滑坡钻孔排水机械淤堵问题与改进方法
发布时间：2021-08-08 03:07
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...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２排水管横截面下部不透水??
浙江大学硕士学位论文?１绪论??Ａ边坡??／?ｊ１?寺占孔??产一水孔??（ａ）纵断面??上半部分透水占孔??錢??下半部分不透水’?水位线??（ｂ）丨－１横断面??图１－２排水管横截面下部不透水??／?４占孔??ｒ?透水孔??／?２??（ａ）纵断面??广￣钻孔????水位线??（ｂ）?２－２横断面??图１－３排水管内段透水、外段不透水??６??
浙江大学硕士学位论文?１绪论??以上两种方法都是通过控制非富水区孔段管底不透水来解决仰斜式排水孔??的回渗问题，但两种方法均存在一定的设计安装问题，同时也会一定程度地影响??排水孔的排水效果，且保障下部不透水部位处于孔底的施工控制技术仍是当前存??在的问题。??为防治仰斜式排水孔淤堵问题，香港地区［２８］广泛采用一种内管可更换的双??管式排水孔结构，如图１－４所示。该排水孔结构分为内外管两层，其中外管的主??要作用是保护孔壁，内管用于排水，外管直径约为内管的１．５倍，内外管均包裹??土工布防治淤堵。一旦淤堵发生，内层排水管可以方便快捷地抽娶更换其外包??过滤材料，从而达到提高排水孔耐久性的要求。??＾边坡??／?３?内管外管??＾?Ｉ?透水孔??厂３??＇?（ａ）纵断面??外管＼?钻孔??邀??（ｂ）?３－３横断面??图１－４内管可更换的双管式排水孔结构??１．４．２虹吸排水孔的研究现状??虹吸是一种利用液面高度差的作用力推动液体流动的物理现象［２９］。如图卜５??所示，将一根充满液体的ｕ形管两端分别放入高程不同且装满液体的容器中，则??高处容器Ａ中的液体会自动持续通过虹吸管进入低高程容器Ｃ中，直至ｕ形管??两端液面高度相同。虹吸作用是在业态分子间引力与势能差的作用下发生的，虹??吸管中的液体在通过管顶最高处Ｂ后，在势能差作用下由高水头处Ｂ向低水头??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]虹吸排水抗淤堵能力模型试验与理论分析[J]. 汪磊,尚岳全,吕俊俊,徐浩迪. 中南大学学报(自然科学版). 2019(02)
[2]深层排水孔堵塞对富水岩质高边坡稳定性的影响[J]. 高春君,张学富,向立辉,乔丹. 土木建筑与环境工程. 2018(05)
[3]4mm虹吸管高扬程虹吸流速研究（英文）[J]. Cheng MEI,Xu LIANG,Hong-yue SUN,Meng-ping WU. Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2017(06)
[4]岸坡水平排水孔的渗流场数值模拟[J]. 李少龙,朱国胜,定培中,吴庆华,盛小涛. 长江科学院院报. 2017(02)
[5]广东省高速公路边坡仰斜排水孔淤堵特征研究[J]. 林海山,张彦龙,田卿燕,郝钟钰. 广东公路交通. 2016(06)
[6]模拟排水孔列渗流行为的以沟代孔列延长渗径法研究[J]. 杨连枝,何蕃民,高阳. 岩土力学. 2017(01)
[7]公路边坡新型仰斜排水孔机械淤堵室内试验研究[J]. 田卿燕,钱尼贵,郝钟钰. 公路. 2016(07)
[8]可拆换过滤器在排水管井中的应用[J]. 定培中,周密,张伟,朱国胜. 岩土工程学报. 2016(S1)
[9]公路边坡排水淤堵分析及新型仰斜排水孔应用研究[J]. 田卿燕,吕建兵,郝钟钰. 路基工程. 2015(06)
[10]空气溶入与扩散对高扬程虹吸管内空气积累影响(英文)[J]. Yue-liang CAI,Hong-yue SUN,Yue-quan SHANG,Zhi-jun WU. Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2015(09)
博士论文
[1]滑坡虹吸排水空气积累控制及其工程应用[D]. 蔡岳良.浙江大学 2016
[2]滑坡治理的充气截排水方法研究[D]. 杜丽丽.浙江大学 2014
[3]降雨影响敏感型滑坡变形动态预测方法及排水洞效果研究[D]. 王智磊.浙江大学 2012
硕士论文
[1]4mm虹吸管高扬程虹吸流速研究[D]. 梅成.浙江大学 2017
[2]减压井淤堵及恢复机制研究[D]. 杨阳.扬州大学 2015
[3]仰斜式排水孔在滑坡治理中的应用研究和影响因素分析[D]. 陈尧.重庆交通大学 2015
[4]边坡高扬程虹吸排水效果与影响因素研究[D]. 任姗姗.浙江大学 2014
[5]富水高陡路堑边坡深层排水技术研究[D]. 邹隽.长沙理工大学 2008
[6]官家村滑坡的地下水作用机理及防治对策研究[D]. 朱向东.浙江大学 2007
本文编号：3329091
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２排水管横截面下部不透水??
