專利名稱：邊坡地下水截流的埋入式透水板集水虹吸排水方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種邊坡的淺層地下水截流技術(shù)，尤其涉及一種適用于碎石土邊坡的截排水，通過減少上游坡體地下水向下游坡體的滲流量，防止?jié)撛诨聟^(qū)地下水位上升的排水方法。
背景技術(shù)：
滑坡災(zāi)害經(jīng)常造成生命財(cái)產(chǎn)的重大損失。大多數(shù)滑坡是由于降雨引起坡體地下水位上升而誘發(fā)的。如果能在邊坡的中上部構(gòu)建有效的截排水系統(tǒng)，減少邊坡上部地下水沿邊坡向下部滲流補(bǔ)給潛在的滑坡區(qū)，就能有效防止多數(shù)滑坡災(zāi)害的發(fā)生，從而提升丘陵山區(qū)地質(zhì)環(huán)境安全。
當(dāng)前邊坡的截排水措施主要是地表排水溝和排水盲溝，他們存在的主要問題有 (1)排水溝和排水盲溝對(duì)坡體的排水環(huán)境要求高，許多邊坡往往缺乏有利的地形條件，導(dǎo)致排水溝和排水盲溝的有效性難以保證；(2)地表排水溝只能攔截地表水，但由于降雨會(huì)快速入滲到坡體內(nèi)部，地表排水溝無法截排邊坡入滲的地下水，故地表排水溝的截排水效果差，更由于邊坡表面巖土松散，經(jīng)常發(fā)生局部變形，容易導(dǎo)致地表排水溝開裂，使地表排水溝內(nèi)的水集中入滲，引起局部破壞及排水溝的完全失效；(3)排水盲溝對(duì)回填土要求很高， 需要保障溝底的防滲及溝體的滲透性良好，施工較困難，同時(shí)排水盲溝應(yīng)保障合理的連續(xù)坡度，在工程實(shí)踐中往往很難滿足。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種邊坡地下水截流的埋入式透水板集水虹吸排水方法。
本發(fā)明的目標(biāo)通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種邊坡地下水截流的埋入式透水板集水虹吸排水方法，該方法包括以下步驟(1)根據(jù)邊坡水文地質(zhì)條件及邊坡的地形特征，在邊坡的上游來水相對(duì)豐富的部位，埋設(shè)截流透水板。透水板底邊埋深略大于邊坡雨季地下水位，一般埋深取坡面以下廣2m，上邊接近地表。透水板長(zhǎng)度方向沿邊坡的坡面走向布置，透水板長(zhǎng)度一般取3 5m。
(2)集水管的直徑一般取flOcm，單邊切口，使截流透水板能夠緊密插入集水管； 集水管的長(zhǎng)度略大于透水板的長(zhǎng)度，并在集水管的兩端通過接手連接儲(chǔ)水管，儲(chǔ)水管的長(zhǎng)度取0. 5 lm。
(3)從儲(chǔ)水管中引出虹吸管，保持虹吸管的進(jìn)水口高度低于平衡出水管的出水口高度約30cm。在平衡出水管外接真空泵或手動(dòng)抽氣筒，抽氣使虹吸排水管處于暫時(shí)性真空， 實(shí)現(xiàn)初始虹吸過程。
( 4 )邊坡地下水位截流過程當(dāng)降雨引起地下水入滲后，利用截流透水板把地下水導(dǎo)流進(jìn)入集水管，然后流入儲(chǔ)水管；當(dāng)儲(chǔ)水管內(nèi)地下水位高于平衡出水管1的出水口水位時(shí)，虹吸過程發(fā)生，利用虹吸作用排出儲(chǔ)水管內(nèi)的地下水，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)水管內(nèi)的地下水位下降，直到儲(chǔ)水管內(nèi)的地下水位下降到與平衡出水口水位相同，達(dá)到目標(biāo)設(shè)定的控制地下水位， 虹吸過程暫時(shí)停止，此時(shí)平衡出水管和儲(chǔ)水管的管內(nèi)均保留穩(wěn)定水位；下一次降雨過程使坡體地下水位上升后，儲(chǔ)水管的地下水位又會(huì)高于平衡出水管的出水口水位，虹吸過程再次重復(fù)，使邊坡上部入滲的地下水始終處于截流狀態(tài)，減小邊坡上部的地下水向潛在滑坡的區(qū)域滲流，保持潛在滑坡區(qū)的地下水位始終處于較低的狀態(tài)。
