边坡工程处治技术 排水工程设计与施工

第10章排水工程设计与施工§101概述§1011滑坡中的水产生滑坡的因素是多种多样的其内因(如岩性土性地质构造地形和风化起着控制作用但外因(如降雨融雪等气象条件和挖方填土引起的应力变化等因素)往往加剧滑坡的运动有时甚至是引起滑坡发生的主要直接原因在产生滑坡的自然外因中降雨融雪和地下水的渗透水作用则是最大的外因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加大滑坡体的重量使下滑距离增加另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(在受压状态下)增加其结果也将造成岩土体的抗剪强度降低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的面层(此层与上层的结合层一般是滑动面或滑动带)上滞留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(滑动带)中，土颗粒将因之发生塑性破坏。因此，滑坡中的水将加剧滑坡的发生。§1从上述分析可知大气降雨融雪形成地表水它经过地面裂缝或孔隙渗入滑坡体并到达滑动面(带)造成滑面(带)岩土强度的降低促使和加剧滑坡形成和滑动水是产生滑坡的主要原因之一要防止岩(土)体抗剪强度降低就必须控制地表水和地下水所以排水工程是整治滑坡病害中一项极其重要的内容一切滑坡地区的防治措施都必须修建排除地表水的工程和排出地下水的工程。排水不仅对对塑性牵引式滑坡尤为重要当然任何排水工程的设计和施工及其方案的确定必须进行地表水和地下水的调查搞清楚地下水补给迳流和排泄条件以及地质状况尤其必须弄清楚如前所述的使滑动面产生孔隙水压的地下水含水体的分布并测定其压力以便用稳定计算所需求的安全系数来制定排水方案。否则，不能收到预期效果。地下水的调查工作可分为初查和详查两个阶段(图10.1)。在初查阶段，根据地下水的水质、地质和地质构造等推断含水层的平面和垂直位置；而后通过详查对初查结果加以验证和明确确定。《排水工程应使其尽量做到排泄地表水和疏导地下水以减少引起滑动土体的重量增加组成斜坡物质的强度洞时，还应该考虑排水系统的完整性和总体性。通过排水工程，使水不再渗透到或滞留在滑坡体内并排出和疏干滑坡体内已有的水从而增加滑坡的稳定性达到处治滑坡的目的。§10.1.3滑坡处治中常见的排水措施滑坡处治中对于滑坡体内的水应“截排和引导为原则修建排水工程通常排水工程中所修建的排水建筑物可分为地表排水建筑物和地下排水建筑物两大类型。对于地表水采用多种形式的截水沟排水沟急流槽来拦截和排引对地下水则用截水渗沟盲沟纵向或横向渗沟支撑渗水沟汇水隧洞立井渗井砂井－平孔平孔排水垂直钻孔群等排水措施来疏干和排引。通过这些排水措施，使水不再进入或停留在滑坡范围内，并排除和疏干其中已有的水，以增加滑坡的稳定性。1.排除地表水从大气降雨后水浸湿土壤使土壤容重增大而强度降低如果汇聚成为迳流可以引起地面的冲刷；渗入地下，又成为地下水的补给来源。由于气温的变化，土中水分发生干湿循环和冻融，可以加速土壤风化。所以，在滑坡区，排除地表水是处理路基病害不可缺少的辅助措施而且是首先应当采取的措施对整治滑坡更为如此排除地表水的目的在于拦截引离滑坡范围外的地表水，使其不致进入滑坡区；将降落或出露在滑坡范围内的雨水及泉水尽速排除，使其不致渗入滑坡体。所以，修建地表排水建筑物工程措施，按其分布的相对位置可分为滑坡体内和滑坡体外的两种。在滑坡体内的排水建筑物，为了使降落在滑坡体上的雨水能迅速排走，防止渗入滑坡体内，应以防渗、汇集和尽快引出为原则。在滑坡体外的地表排水建筑物，应使所有的水不流入滑坡区，故以拦截、引离为原则。要求达到“水随人意，沟沟皆通，有水必流，涓涓不渗”。在透水性特强的地区，或在地表水特别丰富、渗透量也大的地区，则可做防渗工程。在地基上发生裂缝的地方进行防渗用粘土或水泥浆充填裂缝在滑坡未采取工程措施稳固前并用聚乙烯布等不透水材料将滑坡区域覆盖，以防止滑坡的发生。选择地表水排水工程应根据滑坡地貌地形条件利用自然沟谷在滑坡体内外修筑环形截水沟、排水沟和树叉状、网状排水系统，以迅速引走坡面雨水。在滑坡区范围内则设树枝状排水沟等。同时，对滑坡体表面的土层应进行整平夯实，并采用粘土等夯填裂缝，使地表水尽快归沟防止或减少地表水下渗对滑坡体范围内的泉水封闭洼地积水应引向排水沟予以排除或疏干；对浅层和渗水严重的粘土滑坡，可在滑坡体上植树、种草、造林等措施来稳定滑坡。2.排除地下水对一般滑坡来讲地下水常是诱发滑坡的重要因素而地下水的存在往往亦是形成滑坡的主要条件所以疏干滑坡体内以及截断和引出滑坡面附近的地下水常常是整治滑坡的根本措施显得十分必要由于滑动面(带)常常积聚了大部分地下水因此排除滑面(带)积水又是滑坡地下排水的主要目的因为排除地下水可使滑坡体土体干燥从而提高其强度指标降低土壤的重度，并可消除地下水的水压力，以提高滑坡体的稳定性。排除地下水是一项比较复杂艰巨而且投资较大的工程设计中必须搜集足够的水文地质资料，注意施工质量，确保施工安全。治理地下水的原则“可疏而不可堵应该根据水文地质条件特别是滑面(带)水分布类型补给来源及方式合理采用拦截疏干排引等排水措施达到“追踪寻源截断水流降低水位，晾干土体，提高岩土抗剪强度，稳定滑坡”的目的。§10.2地表排水工程设计与计算§10.2.1地表水汇流量的确定进行地表排水工程设计时要确定排水量大小以合理确定排水工程的有效断面根据上述介绍地表排水工程主要是拦截引离滑坡范围外的地表水和排除降落或出露在滑坡范围内的雨水和出露的泉水以及封闭洼地积水。对于出露的泉水和封闭洼地积水等地表水可以通过实际调查方便确定对于雨水等降水形成的地表水则需根据当地的气象条件地形地质状况等因素，通过相关计算方法确定其汇流量。本节仅介绍后者的确定方法。地表水汇流量的计算方法很多可用推理法统计分析法地区分析法或现场评判法等方法这里仅介绍采用推理法确定地表水汇流量的有关计算公式。1.地表水汇流量的计算公式滑坡体外或滑坡体内的地表水设计汇流量可按下式计算确定：(10.1)式中：Q——设计地表水汇流量，m2／s；q——设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度，mm／min；φ——径流系数；F——汇水面积，km2。2.地表水汇流量的计算公式相关参数的确定(1)设计降雨的重现期设计降雨重现期的确定，一方面会影响到滑坡的稳定性措施，另一方面则会影响到排水设施的有效断面尺寸。因此设计降雨的重现期应根据滑坡类型及其受水影响的程度、滑坡区域处建筑等级和排水设施等因素综合分析确定。参照我《公路排水设计规范(JYJ018—97)建议对重要性建筑物处的滑坡设计时降雨重现期可取l5年，对一般性建筑物处的滑坡，设计时降雨重现期可取l0年。但对多雨地区或特殊地区，可根据需要适当提高降雨重现期。(2)降雨历时降雨历时通常按汇流时间计，包括汇水区内的坡面汇流历时和截流排水沟内的汇流历时。①坡面汇流历时的计算应的地表粗度系数(m1)。坡面汇流历时可按下式计算确定：(10.2)式中：t1——坡面汇流历时，min；Ls——坡面流的长度，m；is——坡面流的坡降；m②截流排水沟内汇流历时的计算截流排水沟内汇流历时需在排水设施或构造物的过水断面和出水口确定后才能计算得到而设计排水量尚未确定过水断面和出水口又元法确定因此需采用试算法先假定一个截流排水沟内的汇流历时计算汇流历时和设计汇流量确定截流排水沟的过水断面和口然后按满宁公式计算设计排水沟内的平均流速再计算汇流历时并同假设的汇流历时进行比较。