本發(fā)明涉及濕陷性黃土地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域，尤其涉及甘肅黑方臺(tái)滑坡防治-隧孔與地表相結(jié)合的截排水系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

西北黃土高原引水灌區(qū)長(zhǎng)期沿襲大水漫灌的粗放灌溉方式，改變了受水區(qū)原生水文地質(zhì)條件，在塬邊斜坡地帶引發(fā)了大量的崩滑災(zāi)害，造成了重大的生命財(cái)產(chǎn)損失，在一定程度上還阻滯了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，最為典型的是甘肅省永靖縣黑方臺(tái)灌區(qū)。

甘肅黑方臺(tái)地區(qū)特定的地質(zhì)結(jié)構(gòu)決定了區(qū)內(nèi)黃土塬邊斜坡具有風(fēng)積黃土+黃河四級(jí)階地沖洪積層粉質(zhì)粘土與砂礫石+白堊系河口群砂泥巖多層坡體結(jié)構(gòu)，常年的農(nóng)業(yè)灌溉導(dǎo)致塬邊產(chǎn)生大量的黃土滑坡，灌溉水長(zhǎng)期入滲導(dǎo)致灌區(qū)水敏性黃土富水乃至飽水后強(qiáng)度劣化，進(jìn)而產(chǎn)生斜坡失穩(wěn)，因黃土滑坡剪出口高懸于上緩下陡的坡體中部，其成災(zāi)模式呈現(xiàn)出高位剪出后高速滑動(dòng)，并產(chǎn)生遠(yuǎn)程運(yùn)移，致災(zāi)范圍大且后果嚴(yán)重。因而，有效地隔水排水以避免黃土遇水劣化導(dǎo)致其物理力學(xué)性能和強(qiáng)度弱化是實(shí)現(xiàn)黑方臺(tái)滑坡災(zāi)害治理的根本途徑，也是確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全，維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定和正常生產(chǎn)生活秩序的迫切要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的甘肅黑方臺(tái)滑坡防治-隧孔與地表相結(jié)合的截排水系統(tǒng)。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所述的甘肅黑方臺(tái)滑坡防治-隧孔與地表相結(jié)合的截排水系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括環(huán)灌溉范圍的隧孔隔排水以及地表截排水；所述隧孔隔排水的底部設(shè)有排水隧洞，其內(nèi)設(shè)有內(nèi)置豎向排水管的豎向排水孔；所述豎向排水管的頂部設(shè)有地表積水漏斗，該地表積水漏斗覆蓋砂粒透水料；所述地表截排水包括布置在低洼區(qū)域外圍的截水溝和樹(shù)狀的排水溝。

所述隧孔隔排水布置于甘肅黑方臺(tái)所述灌溉范圍的滑坡側(cè)，即靠黃河側(cè)且近似沿所述黃河走向布置。

所述豎向排水管和所述地表積水漏斗均由鐵或塑料制成。

所述豎向排水管的管壁分布有網(wǎng)孔。

該系統(tǒng)還包括靠近所述隧孔隔排水的階段隧洞排水；所述階段隧洞排水的底部設(shè)有排水隧洞，其內(nèi)設(shè)有內(nèi)置所述豎向排水管的所述豎向排水孔；所述豎向排水管的頂部設(shè)有所述地表積水漏斗，該地表積水漏斗覆蓋所述砂粒透水料。

所述階段隧洞排水沿所述隧孔隔排水設(shè)置在地勢(shì)低洼且滑坡前沿離所述隧孔隔排水距離較近處，平面上垂直或近似垂直于所述隧孔隔排水布置。

所述排水隧洞呈兩端低中間高。

如上所述的甘肅黑方臺(tái)滑坡防治-隧孔與地表相結(jié)合的截排水系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟：

⑴進(jìn)行廣泛的調(diào)研和資料收集，并進(jìn)行工程地質(zhì)水文地質(zhì)補(bǔ)充勘察；

⑵基于所述調(diào)研和勘察進(jìn)行截排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)；

⑶構(gòu)建隧孔隔排水：

①穿越巖層開(kāi)挖排水隧洞；

②沿所述排水隧洞，在地面安設(shè)鉆機(jī)鉆鑿豎向排水孔，依次穿透黃土層、粘土層、卵礫石層、砂泥巖層，直至穿透所述排水隧洞頂部；

③在所述豎向排水孔內(nèi)安放豎向排水管，并于所述豎向排水管頂部安放地表積水漏斗；

④用砂粒透水料覆蓋所述地表積水漏斗即可；

⑷構(gòu)建階段隧洞排水：

ⅰ在地勢(shì)低洼且所述隧孔隔排水離滑坡前沿距離較近處設(shè)置；

ⅱ以平面上垂直或近似垂直于所述隧孔隔排水的走向，在巖層中開(kāi)挖所述階段隧洞排水的所述排水隧洞，依次穿透所述黃土層、粘土層、卵礫石層至砂泥巖層之中，并使該排水隧洞底部與所述隧孔隔排水底部平順連接；

