筑排水工程，以消除水的危害。排水工

22、程往往和其他工程相互配合使用，如“排”與“擋”，“減”與“擋”等經(jīng)常相互配合使用。實(shí)踐證明，相互配合使用是比較經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的整治滑坡的方法。特別是在處理大型滑坡時(shí)，往往需要運(yùn)用這些方法綜合的整治，才能徹底解決問(wèn)題。而且一切滑坡地區(qū)的防治措施，都必須首先消除水的危害。進(jìn)行地表排水工程設(shè)計(jì)的總原則是：滑坡體外的地表水，應(yīng)予以截流引離；滑坡體上的地表水要注意防滲，并盡快匯集引離。在進(jìn)行地表排水工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)詳細(xì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘，充分收集設(shè)計(jì)資料，因地制宜，合理布置排水工程，選擇合適的斷面及結(jié)構(gòu)型式，達(dá)到既有效排除地表水，又降低工程造價(jià)。1.填平坑洼、夯實(shí)裂縫。山體坡面產(chǎn)生坑洼和裂縫，往往是滑坡的先

23、兆，也是導(dǎo)致嚴(yán)重滑動(dòng)的主要原因。大氣降雨，地表水就會(huì)匯集在坑洼處或沿著裂縫浸滲入土層，使土的粘著力和抗剪強(qiáng)度降低，造成山體滑動(dòng)。因此，對(duì)坑洼和裂縫應(yīng)仔細(xì)地查找，認(rèn)真地夯填。發(fā)現(xiàn)山坡有坑洼、塌陷、裂縫時(shí)，應(yīng)立即時(shí)行處理。要夯實(shí)整平坡面，減少坑洼，夯填裂縫，防止積水，盡量減少地表水滲入量。對(duì)于裂縫，應(yīng)沿裂縫挖至失滅為止，若裂縫太深，至少需挖深1m，挖至一定寬度，裂縫兩側(cè)的擾動(dòng)土也要挖掉，再用當(dāng)?shù)氐挠羞m當(dāng)含水量的粘性土分層填塞夯實(shí)，在夏季或氣候干燥的時(shí)候，如有必要在分層填塞時(shí)要隨時(shí)灑水。在填塞山坡裂縫切忌采用砂或透水性強(qiáng)的土壤。必須注意，夯實(shí)裂縫時(shí)，頂部要夯成魚背形，可以防止地表水在已夯實(shí)的裂縫處滯

24、留而滲透下去。夯實(shí)裂縫后要不斷的進(jìn)行觀測(cè)，尤其是雨后幾天內(nèi)及每年的雨季前后都要細(xì)致的檢查，有裂縫出現(xiàn)要立即夯緊?；麦w內(nèi)外的坑洼處所，都為地表水帶來(lái)很好的滲透條件。因此，在滑坡區(qū)應(yīng)該采取削高補(bǔ)低，填平坑洼，排除積水。 2.合理確定截水溝的平面位置截水溝主要是攔截滑坡體外的地表水。通常應(yīng)設(shè)在滑坡體可能發(fā)展的邊界5m以外。根據(jù)需要截水溝可置數(shù)條，以分段攔截地表水。截水溝應(yīng)與側(cè)溝、排水溝、橋涵相通，達(dá)到溝涵相連，以便有效、全面地控制地表水，使之迅速引離滑坡體范圍。截水溝平面布置時(shí)，應(yīng)盡量順直，并垂直于徑流方向。如遇到山坡有凹地或小溝時(shí)，應(yīng)將凹地填平或于外側(cè)作擋墻，內(nèi)側(cè)與水溝密貼聯(lián)結(jié)，避免水溝內(nèi)的水射

25、流越出或滲入截水溝溝底流過(guò)，招致水溝破壞。截水溝橫斷面型式和尺寸大小應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦魏偷刭|(zhì)情況、匯水面積和地表水的大小以及流速和土壤中水分布情況，進(jìn)行匯流量的計(jì)算后確定。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)水溝斷面，尤其是溝底進(jìn)行防滲處理，對(duì)地質(zhì)軟弱地段進(jìn)行加固措施的設(shè)計(jì)，保證截水溝的正常工作。 3.滑坡體內(nèi)排水系統(tǒng)的布置在滑坡體范圍內(nèi)，排水系統(tǒng)的布置以匯集和引離為原則。對(duì)滑坡體內(nèi)的地表排水系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合地形條件，充分利用自然溝谷作為主溝，匯集并旁引坡面水流于滑坡體外排出。排水溝的布置與滑坡一致，以減少變形。支溝通常與滑動(dòng)方向成30º45º斜交，按人字形或樹枝形布置。排水溝布置應(yīng)避免距滑坡裂縫太近，招致開

