【原】邊坡、滑坡排水工程探討

悠游2019 2021-01-16

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最近工作中有感于有些技術(shù)人員對(duì)邊坡、滑坡治理中過份強(qiáng)調(diào)工程支擋而忽視排水工程的設(shè)置，尤其是在雨季期間地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，排水工程的設(shè)置是應(yīng)急搶險(xiǎn)工程中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在此，筆者整理了有關(guān)邊坡與滑坡排水工程與大家共享，希望對(duì)大家有幫助。

1. 地表排水工程

地表排水主要是減少水對(duì)滑坡的影響，截?cái)嗷乱?上山坡流入滑坡的地表水，排出滑坡體內(nèi)的降水及泉水、濕地水等。截水溝設(shè)在滑坡周界 5m 以外的穩(wěn)定地層上，其斷面大小由匯水流量計(jì)算確定?；w內(nèi)的排水溝應(yīng)利用已有的沖溝，在其兩側(cè)間距 30 ～ 50m 布設(shè)支溝，覆蓋整個(gè)滑坡，排出降水和積水。

圖 1　地表排水溝示意圖

2. 地下排水工程

地下排水工程的作用是降低滑體內(nèi)陸下水位，減小滑帶土的孔隙水壓力，提高其抗剪強(qiáng)度，增加滑坡的穩(wěn)定性，減少支擋工程量。許多大型復(fù)雜滑坡采取地下排水與支擋工程相結(jié)合成功治理，效果良好。

如 20 世紀(jì) 50 年代修建寶成鐵路時(shí)還沒有抗滑樁，就用截水洞和抗滑擋墻穩(wěn) 定了多個(gè)大滑坡，至今穩(wěn)定。

又如體積1026萬(wàn)方的張家坪滑坡，采用截水洞和仰斜孔排水后，將反算的滑帶土內(nèi)摩擦角提高 1.5°，滑坡推力減小 2000kN/m，省了一排抗滑樁。

再如經(jīng)歷了四次變更的向家坡滑坡，曾經(jīng)做了 4 排抗滑樁，但由于地下水截排工程缺失，造成高速公路通車后又再次發(fā)生變形。最后中鐵西北科學(xué)研究院接手滑坡治理后，在滑坡后部設(shè)置一道截水盲洞和在滑坡前緣設(shè)置了一排仰斜孔排水后，采用一排抗滑樁就穩(wěn)定了滑坡。所以，在地下水發(fā)育的滑坡治理中應(yīng)首先采用地下排水工程。

（1）截水隧（盲）洞在滑坡的上部滑帶以下 2 ～ 3m 的滑床中設(shè)垂直于地下水流向的隧洞，其截面一般高 2m，寬 2m，貫穿滑坡，向滑坡兩側(cè)或一側(cè)沖溝中排水。洞頂至地面間設(shè)直徑 1.5 ～ 2.0m 的滲井和檢查井，間距 50 ～ 60m，井間設(shè)直徑 15 ～ 30cm 的滲管，間距 5 ～ 7m，形成截水帷幕，截?cái)嗔魅牖碌牡叵滤?。在張家坪滑坡、向家坡滑坡、箭豐尾滑坡、深圳—汕頭高速公路 k101 滑坡采用截水隧洞排水，都取得很好的效果。當(dāng)滑體較厚時(shí)，也可采用從洞中向上打仰斜排水孔，打穿滑帶，把水引入洞中排出，日本采用此方法較多。

圖 2　截水隧洞布置示意圖

圖 3　截水隧洞

近年來(lái)，為采用機(jī)械化開挖加快施工速度，也有加大隧洞斷面的，如高 3.5m，寬 3.5m。但造價(jià)也隨之增加。

20 世紀(jì) 50 年代學(xué)習(xí)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)時(shí)，將洞頂緊靠滑動(dòng)帶，襯砌時(shí)將滑動(dòng)帶挖穿，排水效果雖好，但因滑動(dòng)帶土軟弱易塌方，施工困難，后將洞身放入滑床中保施工安全。

（2）截水盲溝當(dāng)滑體厚度10m左右時(shí)，可在滑坡上部垂直地下水流向設(shè)盲溝截水，溝寬2m，便于開挖施工，溝底伸入滑動(dòng)帶以下滑床中 1 ～ 1.5m，溝中填碎石，靠山側(cè)設(shè)反濾層進(jìn)水，靠滑坡側(cè)溝壁應(yīng)隔水。溝底設(shè)排水管，將水排入滑坡兩側(cè)沖溝中。盲溝需分段跳槽開挖，回填，加強(qiáng)支撐，確保安全。沿溝長(zhǎng) 50 ～ 60m 應(yīng)設(shè)檢查井，一是為設(shè)計(jì)排水縱度；二是為檢查和維修。

圖 4　截水盲溝布置示意圖

1—滑坡體；2—滑帶；3—截水盲溝；4—混凝土側(cè)壁；5—反濾層

（3）仰斜孔排水仰斜排水孔是在滑坡前緣和滑體上滲水處向滑帶隔水層打仰斜（國(guó)外叫水平鉆孔）鉆孔，仰角 5°～ 10°，穿過滑動(dòng)帶 1～2m，將滑帶水排出，降低水位，提高滑坡穩(wěn)定性。這種措施在國(guó)外已使用近百年，國(guó)內(nèi) 20 世紀(jì) 60 年代試用，改革開放后才大量應(yīng)用于邊坡和滑坡排水。它用水平鉆機(jī)在地面施工，安全，快速，造價(jià)低，見效快。它也可與集水井聯(lián)合使用，在井中打仰斜孔排多層地下水排水效果良好。