若相差较大时，则调整假设值，重新计算，直至满足设计精度要求为止。具体计算如下：先在断面尺寸、坡度变化点或有支沟汇入处分段，分别计算各段的汇流历时后再叠加而得，即：(10.3)式中t2——截流排水沟汇流历时minn和i——截流排水沟分li——第i段的长度，m；vi——第i段的平均流速，m／s。排水沟内的平均流速可(10.4)式中：n——排水沟壁的粗糙系数，按表l0.2选用；R——水力半径mR=A／ρ各种排水沟的水力半径计算式可按表103计算ρ——过水断面湿周，m；I——水力坡度，可取用排水沟的底坡。排水沟壁的粗糙系数表l0.2排水沟沟类别粗糙系系数(n)地表状状况粗糙系系数(n)岩石质质明沟0.0035浆砌片片石明沟0.0032植草皮明沟沟(流速0.66m／s)0.0035～0.050水泥混混凝土明沟沟(镘抹面)0.00l5植草皮皮明沟(流速l.8)0.0050～0.090水泥混混凝土明沟沟(预制)0.0012浆砌片片石明沟0.0025各种排水沟的水力半径和过水断面积计算用表表10.3初步设计时排水沟内的平均流速(10.5)式中：ig——该段排水沟内的平均坡度。③降雨强度的计算当地气象部门有10年以上自记雨量记录资料时，可利用气象部门的观测资料按下式整理分析得到设计重现期的降雨强度：(10.6)式中：t——降雨历时，min；a和b——地区性参数。若当地缺乏自记雨量记录资料时，可利用标准降雨强度等值线图和有关转换关系，按下式计算降雨强度：(10.7)式中q5，10——表示5年重现期和10min降雨历时的标准降雨强度mm/min可按地区根据，我国5年一遇10min降雨强度(q5，10)等值线图查取。CP——重现期转换系数，为设计重现期降雨强度qt同标准重现期降雨强度q5的比值(qP／q5)，可按地区，根据我国5年一遇10min降雨强度(q5，10)等值线图查取。Ct——降雨历时转换系数，为降雨历时t的降雨强度qt同10min降雨历时的降雨强度q10的比值(qt／q10)，可按地区的60min转换系数(C60)，根据我国60min降雨强度转换系数(C60)等值线图查取。④径流系数的确定径流系数按汇水区域内的地表种类由表10.4确定。当汇水区域内有多种地表时，应分别为每种类型选取径流系数后，按相应的面积大小取加权平均值。3.地表水汇流量的计算程序地表水汇流量的计算程序可参照图10.2所示进行。§10.2.2地表排水体系设计及结构形式进行地表水排水体系设计应根据滑坡区域地内外修筑截水沟、排水沟和树叉状、网状排水系统，以迅速引走坡面雨水。1.滑坡体外截水沟设置及其结构型式为防止滑坡体外坡面汇水进入滑坡体，通常在滑坡体外修筑截水沟和排水沟。滑坡体外截水沟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。图10.2设计汇流量计算框图环形截水沟可以根据山坡汇水面积、降雨量(尤其是暴雨量)和流速等计算而得的汇水量大小，设置一条或多条，以拦截引离地表径流，不使坡面雨水流入滑坡体范围之内。环形截水设计数条截水沟时其间距一般以50～60m为宜每条截水沟的断面尺寸应按山坡沟间汇水面积和汇流量计算确定。其断面形式，应根据当地所引起的作用及土质等因素而定，多用倒梯形、矩形等型式。截水沟铺砌时应先砌沟壁后砌沟底以增加其坚固性迎水面沟壁应设泄水孔(10cm×20cm)，以渲泄土中渗水。沟壁应嵌入边坡内，如图10.3所示。图103截水沟铺砌构造若滑坡附近的自然沟有水流补给滑坡体时，则应铺砌其漏水地段。2.滑坡体地表排水沟设置及其结构型式为把滑坡区域内的雨水迅速地汇集并排到滑坡区外防止或减少坡面流水渗入滑坡体增加滑坡体下滑力和降低岩土抗剪强度应在滑坡体内修筑树又状网状排水系统以迅速引走坡面流水。因此，要尽可能详细地测量滑坡区内的地形，并绘成地形图来设计排水沟网。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是横贯斜坡坡，以便尽尽可能地汇汇集雨水、地地表水，并并把横贯斜斜坡的范围围较宽的浅浅的水沟与与纵向的排排水沟连结结起来。集集水沟有沥沥青铺面的的沟渠、半半圆形钢筋筋混凝土槽槽和半圆形形波纹槽等等多种，用用刚性材料料时要缩短短各槽的长长度，并用用桩支承在在地基上。(2)排水沟排水沟是用来把把汇集的水水尽快排出出滑坡区因此应采采用较陡的的坡度并通过流流量计算来来确定断面面尺寸地表凹形形部位的排排水沟每隔2030m设置置一个连结结箍特别是在在地基松软软的情况下下，有时还还要用桩来来固定排水水管路。排排水沟的末末端应设置置端墙，并并将水排到到河流等处处。排水沟沟可用石砌砌水沟，混混凝土水沟沟，U形槽，半半圆形波纹纹槽等。在滑坡坡范围内的的排水系统统可充分利利用地形和和自然沟谷谷为排除地地表水的渠渠道因此必须须对自然沟沟谷进行必必要的整修修、加固和和铺砌，使使水流畅通通，不得渗渗漏。在滑坡坡区范围内内可设树枝枝状排水沟沟。其布置置形式，排排水沟的主主沟应与滑滑坡的移动动方向一致致支沟(集水沟)则应尽量量避免横切切滑坡体支沟与滑滑坡移动方方向成300º～45º角的斜交交不宜太大大，以免滑滑坡体移动动时沟身变变形。支沟沟间距以220～30m为宜宜。在滑坡体内的水水沟应有防防止渗水的的铺砌如采用浆浆砌片石混凝土板板或沥青板板铺砌砂胶沥青堵堵塞砌缝搬搬口图10.4和图10.5所示。它它既能防冲冲、防渗，而而且经久耐耐用，亦便便于施工和和养护通过滑坡坡裂缝处的的沟身可用用木质或塑塑料硬板水水槽搭叠做做成以免沟身身挤压时断断裂渗水。同时，应应整平地表表，夯填裂裂缝，使地地表水尽快快归沟，减减少渗漏。在滑坡地区的灌灌溉沟渠蓄水池有裂缝的的道路侧沟沟等集水地地，应对它它们修建防防漏工程。对于滑坡范围内的泉水、湿地也必须处理。一般设置渗沟与明沟等引水工程，排除山坡上层滞水和疏干边坡如图l06所示这类工程包括集水和排水两部分，埋入地下部分类似一个集水渗沟须设反滤层露出地面部分是排水明沟，用浆砌片石或混凝土块砌筑。§10.2.3地地表排水沟沟过流量的的验算地表排水沟排水水的型式是是多种多样样的，各种种型式的排排水沟其过过水流量的的大小是不不一样的。排排水断面尺尺寸的大小小可通过相相应的水力力计算来验验算是否满满足设计要要求，并检检查其流速速是否在允允许范围内内。对于一般沟或管管的过水能能力(过水式Qc=vA(10..8)式中：Qc———表示沟或或管的泄水水能力，mm3／s；v———沟或管内内的平均流流速，m／s；A———过水断面面面积，mm2。沟或管管内的平均均流速可按按式(104)进行计计算对于浅三三角形沟过过水断面的的泄水能力力按下述修修正公式计计算：(10.9)式中：ih———表示沟或或过水断面面的横向坡坡度；h———表示沟或或过水断面面的水深，m。§100.2.4地表排水水工程设计计原则和要要求在整治治滑坡工作作中无论是事事先预防滑滑坡的发生生老滑坡的的复活即有滑坡坡的急剧恶恶化都必须加强强对滑坡区区域水的排排除。水是是导致滑坡坡的重要因因素，许多多滑坡都是是由于未能能及时对水水拦截引离造成成的因此必须随时时加强对滑滑坡区域内内水的监测测修筑排水水工程以消除水水的危害。排水工工程往往和和其他工程程相互配合合使用如“排“挡“减“挡等经常相相互配合使使用实践证明明相互配合合使用是比比较经济合合理安全可靠靠的整治滑滑坡的方法法特别是在在处理大型型滑坡时往往需要要运用这些些方法综合合的整治才能彻底底解决问题题而且一切切滑坡地区区的防治措措施，都必必须首先消消除水的危危害。