26、裂破壞。必須經(jīng)過(guò)滑坡裂縫區(qū)時(shí)可用臨時(shí)性的折疊式木槽溝或混凝土板和砂膠瀝青柔性混凝土預(yù)制塊板水溝，如圖10.7所示。它容許有一定的伸縮，以防止山坡變形拉斷排水溝，使坡面水集中下滲。它既能防沖、防滲、且較經(jīng)久耐用，又便于施工和養(yǎng)護(hù)。采用漿砌片石、混凝土修筑的排水溝，應(yīng)每隔46m設(shè)一沉降縫，用瀝青麻筋仔細(xì)塞實(shí)，表面勾縫，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)斷裂，隨即修補(bǔ)。當(dāng)滑坡地段上土中水豐盈時(shí)，則漿砌的排水溝上側(cè)應(yīng)增設(shè)泄水孔，泄水孔背后設(shè)反濾層，必要時(shí)還應(yīng)在水溝底設(shè)石磕或卵石墊層，如圖10.8所示。排水溝是順著地形向山谷或洼地排水，故縱坡不能太陡，陡度下的平面轉(zhuǎn)折處容易出“毛病”。在南方，暴雨時(shí)排水溝中的急流順陡坡而下，在轉(zhuǎn)

27、折處向溝處溢水，常常引起邊坡滑坍。因此，平面轉(zhuǎn)折處的曲線半徑至少要有510m，外側(cè)溝壁應(yīng)加高，其加高的數(shù)值根據(jù)流速和曲線半徑來(lái)計(jì)算。在地表水流速大于3ms，同時(shí)磚、石的供應(yīng)比較方便的時(shí)候，可以采用磚砌排水溝或是漿砌片石截水溝。排水溝的斷面要根據(jù)匯水面積最大的降雨量來(lái)驗(yàn)算，溝底的寬度一般不應(yīng)小于0.40m，深度不應(yīng)小于0.60m，在干燥少雨地區(qū)，或巖石路塹中，深度可減至0.40m，多雨地區(qū)，匯水面積大，同時(shí)有集中水流進(jìn)入該地段，其水溝斷面應(yīng)進(jìn)行水力計(jì)算后確定，并應(yīng)采取防沖或防滲的加固措施。§l0.3地下排水工程設(shè)計(jì)與計(jì)算§10.3.1地下水滲透流量的確定 1.滲透系數(shù)的確定為

28、處治滑坡而進(jìn)行地下排水工程設(shè)計(jì)時(shí)，必須通過(guò)詳細(xì)的調(diào)查、勘探等方法查明使滑動(dòng)面(帶)產(chǎn)生空隙水壓力的地下水含水體的分布狀況，并測(cè)定其水壓力，以便用滑坡穩(wěn)定設(shè)計(jì)計(jì)算所要求的穩(wěn)定性安全系數(shù)來(lái)確定采用合理的地下水排水工程方案。地下水調(diào)查和測(cè)定是一項(xiàng)深入細(xì)致的工作。地下水調(diào)查可采用地質(zhì)調(diào)查方法，對(duì)于水文地質(zhì)條件較復(fù)雜的地區(qū)，還應(yīng)結(jié)合坑探和鉆探等方法，了解和收集：地下水的類型和補(bǔ)給來(lái)源；含水層與不透水層的性質(zhì)、層數(shù)和層厚；泉水出露的埋藏深度、水位變化規(guī)律和變化幅度；地下水的流向、流速、水力坡度和流量等；當(dāng)?shù)氐叵滤睦煤鸵延械牡叵屡潘O(shè)施使用狀況等。作出地下水對(duì)滑坡體穩(wěn)定性影響的評(píng)價(jià)，為地下排水工程時(shí)提供

29、可靠的依據(jù)。地下水的流向可采用三點(diǎn)法測(cè)定，在邊長(zhǎng)約為50150m的等邊三角形的頂點(diǎn)布置鉆孔，按各鉆孔的地下水水位高程繪制等水位線。垂直等水位線的方向即為地下水的流向。另外，向鉆孔內(nèi)投放作色指示劑，可測(cè)定地下水的流速，或利用已知的水力坡度和滲透系數(shù)來(lái)計(jì)算流速。用排除地下水來(lái)處治滑坡，就要使引起滑坡發(fā)生的地下水位降至符合穩(wěn)定性設(shè)計(jì)計(jì)算所需的安全系數(shù)的相對(duì)應(yīng)的水位以下。因此設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)滑坡體巖土滲透系數(shù)，合理確定排水工程類型和布置排水工程的間距，即時(shí)排除足夠的地下水量。這就要求合理確定巖土的滲透系數(shù)。天然巖土內(nèi)的滲透系數(shù)，由于不同位置處巖土的類別不同而有很大變化，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以充分重視。求滲透系數(shù)

