[发明专利]甘肃黑方台滑坡防治-隧孔与地表相结合的截排水系统

说明书

技术领域

本发明涉及湿陷性黄土地质灾害防治领域，尤其涉及甘肃黑方台滑坡防治-隧孔与地表相结合的截排水系统。

背景技术

西北黄土高原引水灌区长期沿袭大水漫灌的粗放灌溉方式，改变了受水区原生水文地质条件，在塬边斜坡地带引发了大量的崩滑灾害，造成了重大的生命财产损失，在一定程度上还阻滞了区域经济的发展，最为典型的是甘肃省永靖县黑方台灌区。

甘肃黑方台地区特定的地质结构决定了区内黄土塬边斜坡具有风积黄土+黄河四级阶地冲洪积层粉质粘土与砂砾石+白垩系河口群砂泥岩多层坡体结构，常年的农业灌溉导致塬边产生大量的黄土滑坡，灌溉水长期入渗导致灌区水敏性黄土富水乃至饱水后强度劣化，进而产生斜坡失稳，因黄土滑坡剪出口高悬于上缓下陡的坡体中部，其成灾模式呈现出高位剪出后高速滑动，并产生远程运移，致灾范围大且后果严重。因而，有效地隔水排水以避免黄土遇水劣化导致其物理力学性能和强度弱化是实现黑方台滑坡灾害治理的根本途径，也是确保人民生命财产安全，维护社会稳定和正常生产生活秩序的迫切要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低的甘肃黑方台滑坡防治-隧孔与地表相结合的截排水系统。

为解决上述问题，本发明所述的甘肃黑方台滑坡防治-隧孔与地表相结合的截排水系统，其特征在于：该系统包括环灌溉范围的隧孔隔排水以及地表截排水；所述隧孔隔排水的底部设有排水隧洞，其内设有内置竖向排水管的竖向排水孔；所述竖向排水管的顶部设有地表积水漏斗，该地表积水漏斗覆盖砂粒透水料；所述地表截排水包括布置在低洼区域外围的截水沟和树状的排水沟。

所述隧孔隔排水布置于甘肃黑方台所述灌溉范围的滑坡侧，即靠黄河侧且近似沿所述黄河走向布置。

所述竖向排水管和所述地表积水漏斗均由铁或塑料制成。

所述竖向排水管的管壁分布有网孔。

该系统还包括靠近所述隧孔隔排水的阶段隧洞排水；所述阶段隧洞排水的底部设有排水隧洞，其内设有内置所述竖向排水管的所述竖向排水孔；所述竖向排水管的顶部设有所述地表积水漏斗，该地表积水漏斗覆盖所述砂粒透水料。

所述阶段隧洞排水沿所述隧孔隔排水设置在地势低洼且滑坡前沿离所述隧孔隔排水距离较近处，平面上垂直或近似垂直于所述隧孔隔排水布置。

所述排水隧洞呈两端低中间高。

如上所述的甘肃黑方台滑坡防治-隧孔与地表相结合的截排水系统的使用方法，包括以下步骤：

⑴进行广泛的调研和资料收集，并进行工程地质水文地质补充勘察；

⑵基于所述调研和勘察进行截排水系统设计；

⑶构建隧孔隔排水：

①穿越岩层开挖排水隧洞；

②沿所述排水隧洞，在地面安设钻机钻凿竖向排水孔，依次穿透黄土层、粘土层、卵砾石层、砂泥岩层，直至穿透所述排水隧洞顶部；

③在所述竖向排水孔内安放竖向排水管，并于所述竖向排水管顶部安放地表积水漏斗；

④用砂粒透水料覆盖所述地表积水漏斗即可；

⑷构建阶段隧洞排水：

ⅰ在地势低洼且所述隧孔隔排水离滑坡前沿距离较近处设置；

ⅱ以平面上垂直或近似垂直于所述隧孔隔排水的走向，在岩层中开挖所述阶段隧洞排水的所述排水隧洞，依次穿透所述黄土层、粘土层、卵砾石层至砂泥岩层之中，并使该排水隧洞底部与所述隧孔隔排水底部平顺连接；

⑸修建地表截排水：

a确定截水沟和排水沟的布置；

b所述截水沟布置在低洼区域的外围；

c设置树状所述排水沟；

d整平地面，填平坑洼，填塞填实地表裂缝；

e修整已有截排水沟。

如上所述的甘肃黑方台滑坡防治-隧孔与地表相结合的截排水系统的使用方法，包括以下步骤：

⑴进行广泛的调研和资料收集，并进行工程地质水文地质补充勘察；

⑵基于所述调研和勘察进行截排水系统设计；

⑶构建隧孔隔排水：

①穿越岩层开挖排水隧洞；

②沿所述排水隧洞，在地面安设钻机钻凿竖向排水孔，依次穿透黄土层、粘土层、卵砾石层、砂泥岩层，直至穿透所述排水隧洞顶部；

③在所述竖向排水孔内安放竖向排水管，并于所述竖向排水管顶部安放地表积水漏斗；

④用砂粒透水料覆盖所述地表积水漏斗即可；

⑷修建地表截排水沟：

a确定截水沟和排水沟的布置；

b所述截水沟布置在低洼区域的外围；

c设置树状所述排水沟；

d整平地面，填平坑洼，填塞填实地表裂缝；