进行地地表排水工工程设计的的总原则是是滑坡体外外的地表水水应予以截截流引离；滑坡体上上的地表水水要注意防防渗，并尽尽快汇集引引离。在进行行地表排水水工程设计计时应详细进进行现场踏踏勘充分收集集设计资料料因地制宜宜合理布置置排水工程程，选择合合适的断面面及结构型型式，达到到既有效排排除地表水水，又降低低工程造价价。1.填平坑洼、夯实实裂缝。山体坡面产生坑坑洼和裂缝缝，往往是是滑坡的先先兆，也是是导致严重重滑动的主主要原因。大大气降雨地表水就就会汇集在在坑洼处或或沿着裂缝缝浸渗入土土层使土的粘粘着力和抗抗剪强度降降低造成山体体滑动。因因此，对坑坑洼和裂缝缝应仔细地地查找，认认真地夯填填。发现山坡坡有坑洼塌陷裂缝时应立即时时行处理要夯实整整平坡面减少坑洼洼夯填裂缝缝防止积水尽量减少少地表水渗渗入量对于裂缝缝应沿裂缝缝挖至失灭灭为止若裂缝太太深至少需挖挖深1m挖至一定定宽度裂缝两侧侧的扰动土土也要挖掉掉再用当地地的有适当当含水量的的粘性土分分层填塞夯夯实在夏季或或气候干燥燥的时候如有必要要在分层填填塞时要随随时洒水在填塞山山坡裂缝切切忌采用砂砂或透水性性强的土壤壤。必须注注意夯实裂缝缝时顶部要夯夯成鱼背形形可以防止止地表水在在已夯实的的裂缝处滞滞留而渗透透下去。夯夯实裂缝后后要不断的的进行观测测，尤其是是雨后几天天内及每年年的雨季前前后都要细细致的检查查，有裂缝缝出现要立立即夯紧。滑坡体体内外的坑坑洼处所都为地表表水带来很很好的渗透透条件因此在滑坡区区应该采取取削高补低低，填平坑坑洼，排除除积水。2.合合理确定截截水沟的平平面位置截水沟沟主要是拦拦截滑坡体体外的地表表水。通常常应设在滑滑坡体可能能发展的边边界5m以外。根根据需要截水水沟可置数数条以分段拦拦截地表水水截水沟应应与侧沟排水沟桥涵相通通达到沟涵涵相连，以以便有效、全全面地控制制地表水，使使之迅速引引离滑坡体体范围。截水沟沟平面布置置时应尽量顺顺直并垂直于于径流方向向如遇到山山坡有凹地地或小沟时时应将凹地地填平或于于外侧作挡挡墙内侧与水水沟密贴联联结避免水沟沟内的水射射流越出或或渗入截水水沟沟底流流过，招致致水沟破坏坏。截水沟沟横断面型型式和尺寸寸大小应根根据当地地地形和地质质情况、汇汇水面积和和地表水的的大小以及及流速和土土壤中水分分布情况进行汇流流量的计算算后确定设计时应应对水沟断断面尤其是沟沟底进行防防渗处理，对对地质软弱弱地段进行行加固措施施的设计，保保证截水沟沟的正常工工作。3.滑滑坡体内排排水系统的的布置在滑坡坡体范围内内，排水系系统的布置置以汇集和和引离为原原则。对滑滑坡体内的的地表排水水系统应结结合地形条条件充分利用用自然沟谷谷作为主沟沟汇集并旁旁引坡面水水流于滑坡坡体外排出出排水沟的的布置与滑滑坡一致，以减少变形。支沟通常与滑动方向成30º～45º斜交，按人字形或树枝形布置。排水沟布置应避免距滑坡裂缝太近，招致开裂破坏。必须经过滑坡裂缝区时可用临时性的折叠式木槽沟或混凝土板和砂胶沥青柔性混凝土预制块板水沟，如图10.7所示。它容许有一定的伸缩以防止山坡变形拉断排水沟使坡面水集中下渗它既能防冲防渗且较经久耐用，又便于施工和养护。采用浆砌片石混凝土修修筑的排水水沟应每隔4～6m设一沉沉降缝用沥青麻筋仔细塞塞实表面勾缝缝随时发现现断裂随即修补补当滑坡地地段上土中中水丰盈时时则浆砌的的排水沟上上侧应增设设泄水孔泄水孔背背后设反滤滤层必要时还还应在水沟沟底设石磕磕或卵石垫垫层，如图图10.8所示。排水沟是顺着地地形向山谷谷或洼地排排水故纵坡不不能太陡陡度下的的平面转折折处容易“毛病在南方暴雨时排排水沟中的的急流顺陡陡坡而下在转折处处向沟处溢溢水，常常常引起边坡坡滑坍。因因此，平面面转折处的的曲线半径径至少要有有5～10m，外侧沟沟壁应加高高，其加高高的数值根根据流速和和曲线半径径来计算。在地表水流速大大于3m／s同时砖石的供应应比较方便便的时候可以采用用砖砌排水水沟或是浆浆砌片石截截水沟。排水沟的断面要要根据汇水水面积最大大的降雨量量来验算，沟沟底的宽度度一般不应应小于040m深度不应应小于060m在干燥少少雨地区或岩石路路堑中深度可减减至040m多雨地区汇水面积积大同时有集集中水流进进入该地段段其水沟断断面应进行行水力计算算后确定并应采取取防冲或防防渗的加固固措施。§l0.3地下排排水工程设设计与计算算§100.3.1地下水渗渗透流量的的确定1.渗渗透系数的的确定为处治治滑坡而进进行地下排排水工程设设计时必须通过过详细的调调查勘探等方方法查明使使滑动面((带)产生空隙隙水压力的的地下水含含水体的分分布状况并测定其其水压力以便用滑滑坡稳定设设计计算所所要求的稳稳定性安全全系数来确确定采用合合理的地下下水排水工工程方案。地下水水调查和测测定是一项项深入细致致的工作。地地下水调查查可采用地地质调查方方法，对于于水文地质质条件较复复杂的地区区，还应结结合坑探和和钻探等方方法，了解解和收集：：地下水的的类型和补补给来源；；含水层与与不透水层层的性质、层层数和层厚厚；泉水出出露的埋藏藏深度、水水位变化规规律和变化化幅度；地地下水的流流向、流速速、水力坡坡度和流量量等；当地地地下水的的利用和已已有的地下下排水设施施使用状况况等。作出出地下水对对滑坡体稳稳定性影响响的评价，为为地下排水水工程时提提供可靠的的依据。地下水水的流向可可采用三点点法测定，在在边长约为为50～150mm的等边三三角形的顶顶点布置钻钻孔，按各各钻孔的地地下水水位位高程绘制制等水位线线。垂直等等水位线的的方向即为为地下水的的流向。另另外，向钻钻孔内投放放作色指示示剂，可测测定地下水水的流速，或或利用已知知的水力坡坡度和渗透透系数来计计算流速。用排除除地下水来来处治滑坡坡，就要使使引起滑坡坡发生的地地下水位降降至符合稳稳定性设计计计算所需需的安全系系数的相对对应的水位位以下。因因此设计时时必须根据据滑坡体岩岩土渗透系系数，合理理确定排水水工程类型型和布置排排水工程的的间距，即时时排除足够够的地下水水量。这就就要求合理理确定岩土土的渗透系系数。天然然岩土内的的渗透系数数，由于不不同位置处处岩土的类类别不同而而有很大变变化，在设设计时应予予以充分重重视。求渗透透系数的方方法可采用用室内试验验或现场试试验。但室室内试验需需要采取大大量的原状状岩土试样样，这对滑滑坡土是很很难做到。采采用室内试试验时，可可采用常水水头或变水水头渗透试试验确定。常常水头渗透透试验适用用于透水性性高的粗粒粒岩土，而而变水头渗渗透试验适适用于透水水性中等或或低的细粒粒岩土。试试验方法可可参《公路土土工试验规规程(JTJ0551—93)但试件的的直径应为为岩土颗粒粒最大粒径径的8倍或12倍。现场试试验又有抽抽水试验和和注水试验验。抽水试试验适用于于地下水位位较高的含含水层，注注水试验则则适用于地地下水位较较低的含水水层。而在在滑坡区一一般采用抽抽水试验。抽抽水试验一一般用垂直直钻孔进行行，抽水的的深度应达达到含水层层下部的弱弱透水层。通通常在抽水水孔的周围围，沿地下下水流动的的方向按20～30m间距距设置水位位观测钻孔孔，这些观观测孔也应应深至所需需要的含水水层。通过过对现场的的抽水试验验，测定抽抽水量和水水位随时间间的变化数数据后，可可通过计算算确定渗透透系数。具具体的测定定和计算方方法可参考考《工程地地质手册》。各类岩岩土的渗透透系数，随随岩土的种种类和组成成岩土的颗颗粒成分、大大小及其密密实程度的的不同而相相差很大，同同类岩土的的渗透系数数变化范围围也很大。表表10.5为代表性性岩土的渗渗透系数的的经验参考考值范围。