30、的方法可采用室內(nèi)試驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。但室內(nèi)試驗(yàn)需要采取大量的原狀巖土試樣，這對(duì)滑坡土是很難做到。采用室內(nèi)試驗(yàn)時(shí)，可采用常水頭或變水頭滲透試驗(yàn)確定。常水頭滲透試驗(yàn)適用于透水性高的粗粒巖土，而變水頭滲透試驗(yàn)適用于透水性中等或低的細(xì)粒巖土。試驗(yàn)方法可參考公路土工試驗(yàn)規(guī)程(JTJ 05193)，但試件的直徑應(yīng)為巖土顆粒最大粒徑的8倍或12倍?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)又有抽水試驗(yàn)和注水試驗(yàn)。抽水試驗(yàn)適用于地下水位較高的含水層，注水試驗(yàn)則適用于地下水位較低的含水層。而在滑坡區(qū)一般采用抽水試驗(yàn)。抽水試驗(yàn)一般用垂直鉆孔進(jìn)行，抽水的深度應(yīng)達(dá)到含水層下部的弱透水層。通常在抽水孔的周圍，沿地下水流動(dòng)的方向按2030m間距設(shè)置水位觀測(cè)鉆

31、孔，這些觀測(cè)孔也應(yīng)深至所需要的含水層。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的抽水試驗(yàn)，測(cè)定抽水量和水位隨時(shí)間的變化數(shù)據(jù)后，可通過(guò)計(jì)算確定滲透系數(shù)。具體的測(cè)定和計(jì)算方法可參考工程地質(zhì)手冊(cè)。各類巖土的滲透系數(shù)，隨巖土的種類和組成巖土的顆粒成分、大小及其密實(shí)程度的不同而相差很大，同類巖土的滲透系數(shù)變化范圍也很大。表10.5為代表性巖土的滲透系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)參考值范圍。利用表列數(shù)值或其他工程的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，可按含水層介質(zhì)的巖土類別粗略估計(jì)其滲透系數(shù)，供初步設(shè)計(jì)參考。各類巖土滲透系數(shù)參考值表l0.5巖土名稱滲透系數(shù)(cms)巖土名稱滲透系數(shù)(cms)粘土<6×10-6中砂 6×10-32×10-2粉質(zhì)粘

32、土 6×10-61×10-4粗砂 2×10-26×10-2粉土1×l0-446X10-4礫石 6×10-21×l0-1粉砂 6×10-41×10-3卵石 1×10-16×10-1細(xì)砂 1×10-36×10-3漂石 6×10-11×100 2.滲透流量的確定地下水滲透量的確定主要采用滲流定律。下面列出三種滲透流量的計(jì)算公式，其主要差別在于不透水層的坡度和排水滲溝的深度(相對(duì)于不透水層)。 (1)滲溝深度達(dá)不透水層而不透水層的坡度又較平緩的情況滲溝底

33、部挖至或挖入不透水層，而不透水層的橫向坡度較平緩時(shí)，可采用地下水自然流動(dòng)速度近于零的假設(shè)，按下列計(jì)算公式計(jì)算單位長(zhǎng)度滲溝由溝壁一側(cè)流入溝內(nèi)的流量(如圖l0.9 所示)：(10.10)(10.11)(10.12)(10.13)式中：Qs表示每延米長(zhǎng)滲溝由溝壁一側(cè)流入溝內(nèi)的流量，m3(s·m)；Hc含水層地下水位的高度，m； hg滲溝內(nèi)的水流深度，m，在滲溝底位于不透水層內(nèi)，且滲溝內(nèi)水面低于不透水層頂面時(shí)，按式(10.11)計(jì)算；k含水層巖土顆粒的滲透系數(shù)，ms；rs地下水位手滲溝影響而降落的水平距離，m。可按式(10.12)確定；I0地下水位降落曲線的平均坡度，可按含水層巖土顆粒的滲透

34、系數(shù)由近似公式(10.13)估算。如地下水由兩側(cè)流入滲溝內(nèi)，則上述滲溝內(nèi)的流量應(yīng)乘以2倍。 (2)滲溝深度遠(yuǎn)較不透水層淺的情況滲溝深度淺而不透水層很深時(shí)，滲流量計(jì)算的主要參數(shù)是滲透系數(shù)和地下水位受滲溝影響而降落的水平距離或平均坡度。地下水位受滲溝影響而降落的水平距離或平均坡度與含水層巖土的透水性，即滲透系數(shù)有關(guān)。這種情況下，位于含水層內(nèi)單位長(zhǎng)度滲溝內(nèi)的流量按下式計(jì)算確定(如圖l0.10所示)：(10.14)式中：rs相臨滲溝間距之半，m；k含水層巖土顆粒的滲透系數(shù)，ms；Hg滲溝位置處地下水位的下降幅度，m。 (3)不透水層有較大橫坡的情況不透水層橫向坡度較陡時(shí)，假設(shè)地下水位的平均坡降與不透水

35、層的橫向坡度相同，則單位長(zhǎng)度滲溝由溝壁一側(cè)流入溝內(nèi)的滲流量可按下式計(jì)算(如圖10.11所示)：(10.15)式中：ih不透水層橫向坡度。§10.3.2地下排水體系設(shè)計(jì)排除地下水工程的目的在于把分布于滑坡體范圍內(nèi)的地下水，造成滑坡土體中滲透系數(shù)大的地層，再通過(guò)它誘導(dǎo)排出，以降低滑動(dòng)面(帶)的含水率或孔隙水壓力，使滑坡土體趨于穩(wěn)定。當(dāng)?shù)叵滤畯幕麦w范圍外流入滑坡體內(nèi)的透水層時(shí)，應(yīng)在地下水流入滑坡體范圍之前，就將地下水截?cái)?，而把地下水流量的一部分作為地表水排除。地下水從滑坡體范圍外流入的情況，也包括排除來(lái)自滑動(dòng)面下基巖石的地下水。排除地下水工程分為排除淺層地下水和排除深層地下水兩類。 1.

