[全國]排水工程設(shè)計與施工技術(shù)（共25頁）

1、8.1 概述8.2 地表排水工程設(shè)計與計算8.3 地下排水工程設(shè)計與計算8.4 排水工程的施工第八章 排水工程設(shè)計與施工8.1 概述8.1.1 滑坡中的水及其對穩(wěn)定性的影響 降雨、融雪形成的地表水下滲到土體的孔隙和巖石的裂隙中，一方面增加巖土的重度，增大滑坡體的重量，使下滑力矩增加；另一方面使土石的抗剪強度降低；同時，降雨、融雪形成的滲透水補給到地下水中，使地下水位或地下水壓增加，其結(jié)果也將降低巖土體的抗剪強度。 此外，滲透到地下的滲透水以一定的流速通過透水層到不透水面層，這樣便形成了一個在均質(zhì)斜坡中不可能有的具有很大孔隙水壓的含水層，這種孔隙水壓力一方面在透水層中將引起流砂或砂層剪切破壞，另

2、一方面在不透水層上的結(jié)合層中，土顆粒將因之發(fā)生塑性破壞。8.1.2 排水工程在滑坡處治中的地位和作用地表水調(diào)查地下水調(diào)查地表積水調(diào)查：洼地積水、水庫蓄水、渠河水流等地表匯水面積滑坡體地表水地下水壓調(diào)查地下水分布調(diào)查地下水位調(diào)查孔隙水壓調(diào)查初查詳查地表水調(diào)查地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查地溫調(diào)查水平方向調(diào)查：地下水連通狀況垂直方向調(diào)查：地下水水壓坡體水調(diào)查分類8.1.3 滑坡處治中常見的排水措施1.地表排水措施 截水溝 排水溝 急流槽2.地下排水措施 截水滲溝 盲溝 匯水隧洞 立井、滲井、砂井-平孔 平孔排水 垂直鉆孔群8.2 地表排水工程設(shè)計與計算8.2.1 地表水匯流量的確定1.地表匯水量的計算公式 式中：Q

3、設(shè)計地表水匯流量， ；q設(shè)計重現(xiàn)期和降雨歷時內(nèi)的平均降雨強度，mm/min； 徑流系數(shù)；F匯水面， 。2. 地表水匯流量的計算公式相關(guān)參數(shù)的確定（1）設(shè)計降雨的重現(xiàn)期（2）降雨歷時（3）降雨強度（4）徑流系數(shù)截排水溝內(nèi)的平均流速可按下式計算式中： n排水溝壁的粗糙系數(shù)，見教材P214； R水力半徑(m) ，等于過水斷面面積除以濕周，R=A/r ，見教材P214； I水力坡度。 r過水斷面濕周，m；是指水面以下的過水斷面與固體邊界交線的長度（不含水面寬度）。3. 地表水匯流量計算程序開始確定匯水區(qū)計算匯水歷時確定設(shè)計重現(xiàn)期查取降雨強度計算匯水面積查取徑流系數(shù)計算設(shè)計匯流量結(jié)束查取重現(xiàn)期轉(zhuǎn)換系數(shù)計

4、算降雨強度計算坡面長度和坡度查取地表粗糙度系數(shù)計算排水溝匯流歷時計算坡面匯流歷時查取降雨歷時轉(zhuǎn)換系數(shù)8.2.2 地表排水體系設(shè)計及結(jié)構(gòu)形式滑坡體外截水溝設(shè)置及其結(jié)構(gòu)形式 可以沿滑坡體周圍，根據(jù)水流匯聚情況及滑坡在可以發(fā)展的邊界以外不小于5m處，設(shè)置環(huán)形截水溝。截水溝鋪砌構(gòu)造滑坡體地表排水溝設(shè)置及其結(jié)構(gòu)形式 排水溝網(wǎng)分為集水溝和排水溝兩類，兩類縱橫交錯形成良好的排水系統(tǒng)。 （1）集水溝 這類溝渠主要是橫貫斜坡，以便盡可能地匯集雨水、地表水，并把橫貫斜坡的范圍較寬的聲的水溝與縱向的排水溝連結(jié)起來。 （2）排水溝 排水溝是用來把匯集的水盡快排出滑坡區(qū)，因此應(yīng)采用較陡的坡度，并通過流量計算來確廬斷面尺

5、寸。8.2.3 地表排水溝過流量的驗算對于一般溝或管的過水能力(過水流量)可按下式計算：式中： 表示溝或管的泄水能力， ； 溝或管內(nèi)的平均流速， ；A過水斷面面積， 。 對于三角形溝過水斷面的泄水能力按下述修正公式計算：式中： 表示溝或過水斷面的橫向坡度；h表示溝或過水斷面的水深， m。8.2.4 地表排水工程設(shè)計原則和要求 進行地表排水工程設(shè)計的總的原則是：滑坡體外的地表水，應(yīng)予以截流引離；滑坡體上的地表水要注意防滲，并盡快匯集引離。并且要注意： 1填平坑洼、夯實裂縫。 2合理確定截水溝的平面位置 3. 滑坡體內(nèi)排水系統(tǒng)的布置8.3 地下排水工程設(shè)計與計算8.3.1 地下水滲流量的確定滲透系

6、數(shù)的確定巖土名稱滲透系數(shù)（cm/s）巖土名稱滲透系數(shù)（cm/s）粘土610-6中砂610-3210-2粉質(zhì)粘土610-6110-4粗砂210-2610-2粉土110-4610-4礫石610-2110-1粉砂610-4110-3卵石110-1610-1細砂110-3610-3漂石610-16100各類巖土滲透系數(shù)參考值 2. 滲透流量的確定 （1）滲溝深度達不透水層且不透水層的坡度又比較平緩的情況（2）滲溝深度遠較不透水層淺的情況2rg（3）不透水層有較大坡度的情況8.3.2 地下排水體系設(shè)計1.常用的排除地下水工程措施（1）攔截地下水的建筑物：截水明溝、槽溝、排水隧洞以及截水滲溝等。（2）疏干

