本發(fā)明涉及濕陷性黃土地質災害防治領域，尤其涉及甘肅黑方臺滑坡防治-隔水排水系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術：

西北黃土高原引水灌區(qū)長期沿襲大水漫灌的粗放灌溉方式，改變了受水區(qū)原生水文地質條件，在塬邊斜坡地帶引發(fā)了大量的崩滑災害，造成了重大的生命財產(chǎn)損失，在一定程度上還阻滯了區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，最為典型的是甘肅省永靖縣黑方臺灌區(qū)。

甘肅黑方臺地區(qū)特定的地質結構決定了區(qū)內(nèi)黃土塬邊斜坡具有風積黃土+黃河四級階地沖洪積層粉質粘土與砂礫石+白堊系河口群砂泥巖多層坡體結構，常年的農(nóng)業(yè)灌溉導致塬邊產(chǎn)生大量的黃土滑坡，灌溉水長期入滲導致灌區(qū)水敏性黃土富水乃至飽水后強度劣化，進而產(chǎn)生斜坡失穩(wěn)，因黃土滑坡剪出口高懸于上緩下陡的坡體中部，其成災模式呈現(xiàn)出高位剪出后高速滑動，并產(chǎn)生遠程運移，致災范圍大且后果嚴重。因而，有效地隔水排水以避免黃土遇水劣化導致其物理力學性能和強度弱化是實現(xiàn)黑方臺滑坡災害治理的根本途徑，也是確保人民生命財產(chǎn)安全，維護社會穩(wěn)定和正常生產(chǎn)生活秩序的迫切要求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、成本低的甘肅黑方臺滑坡防治-隔水排水系統(tǒng)。

本發(fā)明所要解決的另一個技術問題是提供該甘肅黑方臺滑坡防治-隔水排水系統(tǒng)的使用方法。

為解決上述問題，本發(fā)明所述的甘肅黑方臺滑坡防治-隔水排水系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括環(huán)灌溉范圍的隔水排水溝以及地表截排水溝；所述隔水排水溝的底部設有積水排水溝，其頂部設有地表積水溝，其內(nèi)填充砂粒透水料；所述隔水排水溝的靠滑坡側自地表至溝底披掛有隔水材料；所述地表截排水溝包括布置在低洼區(qū)域外圍的截水溝和樹狀的排水溝。

所述隔水排水溝布置于甘肅黑方臺所述灌溉范圍的滑坡側，即靠黃河側且近似沿所述黃河走向布置。

所述隔水材料為防滲膜。

所述砂粒透水料是由砂石和顆粒材料構成。

該系統(tǒng)還包括靠近所述隔水排水溝的階段導排溝；所述階段導排溝的底部設有積水排水溝，其頂部設有地表積水溝，其內(nèi)填充砂粒透水料。

所述階段導排溝沿所述隔水排水溝設置在地勢低洼且滑坡前沿離所述隔水排水溝距離較近處，垂直或近似垂直于所述隔水排水溝布置。

所述積水排水溝呈兩端低中間高。

如上所述的甘肅黑方臺滑坡防治-隔水排水系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟：

⑴進行廣泛的調研和資料收集，并進行工程地質水文地質補充勘察；

⑵基于所述調研和勘察進行隔水排水系統(tǒng)設計；

⑶構建隔水排水溝：

①向下開挖隔水排水溝，依次穿透黃土層、粉質粘土層、卵礫石層至砂泥巖層之中0.5~3.2m；

②砌筑積水排水溝，即所述隔水排水溝的底部；

③在所述隔水排水溝內(nèi)，自地面至底部的靠滑坡側周壁上滿鋪隔水材料；

④用砂粒透水料填筑整個所述隔水排水溝至接近地表；

⑤基于填筑的所述隔水排水溝修筑地表積水溝即可；

⑷構建階段導排溝：

ⅰ在地勢低洼且所述隔水排水溝離滑坡前沿距離較近處設置；

ⅱ以平面上垂直或近似垂直于所述隔水排水溝的走向向下開挖階段導排溝，依次穿透所述黃土層、粉質粘土層、卵礫石層至砂泥巖層之中，并使該階段導排溝與所述隔水排水溝底部平順連接；