本發(fā)明的有益效果是應(yīng)用本發(fā)明的邊坡地下水截流的埋入式透水板集水虹吸排水方法，可實(shí)現(xiàn)邊坡上部入滲地下水的有效截流，降低截流區(qū)下游側(cè)坡體的地下水位，確保維持邊坡穩(wěn)定的工程造價(jià)低，治理過程涉及土石方開挖工作量小，治理工程實(shí)施過程操作簡(jiǎn)單易行，排水措施的可靠性好，使用靈活適應(yīng)性強(qiáng)，排水過程無需動(dòng)力和經(jīng)常性的管理維護(hù)。


圖1是本發(fā)明邊坡地下水截流的埋入式透水板集水虹吸排水方法實(shí)施工作示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖中平衡出水管1、虹吸排水管2、截流透水板3、邊坡雨季地下水位4、集水管5、接手 6、儲(chǔ)水管7、控制地下水位8、邊坡坡面9。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的原理是在邊坡中上部地下水富集部位開挖溝槽，埋入底部帶集水管的透水板，依靠透水板把邊坡淺表部的地下水導(dǎo)入集水管，然后通過虹吸排水管把邊坡地下水排出地表，實(shí)現(xiàn)降雨入滲地下水的實(shí)時(shí)截流。
本發(fā)明邊坡地下水截流的埋入式透水板集水虹吸排水方法，具體實(shí)施包括以下步驟(1)進(jìn)行透水板3的布置設(shè)計(jì)。根據(jù)邊坡水文地質(zhì)條件及邊坡的地形特征，在邊坡的上游來水相對(duì)豐富的部位，如溝口附近位置等，埋設(shè)截流透水板。透水板底邊埋深略大于邊坡雨季地下水位4，一般埋深取坡面以下廣2m，上邊接近地表。透水板長(zhǎng)度方向沿邊坡的坡面走向布置，透水板長(zhǎng)度一般取3 5m。
(2)集水管5的直徑一般取纊10cm，單邊切口，使截流透水板3能夠緊密插入集水管5。集水管的長(zhǎng)度略大于透水板的長(zhǎng)度，并在集水管的兩端采用接手6連接儲(chǔ)水管7，儲(chǔ)水管的長(zhǎng)度取0. 5 lm。
(3)從儲(chǔ)水管7中引出虹吸管，保持虹吸管的進(jìn)水口高度低于平衡出水管1的出水口高度約30cm。在平衡出水管1外接真空泵或手動(dòng)抽氣筒，抽氣使虹吸排水管2處于暫時(shí)性真空，實(shí)現(xiàn)初始虹吸過程。
(4 )邊坡地下水位截流過程。當(dāng)降雨引起地下水入滲后，利用截流透水板3把地下水導(dǎo)流進(jìn)入集水管5，然后流入儲(chǔ)水管7。由于集水管的兩端均接有儲(chǔ)水管，降低了集水管的平置要求，也提高虹吸排水過程的可靠性。當(dāng)儲(chǔ)水管內(nèi)地下水位高于平衡出水管1的出水口水位時(shí)，虹吸過程發(fā)生，利用虹吸作用排出儲(chǔ)水管內(nèi)的地下水，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)水管內(nèi)的地下水位下降，直到儲(chǔ)水管內(nèi)的地下水位下降到與平衡出水口水位相同，達(dá)到目標(biāo)設(shè)定的控制地下水位8，虹吸過程暫時(shí)停止。此時(shí)平衡出水管1和儲(chǔ)水管7的管內(nèi)均保留穩(wěn)定水位。下一次降雨過程使坡體地下水位上升后，儲(chǔ)水管7的地下水位又會(huì)高于平衡出水管1的出水口水位，虹吸過程再次重復(fù)，使邊坡上部入滲的地下水始終處于截流狀態(tài)，減小邊坡上部的地下水向潛在滑坡的區(qū)域滲流，保持潛在滑坡區(qū)的地下水位始終處于較低的狀態(tài)。