利利用表列数数值或其他他工程的经经验数值，可可按含水层层介质的岩岩土类别粗粗略估计其其渗透系数数，供初步步设计参考考。各类岩土渗透系系数参考值值表l0.5岩土名名称渗透系系数(cm／s)岩土名名称渗透系系数(cm／s)粘土<6××10-6中砂6×110-3～2×10-2粉质粘粘土6×110-6～1×10-4粗砂2×110-2～6×10-2粉土1×ll0-4～4～6X100-4砾石6×110-2～1×l0-1粉砂6×110-4～1×10-3卵石1×110-1～6×10-1细砂1×110-3～6×10-3漂石6×110-1～1×1002.渗渗透流量的的确定地下水水渗透量的的确定主要要采用渗流流定律下面列出出三种渗透透流量的计计算公式其主要差差别在于不不透水层的的坡度和排排水渗沟的的深度(相对于不不透水层))。(1)渗渗沟深度达达不透水层层而不透水水层的坡度度又较平缓缓的情况渗沟底底部挖至或或挖入不透透水层，而而不透水层层的横向坡坡度较平缓缓时，可采采用地下水水自然流动动速度近于于零的假设设，按下列列计算公式式计算单位位长度渗沟沟由沟壁一一侧流入沟沟内的流量量(如图l0.9所示)：(10.10)(10.11)(10.12)(10.13)式中：Qs———表示每延延米长渗沟沟由沟壁一一侧流入沟内的流流量，m3／(s·m)；Hc———含水层地地下水位的的高度，mm；h———渗沟内的的水流深度度m在渗沟底底位于不透透水层内且渗沟内内水面低于于不透水层层顶面时，按按式(10.11)计算算；k———含水层岩岩土颗粒的的渗透系数数，m／s；rs———地下水位位手渗沟影影响而降落落的水平距距离，m。可按式式(10.12)确定定；I0———地下水位位降落曲线线的平均坡坡度，可按按含水层岩岩土颗粒的的渗透系数数由近似公公式(10.13)估算算。如地下下水由两侧侧流入渗沟沟内，则上上述渗沟内内的流量应应乘以2倍。(2))渗沟深度度远较不透透水层浅的的情况渗沟深深度浅而不不透水层很很深时，渗渗流量计算算的主要参参数是渗透透系数和地地下水位受受渗沟影响响而降落的的水平距离离或平均坡坡度。地下下水位受渗渗沟影响而而降落的水水平距离或或平均坡度度与含水层层岩土的透透水性即渗透系系数有关这种情况况下位于含水水层内单位位长度渗沟沟内的流量量按下式计计算确定(如图l0.10所示)：(10.14)式中：rs———相临渗沟沟间距之半半，m；k———含水层岩岩土颗粒的的渗透系数数，m／s；Hg———渗沟位置置处地下水水位的下降降幅度，mm。(3))不透水层层有较大横横坡的情况况不透水水层横向坡坡度较陡时时假设地下下水位的平平均坡降与与不透水层层的横向坡坡度相长度度渗沟由沟沟壁一侧流流入沟内的的渗流量可可按下式计计算(如图1011所示)式中：ih———不透水层层横向坡度度。§100.3.2地下排水水体系设计计排除地地下水工程程的目的在在于把分布布于滑坡体体范围内的的地下水，造造成滑坡土土体中渗透透系数大的的地层再通过它它诱导排出出以降低滑滑动面(带)的含水率率或孔隙水水压力使滑坡土土体趋于稳稳定当地下水水从滑坡体体范围外流流入滑坡体内内的透水层层时应在地下下水流入滑坡体范范围之前就将地下下水截断，而而把地下水水流量的一一部分作为为地表水排排除。地下水水从滑坡体体范围外流流入的情况，也也包括排除除来自滑动动面下基岩岩石的地下下水。排除地地下水工程程分为排除除浅层地下下水和排除除深层地下下水两类。1.常常用的排除除地下水工工程措施常用的的排除滑坡坡体地下水水的工程措措施有：(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：边坡渗沟沟支撑渗沟沟疏干排水水隧洞渗水暗沟沟渗井渗管渗水支垛垛、垂直钻钻孔排水等。(3))降低地下下水的措施施多布置在在路基两侧侧附近其中常用用的有槽沟沟纵向渗沟沟横向渗沟沟排水隧洞洞、带渗井井及渗管的的隧洞等。2.地下水排水体系系设计为了良好地排除除滑坡体内内的地下水水，根据滑滑坡体内地地下水的情情况，通常常各种排水水设施应综综合运用地下水排排水体系的的设计一方面要合合理进行各各种地下水水排水设施施的布置另一方面面要根据各各种地下水水排水设施施的特点进进行构造设设计，满足足排水量的的要求。目目前常用的的排除地下下水建筑物物设计如下下：(1))明沟和槽槽沟明沟一般适用于于地下水埋埋藏很浅，譬譬如深度仅仅在1～2m之内，或或水沟通过过地层稳定定能够进行行较深的明明挖的地方方。槽沟则则用于处理理地下水埋埋藏较深或或地质不良良水沟边坡坡容易发生生滑塌的地地方其深度可可达到3mm左右。明沟槽沟用处处很广可以作拦拦截排引疏干降低地下下水之用施工简便便养护容易易造价低廉廉。明沟槽沟的断断面形式常用的有有梯形和矩矩形两种如图l012和图l013所示明沟常用浆浆砌片石或或砖砌筑。槽槽沟则有用用浆砌片石石、木质结结构及钢筋筋混凝土结结构。并可可根据其设设置的位置置和作用的的不同分别别作好过滤滤、隔水和和防渗等设设施。(2))暗沟和明明暗沟这来布表下这的除布于渗渗透系数小小的土层中中土颗粒间间孔隙内的的地下水。暗沟有集水暗沟沟和排水暗暗沟两种。集集水暗沟用用来汇集它它附近的地地下水；而而排水暗沟沟的主要目目的是与地地表排水沟沟连接起来来，把汇集集的地下水水作为地表表水排除。①集水暗沟集水暗沟是在挖挖到预定深深度的沟中中砌成石笼笼，或是在在沟中铺填填碎石和安安设透水混混凝土管的的盲暗沟，为为了防止漏漏水，在底底部铺设杉杉皮，聚乙乙烯布或沥沥青板在暗沟的的上面和侧侧面则设置置树枝及砂砂砾组成的的过滤层以防淤塞塞在集水量量特多的情情况下也可用有有孔的管道道集水暗沟沟过长时会使已汇汇集的水再再渗透也会引起起管道淤塞塞所以一般般每隔200～30m设置置一个集水水池或检查查井，其端端头则与地地表排水沟沟或排水暗暗沟连接起起来。图10.13浆砌砌片石排水水沟槽②排水暗沟排水暗沟用有孔的的钢筋混凝凝土管、波波纹管、透透水混凝土土管等制成成，有时也也有一定程程度上起集集水暗沟的的作用，在在端墙及集集水池等处处，与地表表排水沟相相连接。管式暗暗沟易受滑滑坡运动引引起的地基基变形的影影响，而使使其作用显显著降低，同同时由于检检修困难所以暗沟沟的长度应应尽量短坡度应大大一些最好使其其尽快地与与容易检修修的地表排排水沟连结结起来。③明明暗沟浅层地地下水的分分布与地表水水一样受地表地地形的支配配地表的凹凹部及谷部水暗沟网网多同地表表排水沟网网一致。通通常在滑坡坡地区，这这种方法用用得最多。④大型暗沟在地表以下3～～5m有含水水层时，暗暗沟的规模模就大，开开挖的土方方量也非常常大。这样样的暗沟可可用来截断断和汇集排排除来自浅浅层流动状状滑坡或滑滑坡区外的的浅层地下下水在滑坡区区内修建这这种暗沟时时可设置在在滑坡斜坡坡上部的边边界附近而在斜坡坡下部则要注意意由于设置置这些暗沟沟的开挖，会会使滑坡土土体丧失稳稳定，可能能促使滑坡坡活动更加加激化，施施工时应特特别注意。(3))渗沟渗沟在在整治中小小型的浅层层滑坡中能能起到良好好作用在滑坡处处治应用中中较多它具有疏疏干表层土土体增加坡面面稳定性；截断及引引排地下水水降低地下下水位防止土壤壤细和作用渗沟如作作到浅层活活动面以下下可以起到到土体的支支撑作用所以它是整治治滑坡中常常用的一种有效措措施渗沟按其其作用的不不同可分为为截水渗沟沟边坡渗沟沟支撑渗沟沟等几种型型式这些渗水水设施只要要在设计时时资料搜集集正确布置得当当施工质量量好勤养细修修一起的排水效能能。①截水渗沟当滑坡范围外有有丰富的深深层地下水水进入滑坡坡体时，为为了使地下下水在流入入滑坡体之之前就被拦拦截引离，可可在垂直于于地下水流流方向上设设置截水渗渗沟。