场地工程滑坡治理中竖井排水的设计

　　一、工程概况

　　拟建工程位于泉州市安溪县蓬莱镇东侧清水岩景区在建扩宽平台广场，在扩宽平台广场东南侧设有一佛像（在建），离佛像约6米外为一山坡，山坡上存在滑坡，滑坡所在位置整体地势为东南向西北倾斜，山坡坡面倾向扩宽平台广场，山坡坡度约26－39度。滑坡体宽约130m，高差约52m，主轴方向330度，主轴长80m，现场踏勘发现，滑坡体出现3条以上明显的张拉裂隙，裂隙宽度最大约10cm，滑坡后壁下挫0.5－2.0m，滑坡体周边出现断断续续或连续裂缝及错位，滑坡周界明显，佛像后侧坡脚挡土墙已被剪坏，该处为滑坡剪出口，滑坡体上已经发生局部崩塌，根据调查，本滑坡是由于场地特殊的地质条件、水文地质条件，在开挖山坡影响下，引发的土质滑坡，该滑坡成因复杂，即有牵引的因素，又有推移式滑坡迹象，雨季滑坡体渗出水量大，滑坡体出现明显移动，本滑坡体面积较大，滑坡体厚度约5－10m，属于中型滑坡，目前该滑坡体处于发育阶段。为了阻止该滑坡的继续滑移发展，确保坡脚建（构）筑物安全，急需对该滑坡进行治理，本工程安全等级为一级。

　　二、场地工程地质与水文地质条件

　　根据建设单位提供的勘察资料，场地自上而下地层为：①-1新填土；①-2老填土；①-3块石素填土；②粘土；③凝灰残积砂质黏性土；④全风化凝灰熔岩；⑤-1土状强风化凝灰熔岩，；⑤-2块状强风化凝灰熔岩；⑥微风化凝灰熔岩。

　　本滑坡体后山汇水面积较大，大数万多平方米，山坡分布大量滚石，分布于坡积土下部，渗透性好，并与坡积土混杂（主要覆盖于表明），雨水入渗迅速，入渗量大，山坡土体很快处于饱和状态，土体强度大大降低，经过几个月的监测，结合物探技术查明由东向西分布两条由孤石、砾石累叠形成排水通道，在孤石集中区形成一条由地下暗通道，在长期通水冲刷下，该暗道自发局部塌方扩大直径，已到了暗道周边土层失去承载力，原本通水的暗道堵塞，产生地下水位涌起形成饱和湿陷性流塑状的红色砂质粘性土，导致引发牵引式土质浅层土质滑坡，目前滑坡体高度达到50M以上，滑坡面积达到1万平方米以上。

　　三、滑坡治理方案

　　1、截排水措施

　　结合物探技术查明由东向西分布两条由孤石、砾石累叠形成排水通道，滑坡体上按一定间距设置集水井，分别在标高495M、515M及530M平台处设置内直径3.0M排水竖井，井壁厚度不小于1.5M，竖井位于上游迎水面采用圆型干砌块石井墙，并向两侧扇形扩散延伸到周边弱透水层，竖井位于下游侧采用圆型浆砌块石井墙，井底为钢筋砼板筏基础，基础持力层穿透浅层滑动线座落于不透水层粘性土层上；并采用倾斜排水钢管将集水井内的水引出，并引入地表排水沟排出。

　　鉴于本滑坡体内积存大量的弧石、砾石堆积层较厚，渗透性好，并与坡积土混杂（主要覆盖于表明），雨水入渗迅速，入渗量大，山坡土体很快处于饱和状态，经过长期观测，只在滑坡土层表面设置明排水沟作用不理想，决定在滑坡体中设置深层土体排水盲沟管道，排水排水盲沟管道贯穿于东西走向的滚石带排水通道，通过截断、引流措施确保边坡的安全稳定。

　　2、坡面种植灌木、草等措施

　　由于滑坡主轴长，采用两排抗滑桩+预应力锚索分段支护，抗滑桩桩端进入稳定的中风化地层，抗滑桩之间采用混凝土板进行挡土，滑坡体上，修整坡面，形成分台阶式斜坡，设置纵横向排水沟，坡面种植灌木、草等措施。

　　3、边坡防护

　　采用Φ18螺纹钢、废旧钎杆和金属网片在边坡上方选择合适的位置做成金属网片围墙，以起到对牲畜的阻拦作用。螺纹钢和废旧钎杆长度为1.8m（一端削尖），作为防护围墙的栏杆，利用大锤打入地下，打入深度不得小于500mm，栏杆必须直立、牢固，然后用8#铁丝把金属网片绑扎在栏杆上，要绑扎牢固。