本發(fā)明通過以下兩方面的結(jié)合實(shí)現(xiàn)邊坡上部入滲地下水的有效截流，降低截流區(qū)下游側(cè)坡體的地下水位(1)在邊坡的中部或上部地下水滲流量豐富的部位，埋入透水板 3，使地下水集中下滲到集水管5中，然后流入儲(chǔ)水管7內(nèi)；(2)從儲(chǔ)水管7中引出虹吸排水管，保持虹吸排水管的進(jìn)水口低于平衡出水管1的出水口，每當(dāng)儲(chǔ)水管7的水位上升就發(fā)生虹吸排水過程，實(shí)現(xiàn)邊坡坡體儲(chǔ)水管內(nèi)水位始終動(dòng)態(tài)接近平衡出水管1的出水口水位。
權(quán)利要求
1. 一種邊坡地下水截流的埋入式透水板集水虹吸排水方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)根據(jù)邊坡水文地質(zhì)條件及邊坡的地形特征，在邊坡的上游來水相對(duì)豐富的部位，埋設(shè)截流透水板；透水板底邊埋深略大于邊坡雨季地下水位，一般埋深取坡面以下廣2m，上邊接近地表；透水板長(zhǎng)度方向沿邊坡的坡面走向布置，透水板長(zhǎng)度一般取3 5m ；(2)集水管的直徑一般取纊10cm，單邊切口，使截流透水板能夠緊密插入集水管；集水管的長(zhǎng)度略大于透水板的長(zhǎng)度，并在集水管的兩端通過接手連接儲(chǔ)水管，儲(chǔ)水管的長(zhǎng)度取 0. 5 Im ；(3)從儲(chǔ)水管中引出虹吸管，保持虹吸管的進(jìn)水口高度低于平衡出水管的出水口高度約30cm ；在平衡出水管外接真空泵或手動(dòng)抽氣筒，抽氣使虹吸排水管處于暫時(shí)性真空，實(shí)現(xiàn)初始虹吸過程；(4)邊坡地下水位截流過程當(dāng)降雨引起地下水入滲后，利用截流透水板把地下水導(dǎo)流進(jìn)入集水管，然后流入儲(chǔ)水管；當(dāng)儲(chǔ)水管內(nèi)地下水位高于平衡出水管1的出水口水位時(shí)，虹吸過程發(fā)生，利用虹吸作用排出儲(chǔ)水管內(nèi)的地下水，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)水管內(nèi)的地下水位下降，直到儲(chǔ)水管內(nèi)的地下水位下降到與平衡出水口水位相同，達(dá)到目標(biāo)設(shè)定的控制地下水位，虹吸過程暫時(shí)停止，此時(shí)平衡出水管和儲(chǔ)水管的管內(nèi)均保留穩(wěn)定水位；下一次降雨過程使坡體地下水位上升后，儲(chǔ)水管的地下水位又會(huì)高于平衡出水管的出水口水位，虹吸過程再次重復(fù)， 使邊坡上部入滲的地下水始終處于截流狀態(tài)，減小邊坡上部的地下水向潛在滑坡的區(qū)域滲流，保持潛在滑坡區(qū)的地下水位始終處于較低的狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種邊坡地下水截流的埋入式透水板集水虹吸排水方法，在邊坡的中上部開挖溝槽，埋入透水板，把邊坡淺表層的地下水導(dǎo)入透水板底部的集水管中，然后利用虹吸管把集聚的地下水排出到邊坡表面流走。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)邊坡上部入滲地下水的有效截流，降低截流區(qū)下游側(cè)坡體的地下水位，確保維持邊坡穩(wěn)定的工程造價(jià)低，治理過程涉及土石方開挖工作量小，治理工程實(shí)施過程操作簡(jiǎn)單易行，排水措施的可靠性好，使用靈活適應(yīng)性強(qiáng)，排水過程無需動(dòng)力和經(jīng)常性的管理維護(hù)。
文檔編號(hào)E02D19/20GK102535491SQ20121003929
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者孫紅月, 尚岳全, 朱漢華, 杜麗麗, 蔡岳良, 賈義鵬 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)