它适适用于地下下水位埋藏藏深度在115m以内，水量量较大，地地下水为单单向流动，含含水层较明明显的地区区。截水渗沟的作用用比支撑渗渗沟更好，它它能拦截水水源使滑坡体体干燥稳定定截水渗沟沟的位置一般设置在在滑坡体的的后缘及其其周围，距距滑坡可能能发展的范范围以外不不少于5mm的稳定土土体上，其其平面位置置呈折线或或环状形，如如图10.14所示。图1014截水水渗沟平面面布置截水渗沟的断面面尺寸：沟沟底宽度不不应少于110～15m随着沟深深的加大沟底也要要相应加宽宽且渗沟愈愈深施工愈困困难故做渗沟沟时必须作技技术经济比比较决定。截水渗沟的填料料，采用碎碎石、卵石石、粗砂或或片石，以以利排水。在在正对地下下水流向的的截水渗沟沟背水面沟沟壁应设置置隔渗层，以以防止地下下水透过截截水渗沟后又又渗入滑坡坡体。隔渗渗层可用粘粘土、粘土土混合土或或浆砌片石石，其厚度度一般采用用0.3～0.5m。截水水渗沟的正正面设反滤滤层，其厚厚度一般采采用45～60cm。渗沟的基基底应埋入入一层含水水层以下的不透透水层或基基岩内，以以拦截流入入滑坡体的的地下水并并排于滑坡坡体之外。当当沟底并非非埋入完整整基岩时，为为防止沟底底冲刷或被被水泡软，一般用浆砌片石砌筑沟槽，沟的流水应埋入稳定的不透水层内。流水沟常用的断面尺寸为0.4m×0.4m～0.7m×0.7m，如图10.15所示。这种截截水渗沟沟沟底断面的的缺点是：：日常养护护维修时工工作人员不不能入内检查清清理，且安安置在流水孔内的的铁丝刷日久生锈锈加至沟内内淤土沉积积平时铁丝丝不容易拉拉动有些甚至至卡在孔内内堵塞了流流水孔。截截水渗沟深深度达100m，翻修修困难。建建议今后修修筑截水沟沟时，流水水断面采用用宽度0.8～1.0m，高度1.5～1.6m左右，使使维修人员员可以进去去检查清理理为宜。同同时可以节节省检查井井的费用。截水渗渗沟沟底纵纵坡要使水水流夹带的的泥砂既不淤积积又不致于于冲刷的流流速故此排水水纵坡不得得小于4％～5％。为了防防止地表及及坡面流泥泥渗入沟内内堵塞填料料空隙，在在其截水渗渗沟的表面面应设置适适当的隔水水层封顶，一一般可采用用图10.16所示的的型式。当当地表坡度度较陡时夯夯填粘土的的最小厚度度应不小于于05m粘土表面面呈弧形凸凸起可以防止止当粘土或或填料沉落落时渗沟顶顶面形成积积水的凹坑坑同时也可以以作为截水水渗沟位置置的标志。有有时为了防防止地表水水沿缝隙渗渗入截水沟沟内，在夯夯填粘土前前应先将截截水渗沟表表面的回填填片石大面面均朝上砌砌筑平整并在其上上面先均匀匀的铺一层层小碎石然后再倒铺上上一层草皮皮作为隔离离层(亦可用草草垫代替))同时将沟缘挖挖成台阶分层夯填填紧密或者在沟内内回填片石石的表面用用水泥浆砌砌勾缝，防防止地表水水下渗。截截水渗沟亦亦往往由于于勘测资料料不足，或或设置不当当，极易错错断失败，远远不如支撑撑渗沟群那那样容易收收效。截水渗渗沟一般深深而窄，为为了维修和和疏通的需需要，在直直线段每隔隔30～50m和渗渗沟转折点点、边坡处处设置检查查井。检查查井井壁应应设泄水孔孔，以排除除附近的地地下水。检检查井的平平面布置，如如图10.17所示。②边坡渗沟边坡渗沟的作用用是用以引引排边坡上上局部出露露的泉水或或上层滞水水疏干潮湿湿的边坡并支撑对对坡，减轻轻坡面冲刷刷。边坡渗渗沟深度视视边坡潮湿湿土层的厚厚度决定原则上应应埋入潮湿带以以下的较稳稳定的土层层内或地下水位位线以下最好将沟沟底置于坚坚硬不透水水层内应当比滑滑动面低005m且比湿润润土层深，并并比冻结深深度低0.4m，一般般深度不小小于l.5～2.0m。边坡渗沟断面一一般采用矩矩形宽度多用用12～15m一般不小小于08m其间距取决于于地下水的的分布流量和边边坡土质等等因素一般采用用6～15m由于引排排的地下水水流量较小小故沟底填填以大粒径的的石料作为为排水通道道沟壁作反反滤层其余空间可利用当当地卵石砾石碎石粗砂以及及过筛的炉炉渣等渗水水好的材料料填充。边坡渗渗沟顶面在在缓于115的边坡上上多用粘土土覆盖当边坡陡陡于l1时一般则应应用于砌片片石砌筑表面用水水泥砂浆勾勾缝以免受地地表水冲刷刷而破坏为保持边边坡渗沟本本身稳定沟底大多挖挖成台阶式式，台阶一一般长2～3m，高l～2m，最下下层的台阶阶长度大致致应为其他他台阶长的的2倍并用浆砌砌块石砌筑筑以防水流流冲刷和渗渗漏当地下水水有承压力力时沟底则应应采用干砌砌片石码砌砌并设置好好倒滤层其下部出出水口一般用干干砌片石垛垛支挡渗沟沟内的填料料和排出所所汇集的地地下水。边坡渗沟沟的平面形形式可分为为垂直单个个的分岔的拱形的等等几种即I字型Y字型等如图1018所示这种边坡坡渗沟适用用在地下水水分布比较较均匀或者只见见边坡大片片潮湿而没有明明显地下水水露头地段段。边坡渗渗沟对整治治浅层的小小型滑坡，疏疏于边坡壤壤中水，效效果更好。③支撑渗沟支撑渗沟适用于于较深层((2～lOm))滑动面的的不稳定边边坡或在路暂暂路堤坡脚脚的下部；或在自然然沟沟壁或或山坡湿地地有壤中水水形成滑坍坍处对堆积层层或风化岩岩层边坡上上有渗水处处或者是滑滑坡堆积体体的边坡上上有壤中水水露头处；或在抗滑滑挡墙背后后与挡墙配配合使用主要是支支撑不稳定定的土体兼兼引排土体体中的地下下水或上层层滞水，疏疏干土体的的作用。支撑渗渗沟是滑坡坡整治中广广泛使用的的一种工程程措施它具有力力的支挡与与排水结合合的措施一般使用用在滑坡体体前部，尤尤其在整治治牵引式土土体滑坡时时，成效显显著。支撑渗渗沟主要有有主干和支支干两种主干一般般顺滑坡移移动方向平平行修筑布置在地地下水露头头处或由土土中水形成成坍塌的地地方支沟应根根据坡面汇汇水情况合合理布置一般其方方向可与滑滑坡移方向向成30º～45º的交角并可伸展展到滑坡体体以外以起拦截截地下水的的作用若滑坡推推力大范围广广，可采用用抗滑挡墙墙与支撑渗渗沟相配合合使用，以以支撑滑坡坡体。支撑渗渗沟的深度度一般以不不超过100m为宜断面采用用矩形宽度一般般采用2～4m视渗沟深深度抗滑需要要及便于施施工等因素素而定其基底应应设在滑动动面以下的的稳定地层层内05m并设置2％～4％的排水水纵坡。在修建建这种支撑撑渗沟时当滑面较较陡时为了加强强支撑渗沟沟的支撑作作用以及渗沟沟本身的稳稳定，应将将沟底基脚脚筑成台阶阶形，将沟沟底埋入稳稳定的干硬硬岩(土)层内。台台阶宽应不不小于l～2m台阶的高度度不应太高高(高度与水水平比l15～120)以免施工工的台阶本本身形成坍坍塌在底部采采用浆砌片片石铺砌隔隔水层其厚度一一般为02～03m如图1019所示为防止淤淤积在支撑渗沟沟的进水侧侧壁及顶端端应做各层层0.2m厚的砾砾砂及砂砾砾反滤层。在在寒冷地区区，渗沟出出口应考虑虑防冻措施施。支撑渗渗沟的填料料是内部堆砌砌坚硬片石石使它具有有良好的透透水性和支支撑作用通常支撑撑渗沟很少少单个使用用常是成群群分布间距根据据被疏干滑滑坡体的类类型和地下下水分布状状况流量大小小及岩土密密实程度和和透水性而而定一般为8～10m最小的可可用3～5m最大不超超过l5m多雨地区宜布置得短短而密的形形式间夹一二条长的的渗沟效果更好好但是对规规模大滑体厚地下水丰丰富的滑坡坡支撑渗沟沟做得浅短了则不起作作用而深长了了又给施工工造成很大大困全渗沟在干干旱季节都都可挖成直直立坡在雨季中中必须支撑撑施工这样挖方方量少堵塞密实实作用亦大大支撑渗沟沟出露部分分用石块砌砌筑完整在支撑渗渗沟顶部一般不设设置隔渗层层用大块片片石铺砌表表面即可必要时为为防止地表表水及坡面面流泥渗入入沟内堵塞塞填料空隙隙在沟上方方修形水埝埝如在沟顶顶采用夯填填粘土(厚度至少少05m)粘土表面面夯成弧形形凸起在粘土与与填料间应应倒铺一层层草皮或草草垫以防止粘粘土落入渗渗沟填料中中或者浆砌砌片石封顶顶或者用于于砌片石表表面水泥砂砂浆勾缝均均可。