排水工程设计与施工

1、8.1.2 排水工程在滑坡处治中的地位和作用 地表水调查 地下水调查 地表积水调查：洼地积水、水库蓄水、渠河水流等 地表汇水面积 滑坡体地表水 地下水压调查 地下水分布调查 地下水位调查 孔隙水压调查 初查 详查 地表水调查 地质构造调查 地温调查 水平方向调查：地下水连通状况 垂直方向调查：地下水水压 坡体水调查分类 8.1.3 滑坡处治中常见的排水措施 1.地表排水措施 截水沟 排水沟 急流槽 2.地下排水措施 截水渗沟 盲沟 汇水隧洞 立井、渗井、砂井-平孔 平孔排水 垂直钻孔群 8.2 地表排水工程设计与计算 8.2.1 8.2.1 地表水汇流量的确定地表水汇流量的确定 1.地表汇水量

2、的计算公式 式中：Q设计地表水汇流量， ；q设计重现期 和降雨历时内的平均降雨强度，mm/min； 径流系数； F汇水面， 。 2. 地表水汇流量的计算公式相关参数的确定 （1）设计降雨的重现期 （2）降雨历时 （3）降雨强度 （4）径流系数 qFQ67.16 sm / 2 2 km 截排水沟内的平均流速可按下式计算 式中： n排水沟壁的粗糙系数，见教材P214； R水力半径(m) ，等于过水断面面积除以湿周，R=A/r ，见教材 P214； I水力坡度。 r过水断面湿周，m；是指水面以下的过水断面与固体边界交线 的长度（不含水面宽度）。 2 1 3 2 1 IR n v 3. 地表水汇流量计

3、算程序 开始 确定汇水区计算汇水历时确定设计重现期查取降雨强度 计 算 汇 水 面 积 查 取 径 流 系 数 计算设计汇流量 结束 查 取 重 现 期 转 换 系 数 计算降雨强度 计算坡面长 度和坡度 查取地表粗 糙度系数 计算排水沟 汇流历时 计算坡面 汇流历时 查取降雨 历时转换 系数 8.2.2 地表排水体系设计及结构形式 滑坡体外截水沟设置及其结构形式 可以沿滑坡体周围，根据水流汇聚情况及滑坡在可以发展的边界以 外不小于5m处，设置环形截水沟。 截水沟铺砌构造 滑坡体地表排水沟设置及其结构形式 排水沟网分为集水沟和排水沟两类，两类纵横交错形成良好的排水系 统。 （1）集水沟 这类沟

4、渠主要是横贯斜坡，以便尽可能地汇集雨水、地表水，并把横 贯斜坡的范围较宽的声的水沟与纵向的排水沟连结起来。 （2）排水沟 排水沟是用来把汇集的水尽快排出滑坡区，因此应采用较陡的坡度， 并通过流量计算来确庐断面尺寸。 8.2.3 地表排水沟过流量的验算 对于一般沟或管的过水能力(过水流量)可按下式计算： 式中： 表示沟或管的泄水能力， ； 沟或管内的平均流速， ；A过水断面面积， 。 对于三角形沟过水断面的泄水能力按下述修正公式计 算： 式中： 表示沟或过水断面的横向坡度；h表示 沟或过水断面的水深， m。 c Q sm/ v h i sm / 3 2 m 8.2.4 地表排水工程设计原则和要求

5、 进行地表排水工程设计的总的原则是：滑坡体外的地表水，应予 以截流引离；滑坡体上的地表水要注意防渗，并尽快汇集引离。并且 要注意： 1填平坑洼、夯实裂缝。 2合理确定截水沟的平面位置 3. 滑坡体内排水系统的布置 8.3 地下排水工程设计与计算 8.3.1 地下水渗流量的确定 渗透系数的确定 岩土名称渗透系数（cm/s）岩土名称 渗透系数（cm/s） 粘土610-6中砂610-3210-2 粉质粘土610-6110-4粗砂210-2610-2 粉土110-4610-4砾石610-2110-1 粉砂610-4110-3卵石110-1610-1 细砂110-3610-3漂石610-16100 各类