36、常用的排除地下水工程措施常用的排除滑坡體地下水的工程措施有： (1)攔截地下水的建筑物：截水明溝、槽溝、排水隧洞以及截水滲溝等。 (2)疏干地下水設(shè)施：邊坡滲溝、支撐滲溝、疏干排水隧洞、滲水暗溝、滲井、滲管、滲水支垛、垂直鉆孔排水等。 (3)降低地下水的措施：多布置在路基兩側(cè)附近，其中常用的有槽溝、縱向滲溝、橫向滲溝、排水隧洞、帶滲井及滲管的隧洞等。2.地下水排水體系設(shè)計(jì)為了良好地排除滑坡體內(nèi)的地下水，根據(jù)滑坡體內(nèi)地下水的情況，通常各種排水設(shè)施應(yīng)綜合運(yùn)用。地下水排水體系的設(shè)計(jì)，一方面要合理進(jìn)行各種地下水排水設(shè)施的布置，另一方面要根據(jù)各種地下水排水設(shè)施的特點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì)，滿足排水量的要求。目前常

37、用的排除地下水建筑物設(shè)計(jì)如下： (1)明溝和槽溝明溝一般適用于地下水埋藏很淺，譬如深度僅在12m之內(nèi)，或水溝通過(guò)地層穩(wěn)定能夠進(jìn)行較深的明挖的地方。槽溝則用于處理地下水埋藏較深或地質(zhì)不良，水溝邊坡容易發(fā)生滑塌的地方，其深度可達(dá)到3m左右。明溝、槽溝用處很廣，可以作攔截、排引、疏干、降低地下水之用。施工簡(jiǎn)便，養(yǎng)護(hù)容易，造價(jià)低廉。明溝、槽溝的斷面形式，常用的有梯形和矩形兩種，如圖l0.12和圖l0.13所示。明溝常用漿砌片石或磚砌筑。槽溝則有用漿砌片石、木質(zhì)結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。并可根據(jù)其設(shè)置的位置和作用的不同分別作好過(guò)濾、隔水和防滲等設(shè)施。 (2)暗溝和明暗溝這種設(shè)施最宜用來(lái)排除分布于自地表到地表

38、下3m左右這個(gè)范圍的地下水。它能排除分布于滲透系數(shù)小的土層中土顆粒間孔隙內(nèi)的地下水。暗溝有集水暗溝和排水暗溝兩種。集水暗溝用來(lái)匯集它附近的地下水；而排水暗溝的主要目的是與地表排水溝連接起來(lái)，把匯集的地下水作為地表水排除。集水暗溝集水暗溝是在挖到預(yù)定深度的溝中砌成石籠，或是在溝中鋪填碎石和安設(shè)透水混凝土管的盲暗溝，為了防止漏水，在底部鋪設(shè)杉皮，聚乙烯布或?yàn)r青板，在暗溝的上面和側(cè)面則設(shè)置樹枝及砂礫組成的過(guò)濾層，以防淤塞。在集水量特多的情況下，也可用有孔的管道。集水暗溝過(guò)長(zhǎng)時(shí)，會(huì)使已匯集的水再滲透，也會(huì)引起管道淤塞，所以一般每隔2030m設(shè)置一個(gè)集水池或檢查井，其端頭則與地表排水溝或排水暗溝連接起來(lái)

39、。圖10.13漿砌片石排水溝槽排水暗溝排水暗溝用有孔的鋼筋混凝土管、波紋管、透水混凝土管等制成，有時(shí)也有一定程度上起集水暗溝的作用，在端墻及集水池等處，與地表排水溝相連接。管式暗溝易受滑坡運(yùn)動(dòng)引起的地基變形的影響，而使其作用顯著降低，同時(shí)由于檢修困難，所以暗溝的長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，坡度應(yīng)大一些，最好使其盡快地與容易檢修的地表排水溝連結(jié)起來(lái)。明暗溝淺層地下水的分布，與地表水一樣，受地表地形的支配，地表的凹部及谷部容易集水，所以暗溝網(wǎng)多同地表排水溝網(wǎng)一致。通常在滑坡地區(qū)，這種方法用得最多。大型暗溝在地表以下35m有含水層時(shí)，暗溝的規(guī)模就大，開挖的土方量也非常大。這樣的暗溝可用來(lái)截?cái)嗪蛥R集排除來(lái)自淺層流動(dòng)

