大型滑坡體虹吸排水施工工法

摘要：山區公路在經過高山、丘陵地區時，由于山間溝谷交錯，地形地質復雜，斷層節理裂隙發育，常常具有發生大規模滑坡的趨勢，給工程建設安全帶來重大威脅。針對該問題本論文提出滑坡體虹吸排水施工方案，實踐證明具有施工成本低，排水效果好，穩定滑坡體等優點。其核心關鍵技術經浙江省交通運輸廳組織的專家委員會鑒定：在中國公路行業屬于領先水平。

關鍵詞：滑坡體；倒虹吸；排水

前言：近年來隨著國家交通行業的蓬勃發展，高速公路網絡不斷向偏遠山區擴展延伸。杭新景10標七里連接線地處浙江省衢州市常山縣新橋鄉和衢州市柯城區七里鄉交界處，由于山間溝谷縱橫，水系發達，斷層節理裂隙發育，具有發生大規模滑坡的趨勢，給工程建設安全帶來重大威脅。施工單位浙江交工錢潮建設有限公司聯合設計單位、監控單位及浙江大學防災工程研究所，提出滑坡體虹吸排水施工方案，目前該方案已實施，收到良好效果。

1、工法特點：

①節約施工成本。相對于挖除滑坡體、仰斜式排水管等工藝而言，成本更為低廉；②縮短工期。采用虹吸排水施工，深層積水排出更徹底，排水更及時，效果明顯，確保了下一步工序進行，縮短工期；③施工安全有保證。采用虹吸排除山體內積水，滑坡體趨于穩定，可保證后續施工的安全。

2、適用范圍：

本工法適用于大型滑坡體虹吸排水施工。

3、工藝原理：

利用向下傾斜的鉆孔進入坡體深部，通過調節傾斜鉆孔的傾角及深度，確保孔口與孔底相對高差大于12m。把虹吸排水管通過傾斜孔進入邊坡的深部，從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鉆孔的孔底高程。當坡體內部水位上升時，通過虹吸管實時排水。

4、施工工藝流程及操作要點

4.1 工藝流程

本工法的施工工藝流程：施工準備 鉆孔 排水管組裝 排水管安裝 引導初始虹吸 修建集水槽 埋設水位檢測管 地下水監測

4.2操作要點

⑴施工準備：①熟悉現場實際地質水文情況，熟悉滑坡體開裂位置；②先打地下水位監測孔，獲得水位埋深資料，用于虹吸排水效果評價。

⑵鉆孔：①鉆孔采用大于90mm的鉆機傾斜成孔，松散滑坡體孔段跟管鉆進；傾角、長度、間距以細部設計圖紙為準，同時需確保孔底與孔口高差大于12m；②鉆孔過程注意保存巖樣，根據巖樣判斷地質情況；③鉆孔過程時刻注意孔洞情況，避免塌孔。

⑶排水管組裝：①孔底儲水管的制作。孔底儲水管采用長度800mm，內徑50mm底部密封、頂部開口的HDPE管；② PA排水管的制作。排水管采用3根單獨PA管并列而成。排水管長度根據實際情況取值，不得連接，確保虹吸管的密封性。保障3根單獨PA管進水口在孔底儲水管的底部分別為30、40和50mm處，出水口高程低于鉆孔的孔底高程；③排水管在鉆孔內的部分，需要外套內徑50mm的透水管和內徑20mm的PVC管。透水管采用高密度聚乙烯（HDPE）打孔波紋管，外覆土工布，防止泥沙進入透水管內，透水管的一端深入孔底儲水管內，連接處采用無紡土工布可靠包裹。PVC管用于把虹吸排水管送人孔底和提高排水管的長期抗壓能力；④用電鉆在儲水管上打設M3.0的螺絲孔在虹吸孔打設完成后，用螺絲將儲水管與透水管固定起來。

⑷排水管安裝：①鉆孔成孔后，立即將連接有孔底儲水管的透水管插入鉆孔直達孔底。透水管采用HDPE打孔波紋管，外織土工布。透水管連接處應用額外土工布可靠包裹緊密。孔口外保留透水管長度大于1m；②拔出套管。在拔出套管的過程中，注意防止把透水管帶出；③ 插入虹吸排水管。把3根單獨PA管一起套入內徑20mm的PVC管中，利用PVC管把虹吸排水管送入孔底儲水管中（為提高排水效果，增加一根PA管作為大氣平衡管）；④鉆孔以外坡面上的虹吸排水管布設。在坡面開挖溝槽，放直徑大于10cm的PVC管片（將PVC管鋸開），將排水管集中放入PVC管片中，覆蓋略大于底管片的PVC管片，排水管放置好后，覆土將出水管掩埋，將排水管埋入地表50cm以下，將排水管引向集水槽。

⑸引導初始虹吸：①引導初始虹吸方法1：把排水管的出水端按圖5.2.5-1的形式布置，開口端高度應高于整個虹吸排水管的最高點。向管中灌入清水，清水將沿排水管反向注入鉆孔內，當估計清水充滿孔底儲水管時停止注水。引導初始虹吸方法2：將虹吸排水管的出水口連接到高壓噴霧器的噴頭，利用高壓噴霧器的壓力把水反向注入鉆孔內；② 反向孔內注水停止后，將坡面排水管的注水口（出水口）高度降低，此時通過虹吸作用，孔內的水會流出。

⑹修建集水槽：集水槽用于收集虹吸管排出的水，并可對流量流速進行監測，用于評價虹吸排水效果。

⑺埋設水位測量管：為了方便水位測量及防盜，需另外埋設一根水位測量管，通過PA管以及預埋鋼管與集水槽相連通。預埋鍍鋅鋼管的水平段，長度以方便連接PA管為宜。水位測量管為內徑為0.1m長度為0.8m的HDPE管，其管底密封，并通過PA管及預埋鋼管與集水槽相連通；上部留有通氣孔，并由PA管引到適當位置；頂部加上方便拆裝的頂蓋。通過調整測量管的高度，使管內水深為0.4m左右。儀器安裝好后，將測量管掩埋或利用植被將其隱蔽。

⑻地下水監測：地下水位監測布置1條監測剖面，在剖面上布置5個水位記錄儀。地下水位監測采用自動水位記錄儀進行，該水位儀可自動記錄當前地下水位情況，記錄時間間隔取4小時每次。需要使用數據時，將記錄儀提出水位孔，用專業設備導出數據即可。

5、主要材料

6、效益分析

6.1 社會效益

本工法有利于保障施工安全，節約資源，保護環境，直接服務于資源節約型、環境友好型社會建設。實現了大型滑坡體無動力排水，并自動循環式運行，有利于保障道路運營安全，降低生產成本，社會效益明顯。

6.2經濟效益

本工程杭新景十標七里連接線起止樁號（K0+000-K6+100），采用大型滑坡體虹吸排水法共106孔，經核算相對于一般排水管排水法節省費用約8.9萬元。

7、應用實例

杭新景十標七里連接線由浙江交工錢潮建設有限公司承建，山體滑塌段落K3+250～K3+445右側、K4+277～K4+364左側、K4+600～800右側三處近1.5km，滑坡體方量近200萬方。本合同段采用本工法對大型滑坡體進行排水，在提高工程質量和消除安全隱患的基礎上，節約了部分建設資金，綜合施工成本相對降低，施工效果良好，受到監理、業主和質監站的一致好評，取得了良好的社會效益，經測算，采用本工法進行滑坡體排水，節省施工費用約8.9萬元，經濟效益明顯。