仰斜式排水孔在深层富水高边坡中的应用

仰斜式排水孔在深层富水高边坡中的应用

戴卓琳

贵州正习高速公路投资管理有限公司，贵州 遵义 563200

摘要：贵州省地处我国西南山区，高填深挖路基较多，滑坡地质也较为常见，而“水”又是造成山体滑坡的主要诱因，所以滑坡治理关键在于治水，这里主要介绍仰斜式排水孔在深层富水高边坡治理的应用。

关键词：路基高边坡；深层富水；排水孔

高速公路建设常见的泄水孔一般应用于路基挡墙及坡面防护等防护工程中，这种排水孔主要采用Φ110mmPVC管在边坡坡体内排除覆盖层及深层孔隙水及基岩裂隙水，它可以快速疏干地下水，提高土体抗剪强度，防止边坡失稳，加快工程进度和降低造价。路基滑坡治理工程排除地下水，使用仰斜式排水孔排除深层地下水较为少见，而富水边坡能否有效排水，是施工及后期运营的安全保证。

1 工程概况

某高速互通式立体交叉位于桐梓县松坎镇东北侧矛坝村附近，主线K76+670～K76+831左侧及AK1+045～AK1+348右侧为5级边坡，边坡防护采用锚杆框架梁，其中第一级、二级采用110mmPVC管排除边坡地下水，边坡边坡最大开挖深度为54m，自然坡体土体较为富水，坡体整体的稳定性较差，地形条件不利，由于实际施工条件较差，边坡施工时雨水较多，曾多次出现边坡滑塌。由于松坎互通地质情况复杂，该互通区也作为正习高速公路项目重点进行管理。

2 边坡水文地质条件

根据工程地质调绘及钻探揭露，区内出露地层分别为:第四系崩坡积层、第四系坡残积层、下伏侏罗系下统自流井组（J-2zl)，存在部分堆积体。坡体内发育多条长年性溪沟，沟体呈上游狭窄、下游宽阔的特点，主要接受第四系松散层潜水及基岩裂隙水补给，平时水量较小，平时流量为1.4L/s，由于该区域常年雨水较多，在长时间降雨或暴雨期间，瞬时流量约为15L/s。沟水穿越坡脚铁路排泄于松坎河内。

第四系松散层孔隙水主要赋存在第四系松散堆积层中，以山坡上部基岩地层中的裂隙水、沟谷溪水、大气降水补给为主，大部分水体沿坡体向低处流动，排泄于沟谷、河流中，少部分水体下渗到基岩裂隙中，转化为基岩裂隙水，水量总体较小且受降水影响较大。

基岩裂隙水主要赋存在基岩地层中，以大气降水补给为主，其次为第四系松散岩类孔隙水的渗入补给，具有分布不均、水量变化较大的特点。

根据地质钻孔揭露，堆积体内地下水位较高，埋深30～50m不等，堆积体后部为透水性砂岩，该处地下水埋藏较深，该类地下水主要以泉水的形式泄于地表。根据水文地质条件，该段落采用仰斜式排水孔进行排水。

3 仰斜式排水孔施工前工作

边坡开挖前做好堑顶截水沟及边坡排水沟，将边坡水及雨水排除在路基以外，同时做好通路通电，确保现场资源满足施工要求。按照规范要求，边坡开挖一级防护一级，每级边坡边坡开挖完成，应根据设计及时完成锚索（锚杆）框架梁，然后在已搭建的施工平台上进行泄水孔施工。

4 仰斜式排水孔施工

仰斜式排水孔施工工艺，是采用传统的锚索套管跟进钻孔施工技术附加锚索套管管外增设大直径套管的施工方法相结合，双管齐下，管管相扣。锚索套管管外增设150mm直径的钢套管,这种增设的钢套管与锚索钻孔同步跟进，主要起到防止孔道坍塌和安装排水孔预埋件的作用，这种工艺可以在岩层恶劣的地质环境中进行，另外增设的钢套管可以为后续安装排水管提供便利。成孔结束后，拔出锚索套管及钻头，增设的大直径钢套管暂时保留在孔内，立即安装排水管，安装完毕后再拔出增设的大直径钢套管，这样一个仰斜式排水孔施工完毕。该施工工艺地质环境和地形环境适应性强，钻孔施工技术易控制，很好地提高了施工精度，满足设计及规范要求。

