滑坡体虹吸排水施工方案研究的论文
摘要：山区公路在经过高山、丘陵地区时，由于山间沟谷交错，地形地质复杂，断层节理裂隙发育，常常具有发生大规模滑坡的趋势，给工程建设安全带来重大威胁。针对该问题本论文提出滑坡体虹吸排水施工方案，实践证明具有施工成本低，排水效果好，稳定滑坡体等优点。其核心关键技术经浙江省交通运输厅组织的专家委员会鉴定：在中国公路行业属于领先水平。
关键词：滑坡体；倒虹吸；排水
前言：近年来随着国家交通行业的蓬勃发展，高速公路网络不断向偏远山区扩展延伸。杭新景10标七里连接线地处浙江省衢州市常山县新桥乡和衢州市柯城区七里乡交界处，由于山间沟谷纵横，水系发达，断层节理裂隙发育，具有发生大规模滑坡的趋势，给工程建设安全带来重大威胁。施工单位浙江交工钱潮建设有限公司联合设计单位、监控单位及浙江大学防灾工程研究所，提出滑坡体虹吸排水施工方案，目前该方案已实施，收到良好效果。
1、工法特点：
①节约施工成本。相对于挖除滑坡体、仰斜式排水管等工艺而言，成本更为低廉；②缩短工期。采用虹吸排水施工，深层积水排出更彻底，排水更及时，效果明显，确保了下一步工序进行，缩短工期；③施工安全有保证。采用虹吸排除山体内积水，滑坡体趋于稳定，可保证后续施工的安全。
2、适用范围：
本工法适用于大型滑坡体虹吸排水施工。
3、工艺原理：
利用向下倾斜的钻孔进入坡体深部，通过调节倾斜钻孔的倾角及深度，确保孔口与孔底相对高差大于12m.把虹吸排水管通过倾斜孔进入边坡的`深部，从斜孔的孔底引出虹吸排水管到坡面一定位置，使虹吸排水管的出水口高程低于钻孔的孔底高程。当坡体内部水位上升时，通过虹吸管实时排水。
4、施工工艺流程及操作要点
4.1 工艺流程
本工法的施工工艺流程：施工准备 钻孔 排水管组装 排水管安装 引导初始虹吸 修建集水槽 埋设水位检测管 地下水监测
4.2操作要点
⑴施工准备：①熟悉现场实际地质水文情况，熟悉滑坡体开裂位置；②先打地下水位监测孔，获得水位埋深资料，用于虹吸排水效果评价。
⑵钻孔：①钻孔采用大于90mm的钻机倾斜成孔，松散滑坡体孔段跟管钻进；倾角、长度、间距以细部设计图纸为准，同时需确保孔底与孔口高差大于12m;②钻孔过程注意保存岩样，根据岩样判断地质情况；③钻孔过程时刻注意孔洞情况，避免塌孔。
⑶排水管组装：①孔底储水管的制作。孔底储水管采用长度800mm,内径50mm底部密封、顶部开口的HDPE管；② PA排水管的制作。排水管采用3根单独PA管并列而成。排水管长度根据实际情况取值，不得连接，确保虹吸管的密封性。保障3根单独PA管进水口在孔底储水管的底部分别为30、40和50mm处，出水口高程低于钻孔的孔底高程；③排水管在钻孔内的部分，需要外套内径50mm的透水管和内径20mm的PVC管。透水管采用高密度聚乙烯（HDPE）打孔波纹管，外覆土工布，防止泥沙进入透水管内，透水管的一端深入孔底储水管内，连接处采用无纺土工布可靠包裹。PVC管用于把虹吸排水管送人孔底和提高排水管的长期抗压能力；④用电钻在储水管上打设M3.0的螺丝孔在虹吸孔打设完成后，用螺丝将储水管与透水管固定起来。
⑷排水管安装：①钻孔成孔后，立即将连接有孔底储水管的透水管插入钻孔直达孔底。透水管采用HDPE打孔波纹管，外织土工布。透水管连接处应用额外土工布可靠包裹紧密。孔口外保留透水管长度大于1m;②拔出套管。在拔出套管的过程中，注意防止把透水管带出；③ 插入虹吸排水管。把3根单独PA管一起套入内径20mm的PVC管中，利用PVC管把虹吸排水管送入孔底储水管中（为提高排水效果，增加一根PA管作为大气平衡管）；④钻孔以外坡面上的虹吸排水管布设。在坡面开挖沟槽，放直径大于10cm的PVC管片（将PVC管锯开），将排水管集中放入PVC管片中，覆盖略大于底管片的PVC管片，排水管放置好后，覆土将出水管掩埋，将排水管埋入地表50cm以下，将排水管引向集水槽。
⑸引导初始虹吸：①引导初始虹吸方法1:把排水管的出水端按图5.2.5-1的形式布置，开口端高度应高于整个虹吸排水管的最高点。向管中灌入清水，清水将沿排水管反向注入钻孔内，当估计清水充满孔底储水管时停止注水。引导初始虹吸方法2:将虹吸排水管的出水口连接到高压喷雾器的喷头，利用高压喷雾器的压力把水反向注入钻孔内；② 反向孔内注水停止后，将坡面排水管的注水口（出水口）高度降低，此时通过虹吸作用，孔内的水会流出。
⑹修建集水槽：集水槽用于收集虹吸管排出的水，并可对流量流速进行监测，用于评价虹吸排水效果。
⑺埋设水位测量管：为了方便水位测量及防盗，需另外埋设一根水位测量管，通过PA管以及预埋钢管与集水槽相连通。预埋镀锌钢管的水平段，长度以方便连接PA管为宜。水位测量管为内径为0.1m长度为0.8m的HDPE管，其管底密封，并通过PA管及预埋钢管与集水槽相连通；上部留有通气孔，并由PA管引到适当位置；顶部加上方便拆装的顶盖。通过调整测量管的高度，使管内水深为0.4m左右。仪器安装好后，将测量管掩埋或利用植被将其隐蔽。
⑻地下水监测：地下水位监测布置1条监测剖面，在剖面上布置5个水位记录仪。地下水位监测采用自动水位记录仪进行，该水位仪可自动记录当前地下水位情况，记录时间间隔取4小时每次。需要使用数据时，将记录仪提出水位孔，用专业设备导出数据即可。
5、主要材料
6、效益分析
6.1 社会效益
本工法有利于保障施工安全，节约资源，保护环境，直接服务于资源节约型、环境友好型社会建设。实现了大型滑坡体无动力排水，并自动循环式运行，有利于保障道路运营安全，降低生产成本，社会效益明显。
6.2经济效益
本工程杭新景十标七里连接线起止桩号（K0+000-K6+100），采用大型滑坡体虹吸排水法共106孔，经核算相对于一般排水管排水法节省费用约8.9万元。
7、应用实例
杭新景十标七里连接线由浙江交工钱潮建设有限公司承建，山体滑塌段落K3+250~K3+445右侧、K4+277~K4+364左侧、K4+600~800右侧三处近1.5km,滑坡体方量近200万方。本合同段采用本工法对大型滑坡体进行排水，在提高工程质量和消除安全隐患的基础上，节约了部分建设资金，综合施工成本相对降低，施工效果良好，受到监理、业主和质监站的一致好评，取得了良好的社会效益，经测算，采用本工法进行滑坡体排水，节省施工费用约8.9万元，经济效益明显。
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