7、地下水設(shè)施：邊坡滲溝、支撐滲溝、疏干排水隧洞、滲水暗溝、滲井、滲管、滲水支垛、垂直鉆孔排水等。（3）降低地下水的措施：多布置在路基兩側(cè)附近，其中常用的有槽溝、縱向滲溝、橫向滲溝、排水隧洞、帶滲井及滲管的隧洞等。2.地下水排水體系設(shè)置（1）明溝和槽溝 明溝一般適用于地下水埋藏很淺，譬如深度僅在12m之內(nèi)，或水溝通過地層穩(wěn)定能夠進行較深的明挖的地方。 槽溝則用于處理地下水埋藏較深或地質(zhì)不良，水溝邊坡容易發(fā)生滑塌的地方，其深度可到3m左右。（2）暗溝明暗溝 集水暗溝 排水暗溝 明暗溝 大型暗溝（3）滲溝 截水滲溝 邊坡滲溝 支撐滲溝（4）排水隧洞（5）檢查井（豎井、立井）（6）滲水石垛（7）平孔排水

8、（8）垂直鉆孔群排水8.3.3 排水隧洞的設(shè)計1.排水隧洞的布置 一般匯水隧洞洞身應(yīng)置于滑動面以下的穩(wěn)定地層內(nèi)，洞身設(shè)置方向最好垂直于地下水流向，出口應(yīng)置于滑坡體以外的穩(wěn)定區(qū)域。一般都根據(jù)地下水的水源、流向、含水層、水位等資料進行排水隧洞的設(shè)計。2.排水隧洞的設(shè)計原則 設(shè)計時首先要分析滑坡體各層水的聯(lián)系，如水流的位置、性質(zhì)（流速、流向和流量）和相互補給關(guān)系。 排水隧洞的橫斷面，應(yīng)視地下水埋藏深度，排水要求，建筑材料，結(jié)構(gòu)型式，施工和檢查維修方便而定，其寬度不宜小于1.2m，高度不宜小于1.6m。 在排水隧洞平面轉(zhuǎn)折處，縱坡由陡變緩處及中間適當位置應(yīng)設(shè)置檢查井，其間距一般為100-120m左右.

9、3.排水隧洞的類型（1）截水隧洞（2）排水隧洞（3）疏干隧洞4.排水隧洞的斷面型式（1）拱型斷面（2）鵝卵型斷面（3）梯型斷面5.滲井、滲管6.排水隧洞的排水能力計算7.排水隧洞的結(jié)構(gòu)計算8.4 排水工程的施工 排水工程是一項綜合性的工作，要消除各種水對滑坡體穩(wěn)定性的影響，提高滑坡穩(wěn)定安全系數(shù)，保護滑坡區(qū)域建筑物免遭破壞，應(yīng)做好以下幾項工作：第一，認真設(shè)計，精心施工，及時維護，三者密不可分。第二，充分調(diào)查，合理布置，綜合治理。第三，因地制宜，經(jīng)濟實用。10.4.1 地表排水體系施工1截水溝的施工要求 （1）當山坡覆蓋與層較薄，又不穩(wěn)定時，截水溝的溝底應(yīng)設(shè)置在基巖上，以攔截覆蓋土層與基巖面間的地

10、下水，同時保證截水溝的自身穩(wěn)定和安全。 （2）在截水溝溝壁最低邊緣開挖深度不能滿足斷面設(shè)計要求時，可在溝壁較低一側(cè)培筑土 （3）截水溝的出口處應(yīng)與其他排水設(shè)施平順銜接，同時孽注意防滲處理，必要時可設(shè)跌水或急流槽。 （4）截水溝應(yīng)結(jié)合地形地質(zhì)合理布置，要求線形順直舒暢，在轉(zhuǎn)彎處應(yīng)以平滑曲線連接，盡量與大多數(shù)地面水流方向垂直，以提高截水效果和縮短截水溝長度。 （5）截水溝應(yīng)與側(cè)溝、排水溝、橋涵勾通，達到溝涵相連，以便有效地、全面地控制地表水，使之迅速流出滑坡范圍之外。 （6）截水溝布置應(yīng)避免距滑坡裂縫太近，招致開裂破壞。 （7）采用漿砌片石、混凝土修筑的截水溝時，每隔4-6m應(yīng)設(shè)一沉降縫，縫內(nèi)用瀝

11、青麻筋仔細塞實，表面勾縫，隨時發(fā)現(xiàn)斷裂，隨即修補。 （8）在砂粘上、粘砂土或黃土質(zhì)砂粘土的路塹邊坡上，流速不大于25ms時，可采用1：3石灰砂漿抹面，厚度35cm，表層再用1：3水泥沙漿抹面，厚度3cm，或用1：1：5(石灰：粘：爐碴)三合土，或用1：3：6：9(水泥：石灰：河砂：爐碴)四合上捶面做防滲層。 （9） 施工工程中要注意施工質(zhì)量，溝底、溝壁要求平整密實，不滯水，不滲水，必要時要予以加固，防止?jié)B漏和沖刷。 2.排水溝的施工要求 排水溝的作用主要在于引排截水溝的匯水和滑坡體附近及其滑坡體內(nèi)低洼處積水或出露泉水等水流。 排水溝平面線形應(yīng)力求簡捷，盡量采用直線，必須轉(zhuǎn)彎時，可做成圓弧形，其半徑不宜小于：10-20m。 在滑坡體內(nèi)修筑排水溝時，應(yīng)