支撑渗渗沟的结构构形式有：：直条形、枝枝叉形和拱拱形等。如如做成Y形叉沟的的应与边坡坡主沟作成成30º～45º角，这样样遭受破坏坏的较少。根据实实践经验，不不同土质地地段支撑渗渗沟间距，如表表l0.6所示。(4))排水隧洞洞排水隧洞用或面藏的下面其含水层可在排水水隧洞顶上上设置若干干渗井或渗渗管(如图l020所示)将水引进进对于排水水隧洞以下下的承压含含水层可在排水水隧洞底部部设置渗水水孔将水引引进洞内予予以排出。在基岩内或基岩岩面附近确实分布布大量的地地下水时采用排水水隧洞是最可靠靠有效的排排水工程，其其维修也方方便。关于排水隧洞的的构造等将将在后面详详细介绍。(5)检查井(竖竖井、立井井)检查井(竖井立井)可供渗沟沟暗沟排水隧洞洞的检查清理和通通风之用一般每隔隔30～50m设计计一处在渗沟暗沟排水隧洞洞的中线转转折处还需需另行增设设，如图ll0.21所示。检查井的结构形形式可分临临时性与永永久性两种种断面临时性的的多用木质质的框木支支撑成方形尺寸1.0m×1.00m或2.0m×2.0m而永久性性的多采用用圆形的混混凝土钢筋混凝凝土预制的的井筒或砖砖砌的井壁壁。内径不不少于1.0m。检查井井深度在330m以内时可采用圆圆形混凝土土衬砌其井筒壁壁厚02～03m如深度不不大时亦可可用圆形钢钢筋混凝土土衬砌其井筒壁壁厚010～015m在地层复复杂稳定性差差或地下水水多的地带带为了保证证井壁有足足够的强度度在设计时时应根据当当地地层土土壤坚实程程度和井深深按侧压力力计算来设设计支撑和和衬砌断面面一般井壁壁上部可薄薄一些下部可厚厚些并注意将井井筒接头接接牢。检查查井井壁均均应在上下下左右每隔隔2Om设置泄泄水孔一处孔径为l00～15cmm孔后填小小卵石等反反滤层便于于集水以减少土土体对井壁壁的侧压力力井口一般高高出地面约约0.5m，并加加设井盖。井井盖在春秋秋季打开疏通空气气冬季盖上上保暖雨季盖上上防污秽物物落入此外所有有井盖及上上下人的铁铁梯均应刷刷油漆否则铁梯受潮潮湿极易腐腐蚀生锈。图1021检查查井结构断断面图(6)渗水石垛渗水石垛亦称渗渗水支垛或或抗滑支垛垛。它好像像一种不相连续的的低挡墙，通通常是用干干砌片石或或块石砌筑筑。它适用用于边坡地地下水多，易易产生表层层滑坍、坍坍塌，并且且坡脚有较较坚硬基底底的地方，如如整治粘性性土的塑性性滑坡。渗水石垛可以分分段隔开砌砌筑在路基基边坡中，有有时常常成成群的设置置。一方面面可以疏干干路堤及路堑边坡坡的地下水水另一方面面对边坡滑滑坍土体起起一定的支支撑作用因此渗水石垛垛又可以分分为路堑支支垛和路堤堤支垛。渗水石垛垛的设计方方法与支撑撑渗沟相同同支垛有一一定的间距距施工方便便且可避免免过于切割割所引起的滑滑坡体变形形所以渗水石垛垛的基础必必须埋入滑坡以下下坚硬地层层上并做好基基底防渗工工作，防止止基础土壤壤软化而减减少摩擦力力。(7))平孔排水水用平孔孔排除滑坡坡地下水这种排水水设施具有有施工简便便工期短节约材料料和劳动力力的特点是一种经经济有效的的排水措施施。平孔的的设置位置置和数量应应视地下水水分布的情情况和地质质条件而定定(如图l022所示)钻孔一般上倾l000～l50所以平孔孔排水亦称称仰斜孔排排水其孔径大大小一般不不受流量控控制主要决定定于施工机机具和孔壁壁加固材料料，通常孔孔径由数十十毫米至ll00mm以上。由由于其孔径径较小，集集水能力较较小若不是汇汇集来自透透水性很强强的砾石层层的地下水水则排水效效果不好因此要排除来来自透水性弱的的地层中的的地下水，就就必须采用用l00mm以上的的大孔径钻钻孔，但是是由于土质质关系(例如遇到砾石或或夹巨砾的的砂土)有时也不不能很好钻钻进平孔排水可单单独使用也可与砂砂井竖孔竖向集水井井等联合使使用与砂井或或竖孔联合合使用时用砂井或或竖井汇集集滑坡体内内的地下水水用平孔连砂井井或竖孔把把水排出；与竖向集集水井联合合使用时可在其井井壁上打以以短的水平平钻孔使附近的的地下水汇汇集到集水水井中再在坡面面上设置水水平钻孔使竖向集集水井中的的集水自然然地流到滑滑坡体外，这这样可以缩缩短水平钻钻孔的尺度度，降低工工程造价。平孔的布布置在平面上上依滑坡体体内水文地地质条件的的不同平孔可布布置为平行行排列或扇扇形放射状排列列如图l023所示原则上其其方向应与与滑动方向向相一致以免因滑滑坡滑动而而破坏当滑床顶面具有有汇水洼槽槽布槽图10.23平孔孔排水平面面布置示意图1-滑坡周界；2--滑动方向向；3-水平钻孔孔在立面上依据据地质纵断断面确定在汇水面面积较大的的滑面洼部部地下水集集中分布处处钻孔一般般穿过或伸伸入滑床并可以根根据要求排排除的地下下水层数滑动面的的陡缓和要要求疏干的的范围布置单层或多多层如图1024所示平孔的位置必必须埋于地地下低水位位以下隔水层顶顶板之上尽量扩大大其渗水疏疏干面积因此设计时应该该在充分研研究分析水水文地质条条件下先用直孔孔或物探找找到了水的的分布规律律之后再设设计水平钻钻孔，力求求达到每孔孔出水。图10.24平孔立面布布置示意图a)单层；b))多层平孔的间距：视视滑坡体含含水层渗透透系数和要要求疏干的的程度而定定，一般采采用5～15m为宜宜。平孔的的深度：孔孔深随含水水层的分布布位置和滑滑坡体的形形态而定，为为增加排水水效果，总总是尽量加加大入水深深度。平孔的的孔径；根根据机械设设备能力和和排水效果果，目前国国内使用的的有直径ll27mm，孔内设设107mmm滤水套套管，以防防孔壁坍塌塌堵死和有有利于泄水水。插入孔孔内滤水管管可用镀锌锌钢管、硬硬质韧性的的塑料管或或竹管除管底部部分作流水水槽外上部约3／4范围均钻φ05～10cm的孔眼以利排排水，孔眼眼间距5ccm，呈梅梅花状排列列。为防止止孔眼被堵堵塞，管周周应填以砂砂砾石，其其颗粒直径径级配视含含水层土颗颗粒大小和和孔眼大小小而定。平孔排排水施工安安全，操作作方便，钻钻一个孔只只需2～3天，与开开挖渗沟相相比较，可可大量节省省挖方和支支撑木材，是是疏导滑坡坡内地下水水的良好办办法。但是是平孔排水水亦存在着着问题，即即管径太小小，无反滤滤层对于平孔孔的淤塞使用年限限平孔的吸吸引管范围围和合理间间距的确定定等问题均有待进进一步研究究解决。对于有有多个含水水层的滑坡坡，有时需需打多层孔孔分别排水水，其间距视土的的渗透性而而定，一般般为5～30m不等等，并和一一定数量的的竖孔或立立井联合使使用，以穿穿通各个含含水层。(8))垂直钻孔孔群排水当坡内含水层的的渗透性较较强，滑带带以下有含含水层时，还还可采用垂垂直钻孔群群排水。它是是将滑坡体体内的部分分或全部水水，借助一一般勘探钻钻孔群穿透透滑床－隔水层而转转移到其下下的另一较较强透水层层或含水层层的一种工工程措施。目目的在于提提高滑坡的的稳定性。它它适用于排排除处在相相对稳定阶阶段的滑坡坡的地下水水。它比排排水隧洞排排水施工安全全工效高造价低排水钻孔孔结构如图图10.25所示。排水钻孔钻机一一般用水文文、工程地地质勘探用用的1000型或l50型，即可可满足施工工要求。孔孔群最好成成排地平行行地下水线线等高线即每排孔孔群方向是是垂直于地地下水流向向。孔距要要看含水层层的渗透能能力和要求求下降预定定水位的指指定工期而而定。§10.3.3排排水隧洞的的设计1.