ⅲ砌筑積水排水溝，即所述階段導排溝的底部；

ⅳ用所述砂粒透水料填筑所述階段導排溝至接近地表；

ⅴ基于填筑的所述階段導排溝修筑地表積水溝即可；

⑸修建地表截排水溝：

a確定截水溝和排水溝的布置；

b所述截水溝布置在低洼區(qū)域的外圍；

c設置樹狀所述排水溝；

d整平地面，填平坑洼，填塞填實地表裂縫；

e修整已有截排水溝。

如上所述的甘肅黑方臺滑坡防治-隔水排水系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟：

⑴進行廣泛的調研和資料收集，并進行工程地質水文地質補充勘察；

⑵基于所述調研和勘察進行隔水排水系統(tǒng)設計；

⑶構建隔水排水溝：

①向下隔水排水溝開挖，依次穿透黃土層、粉質粘土層、卵礫石層至砂泥巖層之中0.5~3.2m；

②砌筑積水排水溝，即所述隔水排水溝的底部；

③在所述隔水排水溝內(nèi)，自地面至底部的靠滑坡側周壁上滿鋪隔水材料；

④用砂粒透水料填筑整個所述隔水排水溝至接近地表；

⑤基于填筑的所述隔水排水溝修筑地表積水溝即可；

⑷修建地表截排水溝：

a確定截水溝和排水溝的布置；

b所述截水溝布置在低洼區(qū)域的外圍；

c設置樹狀所述排水溝；

d整平地面，填平坑洼，填塞填實地表裂縫；

e修整已有截排水溝。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明設有截水溝，可及時將尚未流入低洼區(qū)域的水流導流至坡外。

2、本發(fā)明設有樹狀的排水溝，可疏排坡體低洼區(qū)域的積水、泉水。

3、本發(fā)明設有隔水材料，可阻截灌溉范圍的來水流入坡體。

4、本發(fā)明設有砂粒透水料，具有良好的透水功能和導水性。

5、本發(fā)明設有階段導排溝，其作用在于及時將隔水排水溝中的水導流至坡體之外。

6、本發(fā)明通過建立起來的隔水排水系統(tǒng)及時疏排地表水，尤其是阻截灌溉范圍來水，從而根本解決甘肅黑方臺自上世紀60年代以來一直未能治愈的滑坡問題，且處理后的邊坡穩(wěn)定性好，可靠度高。

7、本發(fā)明結構簡單，便于施工，不但大大減小了工程量，加快了工程進度，而且材料來源廣且節(jié)省材料，降低了工程成本，提高了經(jīng)濟效益。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1為本發(fā)明實施例1的平面布置示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例1、實施例2隔水排水溝的橫截面結構示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例1階段導排溝的橫截面結構示意圖。

圖4為本發(fā)明實施例2的平面布置示意圖。

圖5為本發(fā)明實施例1、實施例2的某處地表截排水溝平面布置示意圖。

圖中：1—灌溉范圍2—隔水排水溝3—地表積水溝4—階段導排溝5—隔水材料6—積水排水溝7—截水溝8—滑坡前沿9—砂粒透水料10—黃河11—排水溝12—黃土層13—粉質粘土層14—卵礫石層15—砂泥巖層16—地面。

具體實施方式

實施例1如圖1~3及圖5所示，甘肅黑方臺滑坡防治-隔水排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括環(huán)灌溉范圍1的隔水排水溝2、靠近隔水排水溝2的階段導排溝4以及地表截排水溝。

隔水排水溝2和階段導排溝4的底部均設有積水排水溝6，其頂部均設有地表積水溝3，其內(nèi)均填充砂粒透水料9；隔水排水溝2的靠滑坡側自地表至溝底披掛有隔水材料5；地表截排水溝包括布置在低洼區(qū)域外圍的截水溝7和樹狀的排水溝11。