40、狀滑坡或滑坡區(qū)外的淺層地下水。在滑坡區(qū)內(nèi)修建這種暗溝時(shí)，可設(shè)置在滑坡斜坡上部的邊界附近。而在斜坡下部，則要注意由于設(shè)置這些暗溝的開挖，會(huì)使滑坡土體喪失穩(wěn)定，可能促使滑坡活動(dòng)更加激化，施工時(shí)應(yīng)特別注意。 (3)滲溝滲溝在整治中小型的淺層滑坡中能起到良好作用，在滑坡處治應(yīng)用中較多。它具有疏干表層土體，增加坡面穩(wěn)定性；截?cái)嗉耙诺叵滤?，降低地下水位，防止土壤?xì)粒間的沖移和浸蝕作用。滲溝如作到淺層活動(dòng)面以下，可以起到土體的支撐作用。所以，它是整治滑坡中常用的一種有效措施。滲溝按其作用的不同可分為截水滲溝、邊坡滲溝、支撐滲溝等幾種型式。這些滲水設(shè)施只要在設(shè)計(jì)時(shí)資料搜集正確，布置得當(dāng)，施工質(zhì)量好，勤養(yǎng)細(xì)修

41、，一般都能起到良好的排水效能。截水滲溝當(dāng)滑坡范圍外有豐富的深層地下水進(jìn)入滑坡體時(shí)，為了使地下水在流入滑坡體之前就被攔截引離，可在垂直于地下水流方向上設(shè)置截水滲溝。它適用于地下水位埋藏深度在15m以內(nèi)，水量較大，地下水為單向流動(dòng)，含水層較明顯的地區(qū)。截水滲溝的作用比支撐滲溝更好，它能攔截水源，使滑坡體干燥穩(wěn)定。截水滲溝的位置，一般設(shè)置在滑坡體的后緣及其周圍，距滑坡可能發(fā)展的范圍以外不少于5m的穩(wěn)定土體上，其平面位置呈折線或環(huán)狀形，如圖10.14所示。圖10.14截水滲溝平面布置截水滲溝的斷面尺寸：溝底寬度不應(yīng)少于1.01.5m，隨著溝深的加大，溝底也要相應(yīng)加寬。且滲溝愈深，施工愈困難，故做滲溝時(shí)

42、，必須作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較決定。截水滲溝的填料，采用碎石、卵石、粗砂或片石，以利排水。在正對(duì)地下水流向的截水滲溝背水面溝壁應(yīng)設(shè)置隔滲層，以防止地下水透過(guò)截水滲溝后又滲入滑坡體。隔滲層可用粘土、粘土混合土或漿砌片石，其厚度一般采用0.30.5m。截水滲溝的正面設(shè)反濾層，其厚度一般采用4560cm。滲溝的基底應(yīng)埋入一層含水層以下的不透水層或基巖內(nèi)，以攔截流入滑坡體的地下水并排于滑坡體之外。當(dāng)溝底并非埋入完整基巖時(shí)，為防止溝底沖刷或被水泡軟，一般用漿砌片石砌筑溝槽，溝的流水應(yīng)埋入穩(wěn)定的不透水層內(nèi)。流水溝常用的斷面尺寸為0.4m×0.4m0.7m×0.7m，如圖10.15所示。這種截水滲

43、溝溝底斷面的缺點(diǎn)是：日常養(yǎng)護(hù)維修時(shí)工作人員不能入內(nèi)檢查清理，且安置在流水孔內(nèi)的鐵絲刷，日久生銹，加至溝內(nèi)淤土沉積，平時(shí)鐵絲不容易拉動(dòng)，有些甚至卡在孔內(nèi)，堵塞了流水孔。截水滲溝深度達(dá)10m，翻修困難。建議今后修筑截水溝時(shí)，流水?dāng)嗝娌捎脤挾?.81.0m，高度1.51.6m左右，使維修人員可以進(jìn)去檢查清理為宜。同時(shí)可以節(jié)省檢查井的費(fèi)用。截水滲溝溝底縱坡要使水流夾帶的泥砂，既不淤積，又不致于沖刷的流速，故此排水縱坡不得小于45。為了防止地表及坡面流泥滲入溝內(nèi)堵塞填料空隙，在其截水滲溝的表面應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)母羲畬臃忭?，一般可采用圖10.16所示的型式。當(dāng)?shù)乇砥露容^陡時(shí)夯填粘土的最小厚度應(yīng)不小于0.5m，粘

44、土表面呈弧形凸起，可以防止當(dāng)粘土或填料沉落時(shí)滲溝頂面形成積水的凹坑，同時(shí)也可以作為截水滲溝位置的標(biāo)志。有時(shí)為了防止地表水沿縫隙滲入截水溝內(nèi)，在夯填粘土前應(yīng)先將截水滲溝表面的回填片石大面均朝上砌筑平整，并在其上面先均勻的鋪一層小碎石，然后再倒鋪上一層草皮作為隔離層(亦可用草墊代替)。同時(shí)，將溝緣挖成臺(tái)階，分層夯填緊密；或者在溝內(nèi)回填片石的表面用水泥漿砌勾縫，防止地表水下滲。截水滲溝亦往往由于勘測(cè)資料不足，或設(shè)置不當(dāng)，極易錯(cuò)斷失敗，遠(yuǎn)不如支撐滲溝群那樣容易收效。截水滲溝一般深而窄，為了維修和疏通的需要，在直線段每隔3050m和滲溝轉(zhuǎn)折點(diǎn)、邊坡處設(shè)置檢查井。檢查井井壁應(yīng)設(shè)泄水孔，以排除附近的地下水。

