邊坡軟式透水管排水機(jī)理及淤塞效應(yīng)研究 工程建設(shè)往往因?yàn)榭臻g利用,城市規(guī)劃等需要對(duì)山體進(jìn)行開(kāi)挖支護(hù),形成的邊坡工程作為 性服役設(shè)施,其長(zhǎng)期穩(wěn)定性問(wèn)題日益突出.地下排水系統(tǒng)作為邊坡工程的重要組成部分,對(duì)于保持邊坡的穩(wěn)定性發(fā)揮著至關(guān)重要的作用.針對(duì)福建省典型的殘積土邊坡,利用室內(nèi)邊坡物理模型試驗(yàn),對(duì)其在后緣補(bǔ)給充分情況下深層軟式透水管的排水與淤塞效應(yīng)展開(kāi)研究;結(jié)合Plaxis有限元數(shù)值模擬對(duì)軟式透水管作用下的邊坡排水效果進(jìn)行模擬分析,獲得各種透水管布設(shè)工況下邊坡滲流場(chǎng)變化規(guī)律;在室內(nèi)邊坡模型試驗(yàn)及有限元數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,借助先進(jìn)的數(shù)碼顯鏡設(shè)備及量測(cè)方法對(duì)透水管排泄速度,淤塞質(zhì)量增加量及透水管表面土工織物淤塞面積進(jìn)行觀測(cè)來(lái)研究透水管淤塞程度的發(fā)生,發(fā)展及演化規(guī)律,獲得主要成果如下:

(1)模型兩側(cè)邊界土體滲水較快,中部次之;底部和后緣滲水較快,中部土體飽水較為緩慢,主要原因在于邊界的約束效應(yīng)以及滲流通道決定的;

(2)不同傾角的透水管對(duì)邊坡的滲流場(chǎng)影響顯著.透水管傾角較緩,土體滲流首先匯集,而隨著滲流不斷帶走細(xì)顆粒,滲流通道加大,土體密實(shí)度下降.排水后期低傾角比高傾角部位滲透強(qiáng)度大幾十倍;

(3)透水管下端封堵對(duì)排水效果增大影響顯著.當(dāng)坡體后緣給水量一定時(shí),地下水流優(yōu)先往滲透性較好的通道排泄,坡體其他部位滲流強(qiáng)度相對(duì)變小,而該有利排泄通道受到的滲透破壞也較嚴(yán)重;

(4)數(shù)值分析結(jié)果顯示:邊坡后緣地下水位抬升,透水管孔長(zhǎng)的增大,透水管下端封堵能夠有效提高透水管導(dǎo)水能力;透水管孔徑增大對(duì)排泄能力影響較小;透水管布設(shè)高程與打設(shè)角度(仰角)需考慮兩者的布置對(duì)透水管與地下水位線之間相對(duì)位置的影響,透水管越深入后緣豐富地下水,調(diào)控的范圍越大,導(dǎo)水能力發(fā)揮越好;

(5)軟式透水管使用時(shí)間,排泄速度及水頭變化周期對(duì)透水管淤塞程度的影響規(guī)律基本呈現(xiàn)出排水初期淤塞增長(zhǎng)較快,隨著土體內(nèi)細(xì)顆粒不斷被水流攜帶走,能夠被滲透水流攜帶走的顆粒越來(lái)越少,故淤塞程度呈現(xiàn)逐漸衰弱的回歸趨勢(shì);

(6)軟式透水管淤塞的實(shí)質(zhì)是土體內(nèi)細(xì)顆粒運(yùn)移的結(jié)果,在具有一定可度的淤塞程度范圍內(nèi),軟式透水管仍能夠發(fā)揮有效排水的功能.。

           軟式透水管管體耐壓參數(shù)

   管徑         2%            3%          4%           5%              10%

   50mm      18kg           37kg        6kg           110kg          440kg

   80mm      39kg           84kg         154kg       229kg          480kg

   100mm     76kg          159kg        277kg       374kg          620kg

   150mm     88kg          150kg        198kg       250kg          525kg

   200mm     110kg         248kg        318kg       368kg          480kg

  備注:測(cè)試長(zhǎng)度為25cm,若以1m測(cè)試,則加壓荷重為本表之四倍.