6、岩土渗透系数参考值 2. 渗透流量的确定 （1）渗沟深度达不透水层且不透水层的坡度又比较平缓的情况 （2）渗沟深度远较不透水层浅的情况 2rg （3）不透水层有较大坡度的情况 8.3.2 地下排水体系设计 1.常用的排除地下水工程措施 （1）拦截地下水的建筑物：截水明沟、槽沟、排水隧洞以及截水渗沟等。 （2）疏干地下水设施：边坡渗沟、支撑渗沟、疏干排水隧洞、渗水暗沟、渗 井、渗管、渗水支垛、垂直钻孔排水等。 （3）降低地下水的措施：多布置在路基两侧附近，其中常用的有槽沟、纵向 渗沟、横向渗沟、排水隧洞、带渗井及渗管的隧洞等。 2.地下水排水体系设置 （1）明沟和槽沟 明沟一般适用于地下水埋藏很

7、浅，譬如深度仅在12m之内，或水沟通过 地层稳定能够进行较深的明挖的地方。 槽沟则用于处理地下水埋藏较深或地质不良，水沟边坡容易发生滑塌的地 方，其深度可到3m左右。 （2）暗沟明暗沟 集水暗沟 排水暗沟 明暗沟 大型暗沟 （3）渗沟 截水渗沟 边坡渗沟 支撑渗沟 （4）排水隧洞 （5）检查井（竖井、立井） （6）渗水石垛 （7）平孔排水 （8）垂直钻孔群排水 8.3.3 排水隧洞的设计 1.排水隧洞的布置 一般汇水隧洞洞身应置于滑动面以下的稳定地层内，洞身设置方向最 好垂直于地下水流向，出口应置于滑坡体以外的稳定区域。一般都根据地 下水的水源、流向、含水层、水位等资料进行排水隧洞的设计。 2

8、.排水隧洞的设计原则 设计时首先要分析滑坡体各层水的联系，如水流的位置、性质（流速 、流向和流量）和相互补给关系。 排水隧洞的横断面，应视地下水埋藏深度，排水要求，建筑材料，结构 型式，施工和检查维修方便而定，其宽度不宜小于1.2m，高度不宜小于 1.6m。 在排水隧洞平面转折处，纵坡由陡变缓处及中间适当位置应设置检查 井，其间距一般为100-120m左右. 3.排水隧洞的类型 （1）截水隧洞 （2）排水隧洞 （3）疏干隧洞 4.排水隧洞的断面型式 （1）拱型断面 （2）鹅卵型断面 （3）梯型断面 5.渗井、渗管 6.排水隧洞的排水能力计算 7.排水隧洞的结构计算 8.4 排水工程的施工 排水

9、工程是一项综合性的工作，要消除各种水对滑坡体稳定性的影 响，提高滑坡稳定安全系数，保护滑坡区域建筑物免遭破坏，应做好以 下几项工作： 第一，认真设计，精心施工，及时维护，三者密不可分。 第二，充分调查，合理布置，综合治理。 第三，因地制宜，经济实用。 10.4.1 地表排水体系施工 1截水沟的施工要求 （1）当山坡覆盖与层较薄，又不稳定时，截水沟的沟底应设置在基岩 上，以拦截覆盖土层与基岩面间的地下水，同时保证截水沟的自身稳定和 安全。 （2）在截水沟沟壁最低边缘开挖深度不能满足断面设计要求时，可在 沟壁较低一侧培筑土 （3）截水沟的出口处应与其他排水设施平顺衔接，同时孽注意防渗处 理，必要时