45、檢查井的平面布置，如圖10.17所示。邊坡滲溝邊坡滲溝的作用是用以引排邊坡上局部出露的泉水或上層滯水，疏干潮濕的邊坡，并支撐對(duì)坡，減輕坡面沖刷。邊坡滲溝深度視邊坡潮濕土層的厚度決定，原則上應(yīng)埋入潮濕帶以下的較穩(wěn)定的土層內(nèi)或地下水位線以下，最好將溝底置于堅(jiān)硬不透水層內(nèi)，應(yīng)當(dāng)比滑動(dòng)面低0.5m。且比濕潤(rùn)土層深，并比凍結(jié)深度低0.4m，一般深度不小于l.52.0m。邊坡滲溝斷面一般采用矩形，寬度多用1.21.5m，一般不小于0.8m，其間距取決于地下水的分布、流量和邊坡土質(zhì)等因素，一般采用615m。由于引排的地下水流量較小，故溝底填以大粒徑的石料作為排水通道，溝壁作反濾層。其余空間可利用當(dāng)?shù)芈咽?、礫

46、石、碎石、粗砂以及過(guò)篩的爐渣等滲水好的材料填充。邊坡滲溝頂面在緩于1：1.5的邊坡上多用粘土覆蓋，當(dāng)邊坡陡于l：1時(shí)，一般則應(yīng)用于砌片石砌筑，表面用水泥砂漿勾縫，以免受地表水沖刷而破壞。為保持邊坡滲溝本身穩(wěn)定，溝底大多挖成臺(tái)階式，臺(tái)階一般長(zhǎng)23m，高l2m，最下層的臺(tái)階長(zhǎng)度大致應(yīng)為其他臺(tái)階長(zhǎng)的2倍。并用漿砌塊石砌筑，以防水流沖刷和滲漏。當(dāng)?shù)叵滤谐袎毫r(shí)，溝底則應(yīng)采用干砌片石碼砌，并設(shè)置好倒濾層。其下部出水口，一般用干砌片石垛支擋滲溝內(nèi)的填料和排出所匯集的地下水。邊坡滲溝的平面形式可分為垂直單個(gè)的、分岔的、拱形的等幾種，即I字型、Y字型等，如圖10.18所示。這種邊坡滲溝適用在地下水分布比較均

47、勻，或者只見邊坡大片潮濕，而沒有明顯地下水露頭地段。邊坡滲溝對(duì)整治淺層的小型滑坡，疏于邊坡壤中水，效果更好。支撐滲溝支撐滲溝適用于較深層(2lOm)滑動(dòng)面的不穩(wěn)定邊坡；或在路暫、路堤坡腳的下部；或在自然溝溝壁或山坡濕地，有壤中水形成滑坍處；對(duì)堆積層或風(fēng)化巖層邊坡上有滲水處；或者是滑坡堆積體的邊坡上有壤中水露頭處；或在抗滑擋墻背后與擋墻配合使用。主要是支撐不穩(wěn)定的土體兼引排土體中的地下水或上層滯水，疏干土體的作用。支撐滲溝是滑坡整治中廣泛使用的一種工程措施。它具有力的支擋與排水結(jié)合的措施，一般使用在滑坡體前部，尤其在整治牽引式土體滑坡時(shí)，成效顯著。支撐滲溝主要有主干和支干兩種。主干一般順滑坡移動(dòng)

48、方向平行修筑，布置在地下水露頭處或由土中水形成坍塌的地方。支溝應(yīng)根據(jù)坡面匯水情況合理布置，一般其方向可與滑坡移方向成30º45º的交角，并可伸展到滑坡體以外，以起攔截地下水的作用。若滑坡推力，大范圍廣，可采用抗滑擋墻與支撐滲溝相配合使用，以支撐滑坡體。支撐滲溝的深度一般以不超過(guò)10m為宜；斷面采用矩形，寬度一般采用24m，視滲溝深度、抗滑需要及便于施工等因素而定。其基底應(yīng)設(shè)在滑動(dòng)面以下的穩(wěn)定地層內(nèi)0.5m，并設(shè)置24的排水縱坡。在修建這種支撐滲溝時(shí)，當(dāng)滑面較陡時(shí)，為了加強(qiáng)支撐滲溝的支撐作用，以及滲溝本身的穩(wěn)定，應(yīng)將溝底基腳筑成臺(tái)階形，將溝底埋入穩(wěn)定的干硬巖(土)層內(nèi)。臺(tái)階寬

