边坡俯倾孔液压流排水方法研究

2021-12-21 08:56:24孙红月帅飞翔陈中轩尚岳全
自然灾害学报 2021年6期

孙红月,帅飞翔,陈中轩,雷 怡,葛 琦,尚岳全

(1. 浙江大学 海洋学院,浙江 舟山 316000; 2.浙江大学 建筑工程学院,浙江 杭州 310000)

1 边坡渗流场与俯倾孔液压流排水法

1.1 边坡渗流场及俯倾孔中的水压力

边坡渗流场可以用流线和等势线表示[19],如图1所示。流线是指地下水质点沿水头(水位)降低方向运动的轨迹,在轨迹上任一点的切线与此点的流动方向相重合;等势线是与流线呈正交的等水头线(等势线各点水头高度相同),即稳定渗流场条件下,边坡中D点的测压管水头高度与C点高度相同。

当在边坡中打设钻孔后,原有的渗流场就在钻孔的局部区域发生了变化。如图2所示,对D点,因钻孔内的地下水为近于静态的自由水,该点的水压力为钻孔内的水压力。因此,钻孔后使D点的水压力发生了减压,导致D点的水头高度达不到A点的高度,地下水不能从A点自由流出。

1.2 俯倾孔液压流排水法

如图3所示,如果D点处的孔隙水压力得以恢复,即D点和C点位于等势线上,此时自D点下方的钻孔内引出一根排水管到坡面A点,由于D点测压管水头高度与C点高度相同,那么只要A点的高程低于C点,D点下方的地下水就能在水头差作用下,通过排水管从A点流出地表。因此,要排出D点地下水的关键是钻孔安装排水管以后不会降低D点的地下水水头高度,而采用图3所示的在孔口段封闭的方法,从原理上可以恢复D点的水压力,从而使孔内的水经由排水管自发的通过A点排出。

图3 俯倾孔液压流……

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