其中：隔水排水溝2布置于甘肅黑方臺灌溉范圍1的滑坡側，即靠黃河10側且近似沿黃河10走向布置。

階段導排溝4沿隔水排水溝2設置在地勢低洼且滑坡前沿8離隔水排水溝2距離較近處，垂直或近似垂直于隔水排水溝2布置。

隔水材料5為防滲膜。

砂粒透水料9是由砂石和顆粒材料構成

積水排水溝6呈兩端低中間高。

該甘肅黑方臺滑坡防治-隔水排水系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟：

⑴進行廣泛的調研和資料收集，并進行工程地質水文地質補充勘察；

⑵基于所述調研和勘察進行隔水排水系統(tǒng)設計；

⑶構建隔水排水溝2：

①向下開挖隔水排水溝2，依次穿透黃土層12、粉質粘土層13、卵礫石層14至砂泥巖層15之中0.5~3.2m；

②砌筑積水排水溝6，即隔水排水溝2的底部；

③在隔水排水溝2內(nèi)，自地面16至底部的靠滑坡側周壁上滿鋪隔水材料（5），并確保接縫緊密粘結不滲漏；

④用砂粒透水料9填筑整個隔水排水溝2至接近地表；

⑤基于填筑的隔水排水溝2修筑地表積水溝3即可；

⑷構建階段導排溝4：

ⅰ在地勢低洼且隔水排水溝2離滑坡前沿8距離較近處設置；

ⅱ以平面上垂直或近似垂直于隔水排水溝2的走向向下開挖階段導排溝4，依次穿透黃土層12、粉質粘土層13、卵礫石層14至砂泥巖層15之中，并使該階段導排溝4與隔水排水溝2底部平順連接，確保水暢其流；

ⅲ砌筑積水排水溝6，即階段導排溝4的底部；

ⅳ用砂粒透水料9填筑階段導排溝4至接近地表；

ⅴ基于填筑的階段導排溝4修筑地表積水溝3即可；

⑸修建地表截排水溝：

a基于工程地質水文地質以及氣候條件，主要是地形地貌，確定截水溝7和排水溝11的布置；

b截水溝7布置在低洼區(qū)域的外圍；

c設置樹狀排水溝11；

d整平地面16，填平坑洼，填塞填實地表裂縫；

e修整已有截排水溝。

實施例2如圖2及圖4~5所示，甘肅黑方臺滑坡防治-隔水排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括環(huán)灌溉范圍1的隔水排水溝2以及地表截排水溝。

隔水排水溝2的底部設有積水排水溝6，其頂部設有地表積水溝3，其內(nèi)填充砂粒透水料9；隔水排水溝2的靠滑坡側自地表至溝底披掛有隔水材料5；地表截排水溝包括布置在低洼區(qū)域外圍的截水溝7和樹狀的排水溝11。

其中：隔水排水溝2布置于甘肅黑方臺灌溉范圍1的滑坡側，即靠黃河10側且近似沿黃河10走向布置。

隔水材料5為防滲膜。

砂粒透水料9是由砂石和顆粒材料構成

積水排水溝6呈兩端低中間高。

該甘肅黑方臺滑坡防治-隔水排水系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟：

⑴進行廣泛的調研和資料收集，并進行工程地質水文地質補充勘察；

⑵基于所述調研和勘察進行隔水排水系統(tǒng)設計；

⑶構建隔水排水溝2：

①向下開挖隔水排水溝2，依次穿透黃土層12、粉質粘土層13、卵礫石層14至砂泥巖層15之中0.5~3.2m；

②砌筑積水排水溝6，即隔水排水溝2的底部；

③在隔水排水溝2內(nèi)，自地面16至底部的靠滑坡側周壁上滿鋪隔水材料（5），并確保接縫緊密粘結不滲漏；

④用砂粒透水料9填筑整個隔水排水溝2至接近地表；

⑤基于填筑的隔水排水溝2修筑地表積水溝3即可；

⑷修建地表截排水溝：

a基于工程地質水文地質以及氣候條件，主要是地形地貌，確定截水溝7和排水溝11的布置；

b截水溝7布置在低洼區(qū)域的外圍；

c設置樹狀排水溝11；

d整平地面16，填平坑洼，填塞填實地表裂縫；

e修整已有截排水溝。