　　4、防护平台

　　卷扬机房和北稳车群东侧混凝土层剥离现象严重，滚石、砂土较多，而且上方还有两条小沟，一到雨雪天气，石块滚落、砂土滑落的情况最为严重。通过实地勘察，需要在山坡上清理出一条宽3m，长50m的平台，然后用编织袋装满砂土搭建一个防护墙，防护墙高度为2m，长度为50m，宽度为2m。防护墙的搭建过程中，装有砂土的编织袋一定要交错摆放，摆放要整齐，搭接要严密，起到阻止滚石、雨水冲刷砂石和保护卷扬机房、人员设备的作用。

　　5、场地围护

　　基于对项目部施工用具、设备材料和人员安全考虑，对主竖井西侧碴坡进行围护，方案同边坡防护相同。

　　四、滑坡治理监测效果

　　1、边坡监测线采用方格网型布置

　　纵向测线与主要滑坡变形方向相一致，纵向监测线应分布在边坡中部及其两侧（与原有监测线相衔接），间距约为15～20m；横向监测线与纵向监测线相垂直（与原有监测线相衔接），分布在新建挡墙后方、第一二级边坡顶部平台及第一二级边坡平台间坡面，局部位置根据现场情况进行调整。

　　2、布置监测点

　　在边坡纵向及横向监测线交点处（或附近）布置监测点（含：深层水平位移、表层沉降点、水位观测点）；根据现场地勘资料，结合深层水平位移相关监测规范的要求，确定测斜管深度约为20m，埋藏至稳定土层（碎块状强风化凝灰熔岩）。

　　3、计量监测竖井排水量变化

　　在每场大雨或累计降雨量达到80CM以上者，通过安装大口径水表或通过圆形水桶计量监测竖井排水量变化，经过近6个月的监测，在雨后2小时到12小时内，标高495M、515M及530M平台处设置直径3.0M排水竖井排水管道测得的渗流量可达到平常流水量的3-6倍，排水竖井集水量实践证明浅层雨水入渗速度快、入渗量大。通过排水竖井引水截水起到有效引流浅层滞留水，有效防止山坡土体吸水饱和状态下滑坡发生，起到加快浅层土体固化明显。且通过监测分析，近6个月的深层水平位移、表层沉降点、水位观测点均处于可控报警值以内，坡体未发生滑移现象，达到预期治理效果。

　　五、竖井排水的优化设计

　　我国北方地区为了更有效地降低地下水位,除涝防演,促进土壤的脱盐和地下水的淡化,开展了大量的竖井排水工程,使这些地区的旱、涝、碱、咸的综合治理获得了明显的经济效益和社会效益.但由于常规的竖井排水设计往往是在已知某一水文地质条件下,参照已成井或根据经验初拟单井的涌水量及井管直径,进而计算出成井深度及布井密度。实践证明,这样的规划存在较大程度的经验性,因而使所建竖井或是不能充分发挥效益,或是年运行费用较大,或是成井造价过高.针对这一问题,通过建立竖井排水的年亩费用函数,并以其获得最小值为优化目标,给出了竖井排水的优化设计计算公式和求解方法,对进一步提高竖井排水的经济效益具有一定的实际意义。

　　竖井排水的优化设计与成井造价、年运行费、一次降深要求及成井设计参数有着密切的函数关系,而竖井排水的常规设计方法则由于没能将这些函数关系进行综合考虑,往往造成竖井的成井造价增高,或使年运行费用增大.本文通过非线性规划的优化理论提出了竖井排水的优化设计方法,对进一步提高竖井排水的经济效益具有重要意义。竖井排水需要有适宜的水文地质条件,在地表土层透水系数过小或下部承压水压力过高时,均难以达到优化设计的排水效果,因此,在进行竖井排水的优化设计之前,应尽量采用试验并获取较符合实际情况的K、T及拌值,以使竖井的实际运行参数更接近优化设计数值。

　　六、结束语

　　通过对新时期下，排水竖井在建筑边坡治理中应用的分析，进一步明确了排水竖井的设计方向，为排水竖井的优化完善奠定了坚实基础，有助于建筑边坡治理水平的提高。

　　参考文献：
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　　[2]睢岗;竖井排水 改土治碱[J];现代农业;2008.
　　[3]张薇;司徒淞;稻田地下排水及防止波纹塑料管失效的措施[J];科技通报;2007.