排排水隧洞的的布置排水隧隧洞适用于于地下水埋埋藏较深((大于l5～30m)含水层有有规律水量较大大且多位于于滑动面附近为造成滑滑坡体滑动动的主要因因素的滑动动区修筑排水水隧洞一方面可可截断地下下水流疏干滑坡坡体以增加其其滑坡体稳稳定性另一方面面又可避免免明开挖太太深而引起起的施工困困难这种排除除滑体及滑滑带水的排排水隧洞，国国内采用较较多。排水隧隧洞应尽可可能避免在在活动的土土体中开挖挖。一般汇汇水隧洞洞洞身应置于于滑动面以以下的稳定定地层内洞身设置置方向最好好垂直于地地下水流向向出口应置置于滑坡体体以外的稳稳定区域它可事先先按衬砌断断面分块预预制边掘进边边装拼衬砌砌这种施工工既快捷节省又安全可靠是一种行行之有效的的措施。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。把排水水隧洞与集集水井连接接起来，可可利用该集集水井作除除淤口，或或用作集水水井的排水水孔。当地下下水沿着滑滑坡区外明明显的流路路流入滑坡区时时可在地下下水流入滑坡区前前就用隧洞洞将其截断断并加以排排除这种方法法施工时的的危险性也也小也有的在在滑坡区背背后的山地地上设置洞口口进行排水水。2.排水隧洞的设计计原则排水隧洞造价较较高施工养护护也较困难难位置不易易布置准确确采用时需需要特别慎慎重不得轻率率从事一般必须须在地表排排水工程修修筑后仍不能制制止滑坡体体滑动时且滑坡滑滑带附近地地下水是流流动的和滑坡移移动主要是是因水量增增大所造成成等原因时时才有条件件考虑修排排水隧洞工工程这类建筑物设设计前必须收集集详细而准准确的工程程地质水文地质质资料根据地质质勘探摸清地下下水的活动动规律和地地质情况即必须在在获得有详详尽的工程程地质和水水文地质资资料之后做出综合合剖面和横横断面地质质图经过仔细细的研究分分析进行多种种方案比较较后才能进行行设计和修修建否则难以收到到预期的效效果。设计时首首先要分析析滑坡体各各层水的联联系如水流的的位置性质(流速流向和流流量)和相互补给给关系。通通常是需要要重复的进进行钻探与与电探工作作，并绘出出各水层的的水位等高高线图。如如系堆积层层沿基岩顶顶面滑动则须绘出出基岩顶面面等线图；如系岩层层滑动须绘绘出滑坡床床等高线图图对各层地下水的的流量流向流速和岩岩土渗透系系数均须搜集集单独资料料才能够正正确决定是是否采用排排水隧洞方方案及其设设置的位置置、长度断断面形式和和衬砌厚度度等。设计计时可以先先在地质平平面图上确确定排水隧隧洞平面位位置并根据地地下水埋藏藏情况和地地质纵断面面及横断面面定出排水水隧洞纵断断面位置；或者为了了控制排水水隧洞洞身的平面面位置在勘探时时可每隔440～60m打一一钻孔并每隔200～30m加设一电电探点或尽可能能在排水隧隧洞施工中中可先开挖挖竖井(渗井或立立井)随渗井及及竖井开挖挖后的情况况，以便进进一步调整整隧洞的纵纵断面位置置，使设计计更加切合合实际。排水隧隧洞的横断断面应视地下下水埋藏深深度排水要求求建筑材料料结构型式式施工和检检查维修方方便而定，其其宽度不宜宜小于1.2m，高度度不宜小于于1.6m。在排水水隧洞平面面转折处，纵纵坡由陡变变缓处及中中间适当位置置应设置检检查井，其其间距一般为为100～120mm左右。3.排排水隧洞的的类型排水隧隧洞的类型型按其作用用可分为截截水隧洞、排排水隧洞、疏疏干隧洞三三种。(1))截水隧洞洞当查明明补给滑坡坡的地下水水来源是在在滑坡体以以外的上方方或一侧时时，就应在在地下水流流入滑坡体内内前设置截截水隧洞截截断一般截水水隧洞布置置滑坡体以以外其轴线应应大致与地地下水流向向垂直其底部应应低于隔水水层顶面最最少05m若截水隧隧洞布置在在滑坡后部部滑动面之之下其开挖顶顶线必须切切穿含水层层不小于00.5m，即切切穿隔水的的滑动带，且且衬砌顶拱拱必须低于于滑动面00.5m。(2))排水隧洞洞当滑坡坡体内有封封闭式积水水时，可设设排水隧洞洞将其积水水排出。这这种排水隧隧洞穿过于于正在活动动的滑坡体体时应全部埋埋于滑动面面或可以发发展为滑动动面的下部部不小于005m穿过滑坡坡稳定部分分，排水隧隧洞应低于于含水层底底面不小于于0.5m，直接接排出积水水。(3))疏干隧洞洞一般在在老滑坡尚尚处于稳定定状态而滑坡头头部常有土土中水活动动湿润软化化头部抗滑滑土体削弱滑坡的抗抗滑能力这时可平平行滑动方方向设置疏疏干隧洞群群洞内回填填片石以疏干滑滑体这种疏干隧洞底底部应置干干滑动面以以下不小于于05m若潮湿土土体厚度较较大可于洞顶顶设渗井渗管等以以增大疏干干范围。4.排排水隧洞的的断面型式式排水隧隧洞断面的的结构型式式有拱型鹅卵型及及梯型三种种一般采用用砖石及混凝凝土衬砌(1))拱型断面面拱型排排水隧洞的的拱圈多为为圆弧形，边边墙内、外外直立或斜斜坡，如图图l0.26所示。当排水水隧洞埋在在较好的岩岩层中，如如强度系数数f=2～4时，采用用拱型断面面，其边墙墙可用Cll5混凝土土或Ml00浆砌片石石筑成直墙墙式；顶部部可以采用用Cl5混凝土土预制块拼拼装或整体体灌注。排水隧隧洞的横断断面宽度一一般为1.0～1.5m，高度度为l.6～1.8m。(2))鹅卵型断断面鹅卵型排排水隧洞的的衬砌断面面受力条件件好衬砌厚度度小在风化破破碎岩层及及堆积层中中岩层强度系系数f=11.5时，均可可使用。并并采用带有有泄水孔的的Cl5混凝凝土块拼装装砌筑，厚厚度为200cm，其横断断面的宽度度为l2～15m高度为l6～17m如图1027所示这种排水水隧洞的特特点是能承承受较大的的压力，但但是施工比比较复杂。当岩层层松散，强强度系数ff小于1.5时，衬砌砌断面应加加厚，但一一般不超过过0.4m。(3))梯型断面面图10.28所示为为拼装式钢钢筋混凝土土结构适用于松松散地层其最大优优点是可以以预制构件件随挖随撑一次完成成正式建筑筑物既节约支支撑工程又保证安安全框架间留适当间间距或拱圈圈及边墙各各块作凹槽槽，以利泄泄水。为了保证证排水隧洞洞洞身的稳稳定，基底底必须做在在滑动面以以下的基岩岩或稳定地地层中。当当含水层较较多被不透水水层分隔时时应视当地地地质及水水文地质状状况可埋在最最低一层；也可埋在在水量最大大的一层当上层还还有地下水水为害时为了加强强排水隧洞洞疏干土体体的作用则可在排排水隧洞顶顶采用钻孔、渗渗井或渗管管收集上层层的地下水水经由隧洞洞排除。一一般在隧洞洞顶部和两两侧都是留留有泄水孔孔的可作为集集水之用孔的大小小和孔外的的集粒(反滤层)都是按地地下水渗入入的流量流速分层层设计的保证四周周细颗粒不不被带入反滤层在在泄水孔外外成自拱底凹槽主主要起排水水作用凹槽的深度度视当地的的地下水流流量而定应保证可可以流走最最大的流量量一般为04～05m当滑坡坡床以下有有承压水补补给滑坡面面时，可以以在隧洞下下加渗管，引引水入隧洞内排排走。排水隧隧洞也可修修建在坡体体内但整个隧隧洞需要在在滑动面以以下其深度视视滑坡堆积积体的岩土土状况而定。当当隧洞因受受地形限制制或排水的的需要，必必须将隧洞洞设置在不不太稳定地地层内或滑滑坡体内时为了避免免土体滑移移破坏隧洞洞在初期可可采用木质质临时隧洞洞待滑动体体稳定后再再改为永久久性衬砌。当山坡地地下水埋藏藏情况复杂杂，有时单单靠修建一一条排水隧隧洞不能把把所有的地地下水均集集中流出因此在地地下水流多多含水量紊紊乱的地方方往往还要要修建支洞洞一般情况况下先修好主主洞经过观测测证明在主主洞附近周周围尚有较较大的水流流需要引入入隧洞内排排除时即沿着这这些支流由由外向内开挖，修修建支洞。支支洞可修成成T、Y或叉形。支支洞的断面面可采用与与主洞一样样的尺寸，亦亦可以用较较小的尺寸寸。5.