边坡充气排水治理方法探讨

摘要

地下水位变化是边坡变形破坏和滑坡灾害的主要环境因素。目前，滑坡治理措施都需要较长的施工周期，滑坡抢险期间最担心的问题是降雨引起坡体地下水位上升，而导致滑坡失稳造成安全事故。在边坡稳定性研究分析时，地下水对边坡的稳定性影响的研究的较为复杂。有限差分法已广泛应用于边坡稳定性研究的数值分析中。本文基于渗流原理以及现有的研究成果，考虑地下水位变化对边坡安全系数的影响情况，采用基于拉格朗日差分法的FLAC分析程序，通过强度折减方法，对地下水位变化影响下的均质边坡进行了稳定性分析。结果表明边坡内部水位上升和土体内渗透压力增大对边坡的稳定性不利，易引发坡体失稳；坡体前缘水位变化对边坡稳定性影响较大；地下水位升降对安全系数的影响与渗流路径和潜在滑动面的相对位置有关。
　　 根据边坡地下水的渗流特性寻求快速提高滑坡稳定性的方法，为滑坡加固争取时间有着极其重要的意义。排水工程措施是治理滑坡的有效方法，但当前滑坡的排水措施对坡体的排水环境要求较高，至今没有主动排水技术措施。地下水总是从高水头区向低水头区渗流，因此，可以利用钻孔向边坡压入气体，形成边坡局部水头差变化，实现边坡渗流场的改变，达到主动排出坡体地下水的目的。本文提出一种全新的充气改变边坡渗流场的主动排水技术，并通过一系列实验，探索研究充气排水的效果。模型试验结果表明，充气排水，既可实现排水也可实现地下水截流。充气排水过程中，排水过程既表现出满足达西定律的均匀渗流，也会产生管涌潜蚀等作用。因此，实际工程应用时，控制充气压力是极其重要的。充气排水，虽然目前还是开创性的探索，但可以期望将来能建立一套可行的滑坡充气排水技术体系。