滑坡治理之虹吸排水技术二

滑坡治理之虹吸排水技术孙红月

浙江大学

2016.11滑坡治理之虹吸排水技术常见滑坡类型影响边坡稳定性因素滑坡治理常用措施虹吸排水优势虹吸排水长期应用可靠性2滑坡治理之虹吸排水技术常见滑坡类型影响边坡稳定性因素滑坡治理常用措施虹吸排水优势虹吸排水长期应用可靠性3松散堆积土滑坡破碎岩质滑坡结构面控制的岩质滑坡滑坡治理之虹吸排水技术常见滑坡类型影响边坡稳定性因素滑坡治理常用措施虹吸排水优势虹吸排水长期应用可靠性78影响边坡稳定性因素环境因素主要有：地表水作用岩石风化作用地震作用地下水作用人类工程活动环境因素变化或增大下滑力、或减小抗滑力，促使边坡变形破坏的发生和发展滑坡总是在环境因素变化时发生的统计浙江省发生的滑坡，约3/4由降雨诱发降雨入渗

坡体地下水位上升

滑坡

截排水预防滑坡降雨入渗是诱发滑坡的主要因素坡率1:1.5滑坡治理之虹吸排水技术常见滑坡类型影响边坡稳定性因素滑坡治理常用措施虹吸排水优势虹吸排水长期应用可靠性10滑坡治治理常用措措施避让削坡减减载排水治治理措措施滑坡治理措施抗滑桩桩锚固挡土墙墙11滑坡治治理常常用措措施削坡减减载避让排水治治理措措施滑坡治理措施抗滑桩桩锚固挡土墙墙13削坡注注意事事项15不合理理削坡坡导致致大规规模滑滑坡滑坡治治理常常用措措施挡土墙墙削坡减减载避让滑坡治理措施排水治治理措措施锚固抗滑桩桩1718抗滑挡挡墙滑坡治治理常常用措措施抗滑桩桩削坡减减载避让滑坡治理措施排水治治理措措施锚固挡土墙墙19抗滑桩桩20抗滑桩桩施工工过程程安全全风险险大滑坡治治理常常用措措施锚固削坡减减载避让滑坡治理措施排水治治理措措施抗滑桩桩挡土墙墙22锚固23问题：：工期期长、、费用用高推广边边坡排水技术水是诱诱发滑滑坡的的主因因排水治治理滑滑坡最最经济济削坡减减载抗滑桩桩护面面墙抗滑桩桩锚杆杆框格格梁目前常常用滑滑坡治治理技术削坡、、抗滑滑桩、、锚固固、挡挡墙滑坡治治理常常用措措施排水治治理措措施削坡减减载避让滑坡治理措施抗滑桩桩锚固挡土墙墙25目前常常用排排水措措施地表排排水：截水沟沟、排排水沟沟、疏通自自然沟沟地下排排水：盲沟、、水平平排水水孔、地下排排水洞27后缘盲盲沟排排水恢恢复稳稳定水平排排水孔孔地下排排水洞洞排水水目前排排水基基本方方法1、地表表排水水沟2、排水水盲沟沟3、水平平排水水孔4、地下下排水水洞5、井孔孔抽水水-动力有无更更好排排水方方法虹吸排排水井孔抽抽水-动力上水管管下水管虹吸排排水优优势明明显至今未未推广广应用用？两大物物理限制10m扬程空气积积累Sa=Pa/K空气溶溶解度度Sa与该气气体在在液面面上的分压Pa成正比比K亨利常数海拔(m

)最大虹吸扬程(m)010.3320010.095009.7410009.1620008.1630006.97斜孔解决决虹吸吸扬程程限制制问题题流速缓慢贴壁流流空气积积累虹吸破破坏流态模型试验验贴壁流段塞流管顶弯头液面形状不同管径条件件下的水流过过管顶时流态态采用能量法理论分析，揭示了决定定管顶弯头处处液面形状的的主要因素是是管径大小，，当虹吸管小小于临界管径径时，不出现贴壁流理论分析:不出现贴壁流的条件模型试验:长时间停流空气积累360天9.1m压力降低过饱和析出温差溶解度变变化析出管端空气溶入入管外气体分子子入渗滑坡治理之虹吸排排水技术常见滑坡类型型影响边坡稳定定性因素滑坡治理常用用措施虹吸排水优势虹吸排水长期期应用可靠性性43虹吸排水优势势1：孔位易选择、、孔深浅水平排水孔120m、5%实际工程虹吸孔20m虹吸排水优势势1：孔位易选择、、孔深浅虹吸排水优势2：虹吸孔集水能能力强虹吸排水优势3：工程建设速度度快虹吸排水优势4：快速恢复滑坡坡稳定滑坡治理之虹吸排排水技术常见滑坡类型型影响边坡稳定定性因素滑坡治理常用用措施虹吸排水优势虹吸排水长期期应用可靠性性50排水孔剖面布布置线滑体170万m3应用案例1古滑坡体，沿沿公路走向宽宽约220m，垂直公路长长约300m。2005年6月，开挖边坡坡锚喷表面出出现裂缝，部部分边坡表面面钢筋被拉断断，滑坡整体体复活，8月采用了卸载载、坡脚设挡挡墙与路线外外移的方案处处理了边坡。。2006年3月再次出现变变形，处置后后，坡面仍见见局部变形迹迹象。现场钻进过程程2013.7.11开始施工，其其中11个钻孔的深度为为32m，倾角25°，间距5m，虹吸管进水口与钻孔孔孔口高差12m。其余38个钻孔深度为为16m，倾角46°，间距2.5m，虹吸管进水口口与钻孔孔口口高差12m。斜坡在中部区区域地下水较较丰富，属于于地下水富集集区。越向两两端地下水越越少，有些孔孔中甚至未见见水。排水管入孔排水管样式图图流量监测排水5.5m3/dZK1地下水位埋深变化ZK4地下水位埋深变化虹吸排水有效效、可靠分水江05省道16省道应用案例2变形破坏历史史2004年12月竣工通车2005年拉裂变形，，坡面截排水2010年坡面裂缝加加剧，削坡卸载2014年坡面裂缝进一步加剧发展2014年坡面出现大大量新裂缝目前变形破坏特征征目前变形破坏特征征纵向长约135m前缘宽约120m平均厚度约15m约18×104m3滑坡成因机制制①不利的边边坡结构：岩层倾向坡外外；坡内岩层层分布有多层软弱夹层层；②不利的水水文地质条件件：地下水位埋深浅，区域域降水量大，，地表水入渗渗迅速且排泄泄不畅；③长大溶蚀蚀裂隙解除侧侧缘束缚：长大溶蚀裂隙隙深切砾岩层层，为滑坡形成解除或减弱侧缘边界束缚；④路基开挖挖陡坡诱发变变形：筑路开挖形成成形成有效临空空面。坡脚抗滑桩加固控制地下水位位上升进行边坡安全监测防灾治理对策焦山滑坡虹吸吸排水平面布置边坡虹吸排水水剖面图孔底储水管打孔波纹管外外织滤布透水水管排水管横断面面管端虹吸管进进水孔排水管、透水水管和孔底储储水管靴构造造示意图排水降深10m滑面埋深