49、應(yīng)不小于l2m，臺(tái)階的高度不應(yīng)太高(高度與水平比l：1.51：2.0)，以免施工的臺(tái)階本身形成坍塌。在底部采用漿砌片石鋪砌隔水層，其厚度一般為0.20.3m，如圖10.19所示。為防止淤積，在支撐滲溝的進(jìn)水側(cè)壁及頂端應(yīng)做各層0.2m厚的礫砂及砂礫反濾層。在寒冷地區(qū)，滲溝出口應(yīng)考慮防凍措施。支撐滲溝的填料是：內(nèi)部堆砌堅(jiān)硬片石，使它具有良好的透水性和支撐作用。通常支撐滲溝很少單個(gè)使用，常是成群分布，間距根據(jù)被疏干滑坡體的類型和地下水分布狀況、流量大小及巖土密實(shí)程度和透水性而定，一般為810m，最小的可用35m，最大不超過(guò)l5m。多雨地區(qū)，宜布置得短而密的形式，間夾一、二條長(zhǎng)的滲溝，效果更好。但是對(duì)

50、規(guī)模大、滑體厚、地下水豐富的滑坡，支撐滲溝做得淺、短了，則不起作用，而深長(zhǎng)了又給施工造成很大困難，且不安全。滲溝在干旱季節(jié)都可挖成直立坡，在雨季中必須支撐施工，這樣挖方量少，堵塞密實(shí)，作用亦大。支撐滲溝出露部分用石塊砌筑完整，在支撐滲溝頂部，一般不設(shè)置隔滲層，用大塊片石鋪砌表面即可，必要時(shí)為防止地表水及坡面流泥滲入溝內(nèi)堵塞填料空隙，在溝上方修月牙形的擋水埝。如在溝頂采用夯填粘土(厚度至少0.5m)，粘土表面夯成弧形凸起，在粘土與填料間應(yīng)倒鋪一層草皮或草墊，以防止粘土落入滲溝填料中，或者漿砌片石封頂，或者用于砌片石表面水泥砂漿勾縫均可。支撐滲溝的結(jié)構(gòu)形式有：直條形、枝叉形和拱形等。如做成Y形叉溝

51、的應(yīng)與邊坡主溝作成30º45º角，這樣遭受破壞的較少。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不同土質(zhì)地段支撐滲溝間距，如表l0.6所示。 (4)排水隧洞排水隧洞主要用于截排或引排滑面附近埋藏又較深的一層地下水。對(duì)于滑面以上的其他含水層，可在排水隧洞頂上設(shè)置若干滲井或滲管(如圖l0.20所示)將水引進(jìn)。對(duì)于排水隧洞以下的承壓含水層，可在排水隧洞底部設(shè)置滲水孔將水引進(jìn)洞內(nèi)予以排出。在基巖內(nèi)或基巖面附近，確實(shí)分布大量的地下水時(shí)，采用排水隧洞，是最可靠有效的排水工程，其維修也方便。關(guān)于排水隧洞的構(gòu)造等將在后面詳細(xì)介紹。(5)檢查井(豎井、立井)檢查井(豎井、立井)可供滲溝、暗溝、排水隧洞的檢查、清理和通風(fēng)

52、之用。一般每隔3050m設(shè)計(jì)一處，在滲溝、暗溝、排水隧洞的中線轉(zhuǎn)折處還需另行增設(shè)，如圖l0.21所示。檢查井的結(jié)構(gòu)形式可分臨時(shí)性與永久性兩種斷面。臨時(shí)性的多用木質(zhì)的框木支撐，成方形尺寸1.0m×1.0m或2.0m×2.0m。而永久性的多采用圓形的混凝土、鋼筋混凝土預(yù)制的井筒或磚砌的井壁。內(nèi)徑不少于1.0m。檢查井深度在30m以內(nèi)時(shí)，可采用圓形混凝土襯砌，其井筒壁厚0.20.3m；如深度不大時(shí)亦可用圓形鋼筋混凝土襯砌，其井筒壁厚0.100.15m。在地層復(fù)雜、穩(wěn)定性差或地下水多的地帶，為了保證井壁有足夠的強(qiáng)度，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐貙油寥缊?jiān)實(shí)程度和井深，按側(cè)壓力計(jì)算來(lái)設(shè)計(jì)支撐和

53、襯砌斷面。一般井壁上部可薄一些，下部可厚些，并注意將井筒接頭接牢。檢查井井壁均應(yīng)在上下左右每隔2.Om設(shè)置泄水孔一處，孔徑為l015cm，孔后填小卵石等反濾層便于集水，以減少土體對(duì)井壁的側(cè)壓力。井口一般高出地面約0.5m，并加設(shè)井蓋。井蓋在春秋季打開，疏通空氣，冬季蓋上保暖，雨季蓋上防污穢物落入。此外所有井蓋及上下人的鐵梯均應(yīng)刷油漆，否則，鐵梯受潮濕極易腐蝕生銹。圖10.21檢查井結(jié)構(gòu)斷面圖(6)滲水石垛滲水石垛亦稱滲水支垛或抗滑支垛。它好像一種不相連續(xù)的低擋墻，通常是用干砌片石或塊石砌筑。它適用于邊坡地下水多，易產(chǎn)生表層滑坍、坍塌，并且坡腳有較堅(jiān)硬基底的地方，如整治粘性土的塑性滑坡。滲水石垛

