全国排水工程设计与施工技术共25

§8.1概述§8.2地表排水工程设计与计算§8.3地下排水工程设计与计算§8.4排水工程的施工第八章排水工程设计与施工§8.1概述§8.1.1滑坡中的水及其对稳定性的影响降雨、融雪形成的地表水下渗到土体的孔隙和岩石的裂隙中，一方面增加岩土的重度，增大滑坡体的重量，使下滑力矩增加；另一方面使土石的抗剪强度降低；同时，降雨、融雪形成的渗透水补给到地下水中，使地下水位或地下水压增加，其结果也将降低岩土体的抗剪强度。

此外，渗透到地下的渗透水以一定的流速通过透水层到不透水面层，这样便形成了一个在均质斜坡中不可能有的具有很大孔隙水压的含水层，这种孔隙水压力一方面在透水层中将引起流砂或砂层剪切破坏，另一方面在不透水层上的结合层中，土颗粒将因之发生塑性破坏。§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地表水汇流量的确定1.地表汇水量的计算公式

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）。3.地表水汇流量计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地表排排水沟沟过流流量的的验算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。§8.2.4地表排排水工工程设设计原原则和和要求求进行地地表排排水工工程设设计的的总的的原则则是：：滑坡坡体外外的地地表水水，应应予以以截流流引离离；滑滑坡体体上的的地表表水要要注意意防渗渗，并并尽快快汇集集引离离。并并且要要注意意：1．填平平坑洼洼、夯夯实裂裂缝。。2．合理确定定截水沟的的平面位置置3.滑坡体内排排水系统的的布置§8.3地下排水工工程设计与与计算§8.3.1地下水渗流流量的确定定渗透系数的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<6×10-6中砂6×10-3～2×10-2粉质粘土6×10-6～1×10-4粗砂2×10-2～6×10-2粉土1×10-4～6×10-4砾石6×10-2～1×10-1粉砂6×10-4～1×10-3卵石1×10-1～6×10-1细砂1×10-3～6×10-3漂石6×10-1～6×100各类岩土渗渗透系数参参考值2.渗透流量的的确定（1）渗沟深度度达不透水水层且不透透水层的坡坡度又比较较平缓的情情况（2）渗沟深度度远较不透透水层浅的的情况2rg（3）不透水层层有较大坡坡度的情况况§8.3.2地下排水体体系设计1.常用的排除除地下水工工程措施（1）拦截地下下水的建筑筑物：截水水明沟、槽槽沟、排水水隧洞以及及截水渗沟沟等。（2）疏干地下下水设施：：边坡渗沟沟、支撑渗渗沟、疏干干排水隧洞洞、渗水暗暗沟、渗井井、渗管、、渗水支垛垛、垂直钻钻孔排水等等。（3）降低地下下水的措施施：多布置置在路基两两侧附近，，其中常用用的有槽沟沟、纵向渗渗沟、横向向渗沟、排排水隧洞、、带渗井及及渗管的隧隧洞等。2.地下水排水水体系设置置（1）明沟和槽槽沟明沟一般适适用于地下下水埋藏很很浅，譬如如深度仅在在1—2m之内，或水水沟通过地地层稳定能能够进行较较深的明挖挖的地方。。槽沟则用于于处理地下下水埋藏较较深或地质质不良，水水沟边坡容容易发生滑滑塌的地方方，其深度度可到3m左右。