谷肩堆積體邊坡智能排水系統(tǒng)及排水方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種谷肩堆積體邊坡智能排水系統(tǒng)及排水方法，可兼顧居民用水和及時(shí)排出堆積體內(nèi)多余地下水。該系統(tǒng)包括堆積體邊坡坡腳下部巖層內(nèi)布置的排水平洞，排水平洞位于基覆界線的下方，還包括排水管，排水管的上部位于基覆界線的上方的堆積體內(nèi)，排水管的上部的側(cè)壁上開(kāi)有多個(gè)進(jìn)水孔，排水管的上部的側(cè)壁被土工布包裹，排水管的底部位于排水平洞內(nèi)，排水管的底部設(shè)置有排水孔，排水孔處設(shè)置有排水閥，排水平洞內(nèi)還設(shè)置有用于控制排水閥開(kāi)閉的控制器以及用于檢測(cè)排水管內(nèi)水壓的傳感器，傳感器與控制器相連。通過(guò)控制器可根據(jù)傳感器的檢測(cè)信號(hào)判斷是否開(kāi)啟排水閥進(jìn)行排水。
【專利說(shuō)明】谷肩堆積體邊坡智能排水系統(tǒng)及排水方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種谷肩堆積體邊坡智能排水系統(tǒng)，還涉及利用該排水系統(tǒng)進(jìn)行排水的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]谷肩堆積體邊坡綜合治理中，排水是重要的工程處理措施之一。堆積體邊坡排水措施中，一般有淺表排水和深層排水兩種，深層排水主要是排出堆積體內(nèi)地下蓄水。地下水位過(guò)高，將降低邊坡安全系數(shù)甚至引起邊坡失穩(wěn)；但對(duì)于有人居住的情況，水位過(guò)低又將對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦纳?、生產(chǎn)用水造成影響；而且排水量過(guò)大可能引起堆積體的性狀發(fā)生變化，造成地表產(chǎn)生局部沉降變形現(xiàn)象。
[0003]目前，對(duì)于有人居住的谷肩堆積體邊坡深層水處理，一般采用先排水，然后修建引水渠和蓄水池解決當(dāng)?shù)鼐用裆?、生產(chǎn)用水及治理可能出現(xiàn)的新邊坡問(wèn)題。
[0004]此種方式，要求有穩(wěn)定的水源，其水質(zhì)達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)(或經(jīng)處理達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn))，修建引水渠和蓄水池及后續(xù)的處理措施，生活、生產(chǎn)用水成本高；同時(shí)需治理可能出現(xiàn)的新邊坡問(wèn)題，增加邊坡治理成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可兼顧居民用水和及時(shí)排出堆積體內(nèi)多余地下水的谷肩堆積體邊坡智能排水系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:谷肩堆積體邊坡智能排水系統(tǒng)，包括堆積體邊坡坡腳下部巖層內(nèi)布置的排水平洞，排水平洞位于基覆界線的下方，還包括排水管，排水管的上部位于基覆界線的上方的堆積體內(nèi)，排水管的上部的側(cè)壁上開(kāi)有多個(gè)進(jìn)水孔，排水管的上部的側(cè)壁被土工布包裹，排水管的底部位于排水平洞內(nèi)，排水管的底部設(shè)置有排水孔，排水孔處設(shè)置有排水閥，排水平洞內(nèi)還設(shè)置有用于控制排水閥開(kāi)閉的控制器以及用于檢測(cè)排水管內(nèi)水壓的傳感器，傳感器與控制器相連。
[0007]通過(guò)控制器，可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的水壓值判斷是否要排水。當(dāng)?shù)叵滤簧蠞q到一定高度時(shí)，排水管內(nèi)的水位也上漲到一定高度，這時(shí)傳感器檢測(cè)到相應(yīng)的水壓信號(hào)并傳遞給控制器，控制器可控制排水閥開(kāi)啟，這時(shí)，地下水可借由排水管進(jìn)入排水平洞，然后排出。排水平洞可與外部水庫(kù)或河流或其它地面排水設(shè)施連通，將地下水順利排走。當(dāng)?shù)叵滤幌陆档揭欢ㄖ禃r(shí)，傳感器檢測(cè)到相應(yīng)的水壓信號(hào)并傳遞給控制器，控制器可控制排水閥關(guān)閉。從而保證地下水位保持在一定高度，便于居民用水。
[0008]進(jìn)一步的是:傳感器設(shè)置在排水平洞頂部對(duì)應(yīng)的排水管內(nèi)。
[0009]進(jìn)一步的是:排水管與巖層之間的縫隙內(nèi)分別設(shè)置有進(jìn)漿管和出漿管，進(jìn)漿管的下端和出漿管的下端分別與排水平洞連通，出漿管的上端高于進(jìn)漿管的上端且出漿管的上端位于基覆界線的下方。