⑸修建地表截排水：

a確定截水溝和排水溝的布置；

b所述截水溝布置在低洼區(qū)域的外圍；

c設(shè)置樹(shù)狀所述排水溝；

d整平地面，填平坑洼，填塞填實(shí)地表裂縫；

e修整已有截排水溝。

如上所述的甘肅黑方臺(tái)滑坡防治-隧孔與地表相結(jié)合的截排水系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟：

⑴進(jìn)行廣泛的調(diào)研和資料收集，并進(jìn)行工程地質(zhì)水文地質(zhì)補(bǔ)充勘察；

⑵基于所述調(diào)研和勘察進(jìn)行截排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)；

⑶構(gòu)建隧孔隔排水：

①穿越巖層開(kāi)挖排水隧洞；

②沿所述排水隧洞，在地面安設(shè)鉆機(jī)鉆鑿豎向排水孔，依次穿透黃土層、粘土層、卵礫石層、砂泥巖層，直至穿透所述排水隧洞頂部；

③在所述豎向排水孔內(nèi)安放豎向排水管，并于所述豎向排水管頂部安放地表積水漏斗；

④用砂粒透水料覆蓋所述地表積水漏斗即可；

⑷修建地表截排水溝：

a確定截水溝和排水溝的布置；

b所述截水溝布置在低洼區(qū)域的外圍；

c設(shè)置樹(shù)狀所述排水溝；

d整平地面，填平坑洼，填塞填實(shí)地表裂縫；

e修整已有截排水溝。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明設(shè)有截水溝，可及時(shí)將尚未流入低洼區(qū)域的水流導(dǎo)流至坡外。

2、本發(fā)明設(shè)有樹(shù)狀的排水溝，可疏排坡體低洼區(qū)域的積水、泉水。

3、本發(fā)明設(shè)有階段隧洞排水，其作用在于及時(shí)將隧孔隔排水的水導(dǎo)流至坡體之外。

4、通過(guò)建立起來(lái)的地表截排水能及時(shí)疏排地表水，而更重要的是建立起來(lái)的隧孔排水可完全阻截灌溉范圍來(lái)水，從而根本解決甘肅黑方臺(tái)自上世紀(jì)60年代以來(lái)一直未能治愈的滑坡問(wèn)題，且處理后的邊坡穩(wěn)定性好，可靠度高。

5、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于施工，不但大大減小了工程量，加快了工程進(jìn)度，而且材料來(lái)源廣且節(jié)省材料，降低了工程成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的平面布置示意圖。

圖2為本發(fā)明1實(shí)施例1、實(shí)施例2隧孔隔排水的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明1實(shí)施例1階段隧洞排水的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明1實(shí)施例2的平面布置示意圖。

圖5為本發(fā)明1實(shí)施例1、實(shí)施例2的某處地表截排水平面布置示意圖。

圖中：1—灌溉范圍2—隧孔隔排水3—階段隧洞排水4—黃河5—滑坡前沿6—截水溝7—排水溝8—排水隧洞9—豎向排水孔10—豎向排水管11—地表積水漏斗12—砂粒透水料13—黃土層14—粘土層15—卵礫石層16—砂泥巖層17—地面。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1如圖1~3及圖5所示，甘肅黑方臺(tái)滑坡防治-隧孔與地表相結(jié)合的截排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括環(huán)灌溉范圍1的隧孔隔排水2、靠近隧孔隔排水2的階段隧洞排水3以及地表截排水。

隧孔隔排水2和階段隧洞排水3的底部均設(shè)有排水隧洞8，其內(nèi)均設(shè)有內(nèi)置豎向排水管10的豎向排水孔9；豎向排水管10的頂部設(shè)有地表積水漏斗11，該地表積水漏斗11覆蓋砂粒透水料12；地表截排水包括布置在低洼區(qū)域外圍的截水溝6和樹(shù)狀的排水溝7。

其中：隧孔隔排水2布置于甘肅黑方臺(tái)灌溉范圍1的滑坡側(cè)，即靠黃河4側(cè)且近似沿黃河4走向布置。

階段隧洞排水3沿隧孔隔排水2設(shè)置在地勢(shì)低洼且滑坡前沿5離隧孔隔排水2距離較近處，平面上垂直或近似垂直于隧孔隔排水2布置。

豎向排水管10和地表積水漏斗11均由鐵或塑料制成。

豎向排水管10的管壁分布有網(wǎng)孔。

排水隧洞8呈兩端低中間高。

該甘肅黑方臺(tái)滑坡防治-隧孔與地表相結(jié)合的截排水系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟：