施工顺序:施工准备→测量放样→钻孔机具安装与调试→钻孔施工→钻孔（增设大直径钢套管跟进）→成孔自检→安装排水管（拔出钢套管）→终孔验收。

4.1 技术交底及准备工作

为确保仰斜式排水孔施工质量，项目部建立仰斜式排水孔施工QC小组，开展合理化建议活动。方案编制完成后组织专家论证，方案通过审批后，技术负责人对现场工程技术人员及管理人员就仰斜式排水孔施工注意事项进行交底。排水孔施钻前，各类人员、PVC硬质塑料管等材料及钻孔机械准备到位。

4.2 排水孔布设放样

按照图纸设计结合现场地质条件，仰斜式排水孔布设在主线K76+670～K76+831左侧及松坎互通AK1+045～AK1+348右侧的第一、第二级边坡有裂隙水处及其周围，排水孔纵、横向间距为3m，梅花形布置，如图所示。

法向投影图（单位cm）

4.3 钻孔机具安装与调试

根据地质勘察报告，由于不同界面地形存在差异，依据裂隙水不同深度及位置，排水孔孔深设计为45～50m，可采用普通钻孔机。利用φ50mm钢管搭设工作平台，钻孔机固定安装在平台上，根据孔位调试钻机位置及角度，排水孔钻孔倾斜度为6%。

4.4 排水孔钻孔

钻机安装调试完毕后，开始钻孔，钻机掘进过程中，要时刻观察钻机的钻进速度、钻孔倾角、裂隙水深度、钻出的渣样，并做好施工记录，保留相应的影像资料。每一节钻杆和大直径钢套管的长度均为1.5m，每次增加一节钻杆的同时，相应的增加一节大直径钢套管，钻进过程中预防塌孔增加作业难度，影响施工进度。

4.5 排水管安装及验收

排水孔施工完成后，要及时对成孔的几何尺寸进行自检，自检合格后立马通知监理报检。验收通过后，应立即将硬质PVC排水管下入孔内，避免应时间过长而坍塌，排水管内端头采取封堵措施，防止下管和运管工程中堵塞，安装过程中，保证连接处牢固。孔内埋设PVC过滤管引导涌水集中汇流一处，过滤管采用聚氯乙烯硬质塑料管，外径110m，壁厚5mm。

管道安装前在全管周围钻φ12mm的孔眼，间距45mm, 塑料管钻眼后，用200目尼龙网包裹2层。

泄水孔排水管安装完毕后，塑料管采用PVC管箍连接，外部端头用三通管与埋设于边坡内的PVC管接通集中引水于急流槽内，最终有路基边沟排除路基外。

排水管安装完毕，组织监理人员对排水管各项技术指标进行验收。

5 结论

某高速主线K76+670～K76+831左侧及松坎互通AK1+ 045～AK1+348右侧的第一、第二级边坡仰斜式排水孔已施工完毕，通过一个雨季对边坡周围地表的监测，边坡变形最大为14.1mm，变形位移小于设计规定值20mm，说明边坡基本处于稳定状态。边坡表面无地下水渗出，坡地层内渗入的雨水及裂隙水能通过仰斜式排水孔有效的排除，最终沿路基边沟排除路基外。

参考文献：

1.邢健宝；李龙舟.浅谈仰斜排水孔在不稳定斜坡预加固治理工程中的应用.《河南建材》 2018年03期

2.邹隽 富水高陡路堑边坡深层排水技术研究.《长沙理工大学》2008年

作者简介：戴卓琳（1985—），男，贵州省铜仁人，大学本科学历，中级职称，现从事高速公路建设、施工管理。