[0010]本發(fā)明還提供了采用上述排水系統(tǒng)的排水方法，具體為:[0011 ] 通過(guò)排水管上的進(jìn)水孔使堆積體內(nèi)的水進(jìn)入排水管內(nèi)，通過(guò)傳感器檢測(cè)排水管內(nèi)的水壓，當(dāng)水壓大于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器控制排水閥開(kāi)啟，通過(guò)排水管將堆積體內(nèi)的水排入排水平洞，當(dāng)水壓小于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器控制排水閥關(guān)閉，此時(shí)停止向排水平洞內(nèi)排水。
[0012]進(jìn)一步的是:排水管與巖層之間的縫隙內(nèi)分別設(shè)置有進(jìn)漿管和出漿管，進(jìn)漿管的下端和出漿管的下端分別與排水平洞連通，出漿管的上端高于進(jìn)漿管的上端且出漿管的上端位于基覆界線的下方，通過(guò)進(jìn)漿管向排水管和巖層之間的縫隙內(nèi)注漿，當(dāng)漿液從出漿管流回排水平洞時(shí)停止注漿。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:可兼顧居民用水和及時(shí)排出堆積體邊坡下方多余地下水，可防止水位過(guò)高影響邊坡穩(wěn)定，又能避免排水量過(guò)大造成地表局部變形，同時(shí)保證當(dāng)?shù)鼐用竦纳?、生產(chǎn)用水安全。避免因解決生活、生產(chǎn)用水及邊坡二次治理而增加成本，為此節(jié)約了成本、降低了施工難度。有利于對(duì)周圍環(huán)境的保護(hù)。本發(fā)明經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全可靠且設(shè)備簡(jiǎn)單。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明設(shè)置方式的剖面圖；
[0015]圖2為圖1中A區(qū)域的放大圖；
[0016]圖3為排水管上部設(shè)置進(jìn)水孔和土工布的示意圖；
[0017]圖中標(biāo)記為:地面線1，地下水位線2，基覆界線3，巖層4，堆積體5，排水管6，出漿管7，進(jìn)漿管8，控制器9，傳感器10，排水閥11，排水平洞12，進(jìn)水孔13，土工布14，排水孔15。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]如圖1至圖3所示，本發(fā)明的谷肩堆積體邊坡智能排水系統(tǒng)，包括堆積體邊坡坡腳下部巖層4內(nèi)布置的排水平洞12，排水平洞12位于基覆界線3的下方，還包括排水管6，排水管6的上部位于基覆界線3的上方的堆積體5內(nèi)，排水管6的上部的側(cè)壁上開(kāi)有多個(gè)進(jìn)水孔13，排水管6的上部的側(cè)壁被土工布14包裹，排水管6的底部位于排水平洞12內(nèi)，排水管6的底部設(shè)置有排水孔15，排水孔處設(shè)置有排水閥11，排水平洞內(nèi)還設(shè)置有用于控制排水閥開(kāi)閉的控制器9以及用于檢測(cè)排水管內(nèi)水壓的傳感器10，傳感器10與控制器9相連。如圖1中可以看出，地面線I與基覆界線3之間的區(qū)域?yàn)槎逊e體5?；步缇€3下方為巖層4。設(shè)置時(shí)，在排水平洞12上方開(kāi)設(shè)排水孔，排水孔一直延伸至堆積體內(nèi)，例如可延伸至正常地下水位線以上I米至3米(或堆積體5內(nèi)10米至15米)，在排水孔內(nèi)安裝排水管6，排水管6可用PVC管或鋼管等。排水管6的頂部位于排水孔的頂部。
[0020]使用時(shí)，通過(guò)排水管上的進(jìn)水孔13，堆積體內(nèi)的地下水可進(jìn)入排水管內(nèi)，隨著地下水位線2的上移，排水管6內(nèi)的水壓會(huì)逐漸增加，通過(guò)傳感器10檢測(cè)排水管6內(nèi)的水壓，傳感器10的信號(hào)會(huì)傳遞給控制器9，控制器9判斷該信號(hào)是否超過(guò)預(yù)設(shè)值，當(dāng)水壓大于預(yù)設(shè)值時(shí)，說(shuō)明地下水過(guò)多，需要排掉一部分，控制器9控制排水閥11開(kāi)啟，通過(guò)排水管6將堆積體內(nèi)的水排入排水平洞12。當(dāng)水壓小于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器9控制排水閥11關(guān)閉，此時(shí)停止向排水平洞內(nèi)排水。其中，控制器9的操作方式可以是排水6至12小時(shí)后，控制器9控制排水閥11關(guān)閉，然后檢測(cè)水壓值，待水壓穩(wěn)定后，根據(jù)測(cè)量情況判斷是否再次啟動(dòng)排水。整個(gè)過(guò)程不需要人工介入，只需要設(shè)定相應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)和控制程序即可?？刂破?與排水閥11之間可通過(guò)無(wú)線或有線方式連接，無(wú)線方式例如藍(lán)牙傳輸方式等。