⑴進(jìn)行廣泛的調(diào)研和資料收集，并進(jìn)行工程地質(zhì)水文地質(zhì)補(bǔ)充勘察；

⑵基于所述調(diào)研和勘察進(jìn)行截排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)；

⑶構(gòu)建隧孔隔排水2：

①穿越巖層開(kāi)挖排水隧洞8；

②沿排水隧洞8，在地面17安設(shè)鉆機(jī)鉆鑿豎向排水孔9，依次穿透黃土層13、粘土層14、卵礫石層15、砂泥巖層16，直至穿透排水隧洞8頂部；

③在豎向排水孔9內(nèi)安放豎向排水管10，并于豎向排水管10頂部安放地表積水漏斗11；

④用砂粒透水料9覆蓋地表積水漏斗11即可；

⑷構(gòu)建階段隧洞排水3：

ⅰ在地勢(shì)低洼且隧孔隔排水2離滑坡前沿5距離較近處設(shè)置；

ⅱ以平面上垂直或近似垂直于隧孔隔排水2的走向，在巖層中開(kāi)挖階段隧洞排水3的排水隧洞8，依次穿透黃土層13、粘土層14、卵礫石層15至砂泥巖層16之中，并使該排水隧洞8底部與隧孔隔排水2底部平順連接，確保水暢其流即可；

⑸修建地表截排水：

a基于工程地質(zhì)水文地質(zhì)以及氣候條件，主要是地形地貌，確定截水溝6和排水溝7的布置；

b截水溝6布置在低洼區(qū)域的外圍；

c設(shè)置樹(shù)狀排水溝7；

d整平地面17，填平坑洼，填塞填實(shí)地表裂縫；

e修整已有截排水溝。

8、如權(quán)利要求1所述的甘肅黑方臺(tái)滑坡防治-隧孔與地表相結(jié)合的截排水系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟：

⑴進(jìn)行廣泛的調(diào)研和資料收集，并進(jìn)行工程地質(zhì)水文地質(zhì)補(bǔ)充勘察；

⑵基于所述調(diào)研和勘察進(jìn)行截排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)；

⑶構(gòu)建隧孔隔排水（2）：

①穿越巖層開(kāi)挖排水隧洞（8）；

②沿所述排水隧洞（8），在地面（17）安設(shè)鉆機(jī)鉆鑿豎向排水孔（9），依次穿透黃土層（13）、粘土層（14）、卵礫石層（15）、砂泥巖層（16），直至穿透所述排水隧洞（8）頂部；

③在所述豎向排水孔（9）內(nèi)安放豎向排水管（10），并于所述豎向排水管（10）頂部安放地表積水漏斗（11）；

④用砂粒透水料（9）覆蓋所述地表積水漏斗（11）即可；

⑷修建地表截排水溝：

a基于工程地質(zhì)水文地質(zhì)以及氣候條件，主要是地形地貌，確定截水溝（6）和排水溝（7）的布置；

b所述截水溝（6）布置在低洼區(qū)域的外圍；

c設(shè)置樹(shù)狀所述排水溝（7）；

d整平地面（17），填平坑洼，填塞填實(shí)地表裂縫；

e修整已有截排水溝。

實(shí)施例2如圖2及圖4~5所示，甘肅黑方臺(tái)滑坡防治-隧孔與地表相結(jié)合的截排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括環(huán)灌溉范圍1的隧孔隔排水2以及地表截排水。

隧孔隔排水2的底部設(shè)有排水隧洞8，其內(nèi)設(shè)有內(nèi)置豎向排水管10的豎向排水孔9；豎向排水管10的頂部設(shè)有地表積水漏斗11，該地表積水漏斗11覆蓋砂粒透水料12；地表截排水包括布置在低洼區(qū)域外圍的截水溝6和樹(shù)狀的排水溝7。

其中：隧孔隔排水2布置于甘肅黑方臺(tái)灌溉范圍1的滑坡側(cè)，即靠黃河4側(cè)且近似沿黃河4走向布置。

豎向排水管10和地表積水漏斗11均由鐵或塑料制成。

豎向排水管10的管壁分布有網(wǎng)孔。

排水隧洞8呈兩端低中間高。

該甘肅黑方臺(tái)滑坡防治-隧孔與地表相結(jié)合的截排水系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟：

⑴進(jìn)行廣泛的調(diào)研和資料收集，并進(jìn)行工程地質(zhì)水文地質(zhì)補(bǔ)充勘察；

⑵基于所述調(diào)研和勘察進(jìn)行截排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)；

⑶構(gòu)建隧孔隔排水2：

①穿越巖層開(kāi)挖排水隧洞8；

②沿排水隧洞8，在地面17安設(shè)鉆機(jī)鉆鑿豎向排水孔9，依次穿透黃土層13、粘土層14、卵礫石層15、砂泥巖層16，直至穿透排水隧洞8頂部；

③在豎向排水孔9內(nèi)安放豎向排水管10，并于豎向排水管10頂部安放地表積水漏斗11；

④用砂粒透水料9覆蓋地表積水漏斗11即可；

⑷修建地表截排水：

a基于工程地質(zhì)水文地質(zhì)以及氣候條件，主要是地形地貌，確定截水溝6和排水溝7的布置；

b截水溝6布置在低洼區(qū)域的外圍；

c設(shè)置樹(shù)狀排水溝7；

d整平地面17，填平坑洼，填塞填實(shí)地表裂縫；

e修整已有截排水溝。