[发明专利]一种边坡地下水钻孔自启动负压排水方法

说明书

本发明公开了一种边坡地下水钻孔自启动负压排水系统及方法，所述系统包括下倾钻孔、管靴、透水管和排水管；钻孔划分为下部透水钻孔段和上部注浆封闭钻孔段，两孔段之间设置遇水膨胀橡胶止水环；透水钻孔段包括透水管，透水管顶部接触遇水膨胀橡胶止水环，透水管内形成空腔；排水管的进水口穿过止水环后，插入透水管内；注浆封闭钻孔段的排水管和孔壁之间空隙充填水泥砂浆；利用入渗地下水引起透水钻孔段内水压力上升的条件，迫使孔内地下水从排水管中自然流出孔口，排水过程启动后，虹吸作用在透水钻孔段内形成负压区，迫使坡体内的地下水快速流向钻孔。本发明可实现边坡深部实时性持续排水，解决大型滑坡的排水治理问题，确保维持边坡稳定的工程造价低。

技术领域

本发明属于滑坡灾害防治技术领域，具体涉及一种排出边坡地下水的系统及方法，本发明适用于控制边坡地下水位上升幅度的需要，尤其适用于坡体变形主要受地下水位变化影响的边坡排水，达到防止滑坡灾害发生目的。

背景技术

大量滑坡是因为降雨入渗引起坡体地下水位上升而诱发的。坡体地下水位上升是一个降雨入渗的积累过程，采取持续有效的排水措施，实时排出入渗坡体的地下水，可以减少大量滑坡灾害的发生。

当前边坡的主要排水措施有：地表排水沟和排水盲沟、集水井抽水、水平排水孔、地下排水洞等。地表排水沟和排水盲沟等地表排水措施，其排水的有效性难以保证；集水井抽水需要动力和经常性管理，能源消耗大，使用成本高；水平排水孔因倾角小，自然排水过程中容易发生堵塞，影响排水措施的长期有效性；地下排水洞施工周期长、工艺复杂、费用高。至今缺乏吸排边坡地下水的方法，探索经济高效的边坡排水新技术仍是当务之急。

发明内容

本发明的目的在于针对现有边坡排水技术的不足，提供一种持续有效的边坡地下水钻孔自启动负压排水系统及方法，以解决坡体地下水位过度上升诱发滑坡灾害问题。本发明系统不仅能够实时高效地排出边坡深部的地下水，而且无需经常性后期维护。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种边坡地下水钻孔自启动负压排水系统，该系统包括下倾钻孔、管靴、透水管和排水管；所述钻孔划分为透水钻孔段和注浆封闭钻孔段，透水钻孔段位于钻孔的下部，注浆封闭钻孔段位于钻孔的上部，透水钻孔段和注浆封闭钻孔段之间设置遇水膨胀橡胶止水环；所述透水钻孔段包括透水管和安装在透水管底部的管靴，透水管的顶部接触遇水膨胀橡胶止水环，透水管内形成空腔，粗砂碎石等大颗粒被阻止进入空腔，地下水可以通过透水管渗入空腔；所述排水管的进水口穿过遇水膨胀橡胶止水环后，插入透水管内，排水管的出水口位于边坡下部，且出水口的高程低于钻孔的孔底高程；所述注浆封闭钻孔段的排水管和孔壁之间空隙由水泥砂浆充填，隔断地表与透水钻孔段空腔之间的水气联系；所述排水管的排水能力大于坡体地下水入渗到透水钻孔段的空腔内的流量。

进一步地，所述钻孔的孔径大于90mm。

进一步地，所述透水管采用外织滤布、内撑HDPE的打孔波纹管，所述管靴采用底部密封、顶部开口的HDPE管，所述排水管采用管径为4～8mm的PA管。

一种边坡地下水钻孔自启动负压排水方法，该方法包括：

(1)通过边坡工程地质条件调查，分析边坡地下水位埋深及需要控制的地下水位线，打设下倾的排水钻孔进入边坡安全地下水位线以下；

(2)截取透水管的长度为透水钻孔段的长度，将透水管的底部插入管靴中固定，在透水管顶部放置遇水膨胀橡胶止水环，排水管的进水口穿过遇水膨胀橡胶止水环后，插入透水管内；

(3)将所述管靴、透水管、遇水膨胀橡胶止水环和排水管一起插入到透水钻孔段，排水管的出水口位于边坡下部，且出水口的高程低于钻孔的孔底高程；

(4)待遇水膨胀橡胶止水环充分膨胀后，在注浆封闭钻孔段的排水管和孔壁之间空隙充填水泥砂浆；