[0021]為了便于設(shè)置和定期檢修傳感器10，同時(shí)也為了使傳感器10檢測(cè)的信號(hào)較為準(zhǔn)確，如圖1和圖2所示，傳感器10設(shè)置在排水平洞頂部對(duì)應(yīng)的排水管內(nèi)。同時(shí)，可將控制器9也設(shè)置在排水平洞的頂部。因頂部可減少人為或其它原因的破壞。
[0022]在上述基礎(chǔ)上，由于在設(shè)置排水管6時(shí),排水管6與巖層4之間肯定會(huì)存在間隙，這些間隙有可能會(huì)使堆積體內(nèi)的水沿間隙下流，為了避免上述情況的發(fā)生，如圖1和圖2所示，排水管6與巖層4之間的縫隙內(nèi)分別設(shè)置有進(jìn)漿管8和出漿管7，進(jìn)漿管8的下端和出漿管7的下端分別與排水平洞12連通，出漿管7的上端高于進(jìn)漿管8的上端且出漿管7的上端位于基覆界線3的下方。通過(guò)進(jìn)漿管8向排水管6和巖層4之間的縫隙內(nèi)注漿，漿液會(huì)逐漸上升直至高于出漿管7的高度，此時(shí)，繼續(xù)注漿，漿液會(huì)從出漿管7流回排水平洞12，這說(shuō)明上述間隙基本被漿液封閉，當(dāng)漿液從出漿管7流回排水平洞12時(shí)停止注漿。待漿液凝固后，上述間隙基本被封閉，可有效阻止地下水沿間隙下流。進(jìn)而可更加有效的控制地下水的排水量。設(shè)置時(shí)，進(jìn)漿管8的高度在0.6米至1.2米之間，例如可為I米。出漿管7的頂端距離基覆界線3的高度可控制在1.5米至2.5米之間，例如可為2米。
【權(quán)利要求】
1.谷肩堆積體邊坡智能排水系統(tǒng)，其特征是:包括堆積體邊坡坡腳下部巖層(4)內(nèi)布置的排水平洞(12)，排水平洞(12)位于基覆界線(3)的下方，還包括排水管(6)，排水管(6)的上部位于基覆界線(3)的上方的堆積體(5)內(nèi)，排水管(6)的上部的側(cè)壁上開(kāi)有多個(gè)進(jìn)水孔(13)，排水管(6)的上部的側(cè)壁被土工布(14)包裹，排水管(6)的底部位于排水平洞(12)內(nèi)，排水管(6)的底部設(shè)置有排水孔(15)，排水孔處設(shè)置有排水閥(11)，排水平洞內(nèi)還設(shè)置有用于控制排水閥開(kāi)閉的控制器(9)以及用于檢測(cè)排水管內(nèi)水壓的傳感器(10)，傳感器(10)與控制器(9)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的谷肩堆積體邊坡智能排水系統(tǒng)，其特征是:傳感器(10)設(shè)置在排水平洞頂部對(duì)應(yīng)的排水管內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的谷肩堆積體邊坡智能排水系統(tǒng)，其特征是:排水管(6)與巖層(4)之間的縫隙內(nèi)分別設(shè)置有進(jìn)漿管(8)和出漿管(7)，進(jìn)漿管(8)的下端和出漿管(7)的下端分別與排水平洞(12)連通，出漿管(7)的上端高于進(jìn)漿管(8)的上端且出漿管(7)的上端位于基覆界線(3)的下方。
4.利用權(quán)利要求1所述谷肩堆積體邊坡智能排水系統(tǒng)的排水方法，其特征是: 通過(guò)排水管上的進(jìn)水孔(13)使堆積體內(nèi)的水進(jìn)入排水管內(nèi)，通過(guò)傳感器(10)檢測(cè)排水管內(nèi)的水壓，當(dāng)水壓大于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器(9)控制排水閥(11)開(kāi)啟，通過(guò)排水管(6)將堆積體內(nèi)的水排入排水平洞(12)，當(dāng)水壓小于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器(9)控制排水閥(11)關(guān)閉，此時(shí)停止向排水平洞內(nèi)排水。
5.如權(quán)利要求4所述的排水方法，其特征是:排水管(6)與巖層(4)之間的縫隙內(nèi)分別設(shè)置有進(jìn)漿管(8)和出漿管(7)，進(jìn)漿管(8)的下端和出漿管(7)的下端分別與排水平洞(12)連通，出漿管(7)的上端高于進(jìn)漿管(8)的上端且出漿管(7)的上端位于基覆界線(3)的下方，通過(guò)進(jìn)漿管(8)向排水管(6)和巖層(4)之間的縫隙內(nèi)注漿，當(dāng)漿液從出漿管(7)流回排水平洞(12)時(shí)停止注漿。
【文檔編號(hào)】E02D17/20GK103526769SQ201310507880
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】尤林, 王仁坤, 陳麗萍, 尹華安, 胡云明, 張沖, 龐明亮 申請(qǐng)人:中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司