浙江大学硕士学位论文?１绪论??Ａ边坡??／?ｊ１?寺占孔??产一水孔??（ａ）纵断面??上半部分透水占孔??錢??下半部分不透水’?水位线??（ｂ）丨－１横断面??图１－２排水管横截面下部不透水??／?４占孔??ｒ?透水孔??／?２??（ａ）纵断面??广￣钻孔????水位线??（ｂ）?２－２横断面??图１－３排水管内段透水、外段不透水??６??
浙江大学硕士学位论文?１绪论??以上两种方法都是通过控制非富水区孔段管底不透水来解决仰斜式排水孔??的回渗问题，但两种方法均存在一定的设计安装问题，同时也会一定程度地影响??排水孔的排水效果，且保障下部不透水部位处于孔底的施工控制技术仍是当前存??在的问题。??为防治仰斜式排水孔淤堵问题，香港地区［２８］广泛采用一种内管可更换的双??管式排水孔结构，如图１－４所示。该排水孔结构分为内外管两层，其中外管的主??要作用是保护孔壁，内管用于排水，外管直径约为内管的１．５倍，内外管均包裹??土工布防治淤堵。一旦淤堵发生，内层排水管可以方便快捷地抽娶更换其外包??过滤材料，从而达到提高排水孔耐久性的要求。??＾边坡??／?３?内管外管??＾?Ｉ?透水孔??厂３??＇?（ａ）纵断面??外管＼?钻孔??邀??（ｂ）?３－３横断面??图１－４内管可更换的双管式排水孔结构??１．４．２虹吸排水孔的研究现状??虹吸是一种利用液面高度差的作用力推动液体流动的物理现象［２９］。如图卜５??所示，将一根充满液体的ｕ形管两端分别放入高程不同且装满液体的容器中，则??高处容器Ａ中的液体会自动持续通过虹吸管进入低高程容器Ｃ中，直至ｕ形管??两端液面高度相同。虹吸作用是在业态分子间引力与势能差的作用下发生的，虹??吸管中的液体在通过管顶最高处Ｂ后，在势能差作用下由高水头处Ｂ向低水头??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]虹吸排水抗淤堵能力模型试验与理论分析[J]. 汪磊,尚岳全,吕俊俊,徐浩迪. 中南大学学报(自然科学版). 2019(02)
[2]深层排水孔堵塞对富水岩质高边坡稳定性的影响[J]. 高春君,张学富,向立辉,乔丹. 土木建筑与环境工程. 2018(05)
[3]4mm虹吸管高扬程虹吸流速研究（英文）[J]. Cheng MEI,Xu LIANG,Hong-yue SUN,Meng-ping WU. Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2017(06)
[4]岸坡水平排水孔的渗流场数值模拟[J]. 李少龙,朱国胜,定培中,吴庆华,盛小涛. 长江科学院院报. 2017(02)
[5]广东省高速公路边坡仰斜排水孔淤堵特征研究[J]. 林海山,张彦龙,田卿燕,郝钟钰. 广东公路交通. 2016(06)
[6]模拟排水孔列渗流行为的以沟代孔列延长渗径法研究[J]. 杨连枝,何蕃民,高阳. 岩土力学. 2017(01)
[7]公路边坡新型仰斜排水孔机械淤堵室内试验研究[J]. 田卿燕,钱尼贵,郝钟钰. 公路. 2016(07)
[8]可拆换过滤器在排水管井中的应用[J]. 定培中,周密,张伟,朱国胜. 岩土工程学报. 2016(S1)
[9]公路边坡排水淤堵分析及新型仰斜排水孔应用研究[J]. 田卿燕,吕建兵,郝钟钰. 路基工程. 2015(06)
[10]空气溶入与扩散对高扬程虹吸管内空气积累影响(英文)[J]. Yue-liang CAI,Hong-yue SUN,Yue-quan SHANG,Zhi-jun WU. Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2015(09)
博士论文
[1]滑坡虹吸排水空气积累控制及其工程应用[D]. 蔡岳良.浙江大学 2016
[2]滑坡治理的充气截排水方法研究[D]. 杜丽丽.浙江大学 2014
[3]降雨影响敏感型滑坡变形动态预测方法及排水洞效果研究[D]. 王智磊.浙江大学 2012
硕士论文
[1]4mm虹吸管高扬程虹吸流速研究[D]. 梅成.浙江大学 2017
[2]减压井淤堵及恢复机制研究[D]. 杨阳.扬州大学 2015
[3]仰斜式排水孔在滑坡治理中的应用研究和影响因素分析[D]. 陈尧.重庆交通大学 2015
[4]边坡高扬程虹吸排水效果与影响因素研究[D]. 任姗姗.浙江大学 2014
[5]富水高陡路堑边坡深层排水技术研究[D]. 邹隽.长沙理工大学 2008
[6]官家村滑坡的地下水作用机理及防治对策研究[D]. 朱向东.浙江大学 2007
本文编号：3329091
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