滑坡钻孔排水机械淤堵问题与改进方法

论文摘要

钻孔排水系统作为滑坡防治中广泛应用的排水方法,根据钻孔打设方向的不同,可分为仰斜式排水孔和俯倾式排水孔两种。仰斜式排水孔也常简称为水平排水孔,而俯倾式排水孔由于无法利用重力作用排水,常见的是利用虹吸实现免动力的水体跨越输送,也就是虹吸排水孔。滑坡钻孔排水系统深入坡体内部,长期使用过程中,淤堵问题普遍存在,严重影响其使用寿命与效果,其中以仰斜式排水孔的淤堵问题突出,机械淤堵是主要的淤堵形式,明确仰斜式排水孔机械淤堵机理并从根本解决钻孔排水淤堵问题,对于滑坡防治具有重要意义。本文通过模型试验、理论分析等方法,揭示了仰斜式排水孔在地下水位线附近的机械淤堵机理及淤堵发生发展过程;提出应用“俯倾式钻孔—虹吸排水孔”来解决钻孔排水淤堵问题;通过模型试验探究了 4mm虹吸排水管抵抗细颗粒黏性土的淤堵能力,获得了以下主要成果及认识:(1)仰斜式排水孔易发生机械淤堵的根本原因与其工作原理及工程特点直接相关。小仰角是造成仰斜式排水孔淤堵的重要原因,间歇性排水特性以及地下水位线以上的回渗问题都会加重其淤堵。(2)仰斜式排水孔的机械淤堵机理可分为泥沙在水流中的沉积作用和细颗粒泥沙的絮凝作用。淤堵分为两阶段:一阶段,由于仰斜式排水孔仰角小及回渗等因素,孔内水流速度小,大量泥沙颗粒沉积于孔内;二阶段,边坡排水的间歇性特点使得沉积下来的土颗粒发生絮凝、固结,形成密实且不易冲刷的结构。(3)俯倾的边坡虹吸排水孔,利于集水且排水管内的水流流速较快,不会发生孔内机械淤堵。同时,室内模型试验结果表明,4mm虹吸管在实际工程中并不会发生管内淤堵。因此,虹吸排水孔是一个可以有效解决滑坡钻孔排水淤堵问题的改进方法。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 许欢

导师: 尚岳全

关键词: 滑坡防治,钻孔排水,水平排水孔,虹吸排水孔,淤堵机理

来源: 浙江大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备

单位: 浙江大学

基金: 国家自然科学基金(41772276)

分类号: P642.22

DOI: 10.27461/d.cnki.gzjdx.2019.002409

总页数: 57

文件大小: 4300k

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