（2）暗沟明暗暗沟①集水暗沟沟②②排水水暗沟③③明暗沟④④大型暗暗沟（3）渗沟①截水渗沟沟②②边坡坡渗沟③③支撑渗沟沟（4）排水隧洞洞（5）检查井（（竖井、立立井）（6）渗水石垛垛（7）平孔排水水（8）垂直钻孔孔群排水§8.3.3排水隧洞的的设计1.排水隧洞的的布置一般汇水隧隧洞洞身应应置于滑动动面以下的的稳定地层层内，洞身身设置方向向最好垂直直于地下水水流向，出出口应置于于滑坡体以以外的稳定定区域。一一般都根据据地下水的的水源、流流向、含水水层、水位位等资料进进行排水隧隧洞的设计计。2.排水隧洞的的设计原则则设计时首先先要分析滑滑坡体各层层水的联系系，如水流流的位置、、性质（流流速、流向向和流量））和相互补补给关系。。排水隧洞的的横断面，，应视地下下水埋藏深深度，排水水要求，建建筑材料，，结构型式式，施工和和检查维修修方便而定定，其宽度度不宜小于于1.2m，高度不宜宜小于1.6m。在排水隧洞洞平面转折折处，纵坡坡由陡变缓缓处及中间间适当位置置应设置检检查井，其其间距一般般为100-120m左右.3.排水隧洞的的类型（1）截水隧洞洞（2）排水隧洞洞（3）疏干隧洞洞4.排水隧洞的的断面型式式（1）拱型断面面（2）鹅卵型断断面（3）梯型断面面5.渗井、渗管管6.排水隧洞的的排水能力力计算7.排水隧洞的的结构计算算§8.4排水工程的的施工排水工程是是一项综合合性的工作作，要消除除各种水对对滑坡体稳稳定性的影影响，提高高滑坡稳定定安全系数数，保护滑滑坡区域建建筑物免遭遭破坏，应应做好以下下几项工作作：第一，认真真设计，精精心施工，，及时维护护，三者密密不可分。。第二，充分分调查，合合理布置，，综合治理理。第三，因地地制宜，经经济实用。。§10.4.1地表排水体体系施工1．截水沟的的施工要求求（1）当山坡覆盖盖与层较薄薄，又不稳稳定时，截截水沟的沟沟底应设置置在基岩上，以以拦截覆盖盖土层与基基岩面间的的地下水，，同时保证证截水沟的的自身稳定定和安全。。（2）在截水沟沟沟壁最低低边缘开挖挖深度不能能满足断面面设计要求求时，可在在沟壁较低低一侧培筑筑土（3）截水沟的的出口处应应与其他排排水设施平平顺衔接，，同时孽注注意防渗处处理，必要要时可设跌跌水或急流流槽。（4）截水沟应应结合地形形地质合理理布置，要要求线形顺顺直舒畅，，在转弯处处应以平滑滑曲线连接接，尽量与与大多数地地面水流方方向垂直，，以提高截截水效果和和缩短截水水沟长度。。（5）截水沟应应与侧沟、、排水沟、、桥涵勾通通，达到沟沟涵相连，，以便有效效地、全面面地控制地地表水，使使之迅速流流出滑坡范范围之外。。（6）截水沟布布置应避免免距滑坡裂裂缝太近，，招致开裂裂破坏。（7）采用浆砌砌片石、混混凝土修筑筑的截水沟沟时，每隔隔4-6m应设一沉降降缝，缝内内用沥青麻麻筋仔细塞塞实，表面面勾缝，随随时发现断断裂，随即即修补。（8）在砂粘上上、粘砂土土或黄土质质砂粘土的的路堑边坡坡上，流速速不大于2．5m／s时，可采用用1：3石灰砂浆抹抹面，厚度度3—5cm，表层再用用1：3水泥沙浆抹抹面，厚度度3cm，或用1：1：5(石灰：粘±：炉碴)三合土，或或用1：3：6：9(水泥：石灰灰：河砂：：炉碴)四合上捶面面做防渗层层。（9）施工工工程中要注注意施工质质量，沟底底、沟壁要要求平整密密实，不滞滞水，不渗渗水，必要要时要予以以加固，防防止渗漏和和冲刷。2.排水沟的施施工要求排水沟的作作用主要在在于引排截截水沟的汇汇水和滑坡坡体附近及及其滑坡体体内低洼处处积水或出出露泉水等等水流。排水沟平面面线形应力力求简捷，，尽量采用用直线，必必须转弯时时，可做成成圆弧形，，其半径不不宜小于：：10-20m。在滑坡体内内修筑排水水沟时，应应有防止渗渗水的措施施。