54、可以分段隔開砌筑在路基邊坡中，有時(shí)常常成群的設(shè)置。一方面可以疏干路堤及路塹邊坡的地下水，另一方面對(duì)邊坡滑坍土體起一定的支撐作用。因此，滲水石垛又可以分為路塹支垛和路堤支垛。滲水石垛的設(shè)計(jì)方法與支撐滲溝相同。支垛有一定的間距，施工方便，且可避免過(guò)于切割所引起的滑坡體變形。所以，滲水石垛的基礎(chǔ)必須埋入滑坡以下堅(jiān)硬地層上，并做好基底防滲工作，防止基礎(chǔ)土壤軟化而減少摩擦力。 (7)平孔排水用平孔排除滑坡地下水，這種排水設(shè)施具有施工簡(jiǎn)便、工期短、節(jié)約材料和勞動(dòng)力的特點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)有效的排水措施。平孔的設(shè)置位置和數(shù)量應(yīng)視地下水分布的情況和地質(zhì)條件而定(如圖l0.22所示)。鉆孔一般上傾l00l50，所以平

55、孔排水亦稱仰斜孔排水。其孔徑大小一般不受流量控制，主要決定于施工機(jī)具和孔壁加固材料，通?？讖接蓴?shù)十毫米至l00mm以上。由于其孔徑較小，集水能力較小，若不是匯集來(lái)自透水性很強(qiáng)的礫石層的地下水，則排水效果不好。因此，要排除來(lái)自透水性弱的地層中的地下水，就必須采用l00mm以上的大孔徑鉆孔，但是由于土質(zhì)關(guān)系(例如遇到礫石或夾巨礫的砂土)，有時(shí)也不能很好鉆進(jìn)。平孔排水可單獨(dú)使用，也可與砂井、豎孔、豎向集水井等聯(lián)合使用。與砂井或豎孔聯(lián)合使用時(shí)，用砂井或豎井匯集滑坡體內(nèi)的地下水，用平孔連砂井或豎孔把水排出；與豎向集水井聯(lián)合使用時(shí)，可在其井壁上打以短的水平鉆孔，使附近的地下水匯集到集水井中，再在坡面上設(shè)置

56、水平鉆孔，使豎向集水井中的集水自然地流到滑坡體外，這樣可以縮短水平鉆孔的尺度，降低工程造價(jià)。平孔的布置：在平面上，依滑坡體內(nèi)水文地質(zhì)條件的不同，平孔可布置為平行排列或扇形放射狀排列，如圖l0.23所示。原則上其方向應(yīng)與滑動(dòng)方向相一致，以免因滑坡滑動(dòng)而破壞。當(dāng)滑床頂面具有匯水洼槽時(shí)，應(yīng)集中布置于洼槽部分。圖10.23平孔排水平面布置示意圖1-滑坡周界；2-滑動(dòng)方向；3-水平鉆孔在立面上，依據(jù)地質(zhì)縱斷面確定，在匯水面積較大的滑面洼部，地下水集中分布處，鉆孔一般穿過(guò)或伸入滑床。并可以根據(jù)要求排除的地下水層數(shù)、滑動(dòng)面的陡緩和要求疏干的范圍，布置單層或多層，如圖10.24所示。平孔的位置必須埋于地下低水

57、位以下，隔水層頂板之上，盡量擴(kuò)大其滲水疏干面積。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該在充分研究分析水文地質(zhì)條件下，先用直孔或物探找到了水的分布規(guī)律之后再設(shè)計(jì)水平鉆孔，力求達(dá)到每孔出水。圖10.24平孔立面布置示意圖a)單層；b)多層平孔的間距：視滑坡體含水層滲透系數(shù)和要求疏干的程度而定，一般采用515m為宜。平孔的深度：孔深隨含水層的分布位置和滑坡體的形態(tài)而定，為增加排水效果，總是盡量加大入水深度。平孔的孔徑；根據(jù)機(jī)械設(shè)備能力和排水效果，目前國(guó)內(nèi)使用的有直徑l27mm，孔內(nèi)設(shè)107mm濾水套管，以防孔壁坍塌堵死和有利于泄水。插入孔內(nèi)濾水管可用鍍鋅鋼管、硬質(zhì)韌性的塑料管或竹管。除管底部分作流水槽外，上部約34范圍，均鉆0.51.0cm的孔眼以利排水，孔眼間距5cm，呈梅花狀排列。為防止孔眼被堵塞，管周應(yīng)填以砂礫石，其顆粒直徑級(jí)配視含水層土顆粒大小和孔眼大小而定。平孔排水施工安全，操作方便，鉆一個(gè)孔只需23天，與開挖滲溝相比較，可大量節(jié)省挖方和支撐木材，是疏導(dǎo)滑坡內(nèi)