10、可设跌水或急流槽。 （4）截水沟应结合地形地质合理布置，要求线形顺直舒畅，在转弯处 应以平滑曲线连接，尽量与大多数地面水流方向垂直，以提高截水效果和 缩短截水沟长度。 （5）截水沟应与侧沟、排水沟、桥涵勾通，达到沟涵相连，以便有效 地、全面地控制地表水，使之迅速流出滑坡范围之外。 （6）截水沟布置应避免距滑坡裂缝太近，招致开裂破坏。 （7）采用浆砌片石、混凝土修筑的截水沟时，每隔4-6m应设一沉降缝 ，缝内用沥青麻筋仔细塞实，表面勾缝，随时发现断裂，随即修补。 （8）在砂粘上、粘砂土或黄土质砂粘土的路堑边坡上，流速不大于2 5ms时，可采用1：3石灰砂浆抹面，厚度35cm，表层再用1：3水泥

11、沙浆抹面，厚度3cm，或用1：1：5(石灰：粘：炉碴)三合土，或用1： 3：6：9(水泥：石灰：河砂：炉碴)四合上捶面做防渗层。 （9） 施工工程中要注意施工质量，沟底、沟壁要求平整密实，不滞水 ，不渗水，必要时要予以加固，防止渗漏和冲刷。 2.排水沟的施工要求 排水沟的作用主要在于引排截水沟的汇水和滑坡体附近及其滑坡 体内低洼处积水或出露泉水等水流。 排水沟平面线形应力求简捷，尽量采用直线，必须转弯时，可做 成圆弧形，其半径不宜小于：10-20m。 在滑坡体内修筑排水沟时，应有防止渗水的措施。利用地表凹形 部位设置排水沟时，每隔2030m应设置一个连结箍特别是在地基松 软的情况下，有时还要用

12、桩来固定。 排水沟的末端应设置端墙，并将水排到滑坡体以外的渠河或河道等 处。 排水沟的施工要求与截水沟的施工要求相似，其施工质量应符合 相关工程质量检验评定标准。 8.4.2 地下排水体系施工 明沟施工 集排水暗沟施工 渗沟的施工 4.平孔排水的施工 8.1.2 排水工程在滑坡处治中的地位和作用 地表水调查 地下水调查 地表积水调查：洼地积水、水库蓄水、渠河水流等 地表汇水面积 滑坡体地表水 地下水压调查 地下水分布调查 地下水位调查 孔隙水压调查 初查 详查 地表水调查 地质构造调查 地温调查 水平方向调查：地下水连通状况 垂直方向调查：地下水水压 坡体水调查分类 8.1.3 滑坡处治中常见

13、的排水措施 1.地表排水措施 截水沟 排水沟 急流槽 2.地下排水措施 截水渗沟 盲沟 汇水隧洞 立井、渗井、砂井-平孔 平孔排水 垂直钻孔群 8.2.3 地表排水沟过流量的验算 对于一般沟或管的过水能力(过水流量)可按下式计算： 式中： 表示沟或管的泄水能力， ； 沟或管内的平均流速， ；A过水断面面积， 。 对于三角形沟过水断面的泄水能力按下述修正公式计 算： 式中： 表示沟或过水断面的横向坡度；h表示 沟或过水断面的水深， m。 c Q sm/ v h i sm / 3 2 m 8.2.4 地表排水工程设计原则和要求 进行地表排水工程设计的总的原则是：滑坡体外的地表水，应予 以截流引离；滑坡体上的地表水要注意防渗，并尽快汇集引离。并且 要注意： 1填平坑洼、夯实裂缝。 2合理确定截水沟的平面位置 3. 滑坡体内排水系统的布置 8.3 地下排水工程设计与计算 8.3.1 地下水渗流量的确定 渗透系数的确定 岩土名称渗透系数（cm/s）岩土名称 渗透系数（cm/s） 粘土610-6中砂610-3210-2 粉质粘土610-6110-4粗砂210-2610-2 粉土110-4610