渗渗井、渗管管当排水隧隧洞顶上滑滑坡体内有有一层或数数层地下水水时，可设设渗水井或或渗管汇集集汇入隧洞中排排出。渗井、渗渗管的间距距根据集水水半径设计计，一般约约l0～15m设置置一处渗管管；每隔220～30m设置置一处渗井井渗管利用用带孔的铁铁管钢管或塑塑料管放入入钻孔中四周回填填粗砂砾石等渗渗水填料而而成。渗井井、渗管连连接于隧洞洞上侧或直直接连于隧隧洞顶上。渗管施工工比较简便便但是由于于管径小集水效能能不大而且易被被淤塞故不常采采用渗井采用用支撑施工工从地面向向下开挖达到隧洞洞顶后再逐逐层填充并随填随随拆除支撑撑在渗井与与隧洞连接接处应特别别加固，以以防隧洞承承压过大遭遭致破坏。渗井、渗渗管据现场场调查，一一般渗水不不多，效果果不佳，尚尚有待进一一步调查研研究和改建建。6.排排水隧洞的的排水能力力计算排水隧洞洞的断面不不受水流量量的控制主要决定定于施工和和养护的方方便并考虑节节约投资但一般排水隧隧洞的断面面都较大，因因此其排水水能力可以以不需计算算即能满足足滑坡体地地下水排除除量的要求求。若需计计算时，可可参阅有关关无压力式式涵洞的计计算方法确确定。7.排排水隧洞的的结构计算算排水隧隧洞的结构构计算与一一般隧道相相似，这里里不作介绍绍，详细请请参阅有关关书籍。§104排水工工程的施工工排水工工程是一项项综合性的的工作要消除各各种水源对对滑坡体稳稳定性的影坡全全系数，保保护滑坡区区域建筑物物免遭破坏坏，应做好好以下几项项工作：第一认真设计计精心施工工及时维护护三者密不不可分任何工程程设计是前前提施工是关关键维护是补充充只有做到到认真设计计精心施工工及时维护护才能建立立和保持完完善的排水水系统保证滑坡坡体外的水水流不会入入滑坡体内内也才能保保证滑坡体体内的地表表水和下排高滑坡坡体的稳定定性。第二充分调查查合理布置置综合治理理设计时进行地面面排水设施施和地下排排水设施时时应进行全全面详细的调调查研究查明地表表水和地下下水的分布布状况和大大小分析水对对滑坡的影影响程度做到地面面排水设施施和地下排排水设施相相互配合相互协调调同时做到到排水工程程与其他处处治工程相相互配合，以以最大可能能排除影响响滑坡的各各种水源。第三因地制宜宜经济实用用设计时应结合地地形地质情况况和水文情情况因地制宜宜合理设计计尽量选择择有利的地地形和地质质的区域设设置排水工工程既可起到到排除疏干滑坡坡堤范围的的地下水和和地表水又可对滑滑坡体起到到加固和保保护作用同时设计时要注意就就地取材以降低工工程造价。§1041地地表排水体体系施工在滑坡坡体区域修修筑的地表表水排水措措施主要有有截水沟排水沟和和截水沟排水沟组组成的树叉叉状、网状状排水系统统等设施。这这些设施的的修筑基本本上是在滑滑坡体坡面面外或坡面面内进行的的。由于其其尺度一般般较小且土石方方开挖量较较小其施工较较为简单施工时关关键要细致致各个施工工程序应到到位。1.截截水沟的施施工要求截水沟沟常用的横横断面型式式有梯形矩形和三三角形等几几种用的最多多还是梯形形和矩形它一般是是设在滑坡坡体外适当当的地方用以拦截截上方来水水防止滑坡坡体外的水水流人滑坡坡体内施工应注注意：(1))当山坡覆覆盖土层较较薄又不稳定定时截水沟的的沟底应设设置在基岩岩上以拦截覆覆盖土层与与基岩面间间的地下水水，同时保保证截水沟沟的自身稳稳定和安全全；(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沟壁壁较低一侧侧培筑土埂埂土埂顶宽l～2m背水面坡坡坡采用ll1～115迎水面坡坡则按设计计水流流速速漫水高度度所确定类型加加强如土埂基基底横向坡坡度陡于ll5时应沿地面面挖成台阶阶台阶宽度度应符合设设计要求，一一般不小于于1.0m。(3)截水沟的出出口处应与与其他排水水设施平顺顺衔接，同同时要注意意防渗处理理，必要时时可设跌水水或急流槽槽，避免排排水在山坡坡上任意自自流，造成成滑坡脚稳稳定土体的的冲刷，影影响滑坡体体的稳定性性。(4)截水沟应结结合地形地地质合理布布置，要求求线形顺直直舒畅，在在转弯处应应以平滑曲曲线连接，尽尽量与大多多数地面水水流方向垂垂直，以提提高截水效效果和缩短短截水沟长长度。若因因地形限制制，截水沟沟须绕行，工工程艰巨，附附近又无出出水口，可可分段考虑虑，中部以以急流槽衔衔接。如图图10.29所示。部槽截(5)截水沟应与与侧沟排水沟桥涵勾通通达到沟涵涵相连以便有效效地全面地控控制地表水水使之迅速速流出滑坡坡范围之外外。(6)截水沟布置置应避免距距滑坡裂缝缝太近，招招致开裂破破坏。必须须经过坡裂裂缝区时可可用临时性性的折叠式式木槽沟或或混凝土板板和砂胶沥沥青柔性混混凝土预制制块板水沟沟它容许有有一定的伸伸缩以防止山山坡变形拉拉断截水沟沟它既能防防冲防渗且较经久久耐用，又又便于施工工和养护。(7)采采用浆砌片片石、混凝凝土修筑的的截水沟时时，每隔44～6m应设一一沉降缝，缝缝内用沥青青麻筋仔细塞实表面勾缝缝随时发现现断裂随即修补补当滑坡地地段上中水水丰盈时则浆砌的的截水沟上上侧应增设设泄水孔，泄泄水孔背后后设反滤层层，必要时时还应在水水沟底设石石磕或卵石石垫层。(8)在砂粘土粘砂土或或黄土质砂砂粘土的路路堑边坡上上流速不大大于25m／s时可采用13石灰砂浆浆抹面厚度3～5cm表层再用用13水泥沙浆浆抹面厚度3cmm或用115(石灰粘土炉碴)三合土或用l369(水泥石灰河砂炉碴)四合上捶捶面做防渗渗层在岩层破破碎节理发育的的坡面上修修建截水沟沟为减少造造价可以在沟沟壁沟底采用用13水泥砂浆浆抹面或采采用136和1369配合比的的三合土四合土捶捶面勾缝等方方法处理以减少雨雨水沿岩层层裂隙渗透透(9))施工工程程中要注意意施工质量量沟底沟壁要求求平整密实实不滞水不渗水必要予加固，防防止渗漏和和冲刷。2.排水沟的施工要要求排水沟的作用主主要在于引引排截水沟沟的汇水和和滑坡体附附近及其滑滑坡体内低低洼处积水水或出露泉泉水等水流流。排水沟沟平面线形形应力求简简捷尽量采用用直线必须转弯弯时可做成圆圆弧形其半径不不100～20m。在滑坡坡体内修筑筑排水沟时时应有防止止渗水的措措施如采用浆浆砌片石混凝土板板或沥青板板铺砌，砂砂胶沥青堵堵塞砌缝等等，避免沟沟内排水渗渗入滑坡体体内。利用地地表凹形部部位设置排排水沟时每隔2030m应设设置一个连连结箍特别是在在地基松软软的情况下有时还要要用桩来固固定对于土质质松软的坡坡面可就地夯夯成沟形上铺粘性性土或石灰灰三合土加固通过裂缝缝处可采用搭搭叠式木质质水槽混凝土槽槽或钢筋混混凝土槽以防山坡坡变形拉断断水沟，使使坡面水集集中下渗。排水沟沟的末端应应设置端墙墙，并将水水排到滑坡坡体以外的的渠河或河河道等处。排水沟沟的施工要要求与截水水沟的施工工要求相似似，其施工工质量应符符合相关工工程质量检检验评定标标准。§100.4.2地下排水水体系施工工地下排排水体系主主要是拦截截排引或排排除地下含含水层的水水分降低地下下水位疏干滑坡坡体内含水水，提高滑滑坡的稳定定性。地下排排水体系设设施主要有有截排渗沟沟集排水暗暗沟与明沟沟平孔排水水和排水隧隧洞等设施施这些设施施一般距地地面较深土石方开开挖量较大大施工难度度也较大有的需要要专门的施施工技术队队伍才能保保证其施工工质量。有有时在进行行这些设施施的施工时时，还对滑滑坡的稳定定性产生一一定的影响响。因此施工时一一定要有周周密详细的的施工方案案正确合理理的施工顺顺序既保证施施工质量又低滑滑坡的稳定定性安全系系数。1.明沟施工明沟主要是对滑滑坡体上层层滞水或埋埋藏很浅的的潜水进行行引排，并并可兼作地地面排水设设施。其断断面形式常常用梯形和和矩形。梯梯形断面一一般适用于于地下水埋埋藏很浅，深