浅谈滑坡的降排水措施和在一些工程中的应用

(成都理工大学环境与土木工程学院 四川 成都 610059)

前言

我国幅员辽阔，人口密集，地质条件复杂，是世界上受地质灾害困扰最严重的国家之一，据不完全统计，截至2015年底，全国有地质灾害隐患点288525处，共威胁1891万人和4431亿元财产的安全，其中滑坡148214处。[1]由统计数据可知，滑坡发生的数量之多几乎占据所有地质灾害总数的50%以上。所以对滑坡的形成机理和防治措施进行深入研究是十分必要的。影响滑坡稳定的因素有很多，通过对大量实际滑坡灾害的研究可知，地下水条件是造成边坡变形和失稳的主要自然因素。外来水渗入坡体后将与坡内岩土体发生物理化学作用，降低坡内岩土体的抗剪强度。还会增加坡体容重，加大坡体下滑力，致使边坡失稳。故在滑坡治理工程中，对滑坡采取降排水措施变得尤为重要。这样不仅可以提高坡体稳定系数，还会在一定程度上减少滑坡防治工程的投入资金。

一、常用坡面截排水措施

(一)坡面铺设PE(聚乙烯)防水薄膜

滑坡治理初期，永久降排水措施还未设置之前，为了滑坡的安全，可以在坡面铺设一层PE(聚乙烯)防水薄膜来作为临时防渗水措施，可以有效的收集降雨并排到滑坡范围以外防止其入渗至坡体内对岩土体的性质产生影响，造成坡体稳定性降低。

(二)喷射混凝土防渗护面

在坡面喷射混凝土作为防渗护面，其主要作用也是防止外部水入渗至坡体内，但相较于铺设PE(聚乙烯)防水薄膜，坡面喷射混凝土可作为一种永久防渗水措施。但因其作为封面防渗措施，不利于坡体内水的排出，故主要用于地下水位较低的滑坡。值得注意的是，若坡面岩土体风化破碎程度较高，进行喷射作业前应先进行挂网处理。

(三)植草空心砖护面

与主要用于地下水位较低滑坡的喷射混凝土护面不同，植草空心砖护面主要用于地下水较为富集的滑坡，旨在能够顺畅的排出地下水。除此之外，还可以对坡面起到防护作用。

(四)地表截排水沟

为避免坡体表面水渗入地下，可选择在稳定性较好的坡面上修建地表排水沟，在滑坡体边界范围以外不小于5m处设置截水沟。将坡面水收集后排出滑坡范围或者阻截外部水进入滑坡范围。地表排水沟也常与仰斜排水孔组合使用，将仰斜排水孔收集的地下水通过排水沟转移至滑坡范围外。值得注意的是在进行截排水沟设计时，截排水沟的尺寸需满足在该边坡历史最大降雨强度条件下进行排水时不出现漫沟现象。在目前的工程治理中，截排水沟应用非常普遍，但排水效率较低，但排水效果也有待提升。

二、常用地下水降排水措施

(一)仰斜排水孔

以一定仰角向坡体内钻孔，并在钻孔内埋设排水管的一种降低地下水位的方式。值得注意的是，仰斜排水孔的仰角设置在6°～10°范围较为合理。排水管一般采用PVC或PE渗水管，管身宜用土工布包裹，避免孔眼堵塞。孔口应进行灌浆和防晒处理，孔口以下坡面应该做加固处理，防止冲刷坡面；定期对排水孔进行清理，防止排水孔淤塞。宜和截排水沟组合使用。

(二)集水井

排除滑坡深部地下水时，可选择使用集水井，集水井的深度应该视滑面深度情况或者不透水层深度情况而定，井底应位于滑动面以下的稳定地层中。为了提高集水井的治理影响范围，可选择与仰斜排水孔形成联合体系，即在集水井内向四周布设呈放射状的仰斜排水孔用以收集远部坡体内的地下水，但此时集水井内径应按实际情况扩大设计，这种大直径集水井还可用PE管或者钢筋混凝土管串联在一起，将地下水统一排出滑坡范围外。[2]

(三)渗沟

渗沟分为三种：边坡渗沟、支撑渗沟、截水渗沟。一般作为滑坡体地下水埋深较浅时的排水措施。边坡渗沟设置在滑坡前缘，对滑坡有一定支挡作用。支撑渗沟设置在滑坡体中部，其形状通常有Y型和Ⅲ型。截水渗沟设置在滑坡上部范围以外，与地下水流方向垂直，在坡外地下水还未进入滑坡时将其排走。应根据滑坡具体情况选择。

(四)排水隧洞

地下排水隧洞在实际工程中常与排水孔一同形成集排水体系，在各种排水措施中，排水效率最高，学界对该体系研究较多，故在各类工程实践中广泛使用。大量工程实践表明，在设置了排水洞后，边坡的稳定性都得到了显著提高。如三峡永久船闸高边坡、浙江上三公路6#滑坡等。[3-4]但排水隧洞体系的不足点在于施工周期长、费用高。

(五)虹吸排水

滑坡虹吸排水是一种可以免动力高效实时排水的新型边坡排水措施，从其兴起至今大约30年时间。其排水原理是排水管通过下倾斜孔进入边坡的深部，并从斜孔的孔底引出虹吸排水管到坡面一定位置，在坡体内部水位上升时，利用虹吸管两端的进出水口高差实现实时排水。其优势是造价低，排水效率高，但尚受限于虹吸过程的持续有效性、虹吸跨越极限高度约为10m等条件的制约，还未能推广使用。

三、结论

目前滑坡排水措施众多，但每个滑坡岩土体构成不同，渗透性也不同，应该根据工程实际情况来选择具体的排水措施或排水措施组合，下表给出一些具体工程选择的排水措施形式，为治理措施的选择提供一些参考。[5]

表1 滑坡过程中排水方法的组合应用