一种面向填方边坡地下水防治的系统及防治方法与流程

本发明涉及边坡防治，具体是指一种面向填方边坡地下水防治的系统及防治方法。

背景技术：

1、地下水活动容易引起岩体蠕变和表土流动变形，降低岩体强度并增大填方边坡失稳概率，地下水对填方的不利影响主要表现在以下几个方面：

2、1、静水压力使得边坡滑体的滑动力增加且抗滑力减小，因而从边坡稳定性角度考虑，降低了边坡稳定性系数，对边坡稳定性不利；

3、2、由地下水作用产生的动水压力，作用在边坡岩体上推动岩体向下滑动；

4、3、粘土质岩体和节理、裂隙发育的岩体，随含水量的增加，静水压力使饱水岩体受到浮力而产生浮重。

5、此外，地下水汇集于填方边坡内部造成上述不利影响的原因之一，如部分填方边坡缺少地下排水系统，没有建设有效的倒排水系统，受纳场内积水未能导出排泄，致使堆渣的渣土含水过饱和，形成底部软弱滑动带，造成了严重的事故。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种面向填方边坡地下水防治的系统及防治方法，用于解决现有技术中填方边坡地下水过饱和形成底部软弱滑动带的问题，并且还能够用于对排水管内部的结晶堵塞情况进行防治。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种面向填方边坡地下水防治的系统，填方边坡采用坡率放坡并结合锚杆结构进行防护，且沿填方边坡的坡面分级设置有马道，底部设置有排水盲沟，所述系统包括设置在填方边坡顶部的截水沟，底部还设置有急流槽，所述急流槽的出口处设置有消力槛，所述填方边坡上还设置有明沟，且所述明沟与所述截水沟或急流槽连通，所述填方边坡的内部设置有暗沟，所述填方边坡内还设置有排水孔，所述排水孔内设置有排水管；其中，所述排水管的内壁设置有用于减少结晶的防结件，所述系统还包括对所述排水管进行结晶清理的防治件。需要说明的是，通过现场调查、结晶物微观分析可以发现，排水管堵塞的原因主要有两种:(1)石灰质围岩结晶:地下水流经富含碳酸钙的岩土体时，会携带大量的钙盐物质，流经排水管时，在排水管中流速变缓或有积水的部位会产生碳酸钙沉淀，经长时间积累沉淀会形成块状结晶，最终导致排水管堵塞；(2)泥砂的沉积:地下水在渗流过程中会携带一些细小颗粒，尤其降雨强度较大的地区，地下水会在岩土体中会产生管涌现象，会携带岩土体中大量的泥砂，在排水管中，由于重力作用泥砂会沉积在排水管底部，进而导致排水管堵塞。

4、基于上述问题，提出了一种面向填方边坡地下水防治的系统，通过在排水管的内部设置防结件来减少地下水在排水管内的结晶情况，其主要结合了生物仿生原理，即人体血管中大量绒毛蠕动使血管内血液循环流通而不堵塞，具体地，蠕动层包括设置在所述排水管内壁的绒毛，绒毛的存在改变了管内水流迹线，局部水流速度会有所增加，与普通排水管相比，减少了溶液与管壁接触时间，从而降低了结晶物的附着几率；流速较小时，液体与绒毛接触时间较长，在地下水的毛细效应作用下，管内液体会依附在绒毛上，绒毛越长，依附的溶液越多，从而形成的结晶物也越多。因此，能够较大程度地降低排水管内部的结晶情况。

5、所述系统还包括间隔均布在所述填方边坡坡面上的防护锚杆，且所述防护锚杆设置在所述锚杆结构之间。需要说明的是，现有技术中将带有螺丝钉的锚头被钻杆钻入孔内，螺丝钉锚头上开设有置放孔，钻杆进入螺丝钉锚头的置放孔可拆卸连接，待钻杆将螺丝钉钻到预定的孔深后，钢筋穿过钻杆进入置放孔内与螺丝钉锚头连接，随后钻杆和螺丝钉锚头前端的连接头脱离，钻杆向上提的同时，向孔内注入水泥浆，钢筋与锚头留于孔内做抗浮桩，但锚孔成孔时周边会产生碎石垃圾，且锚孔成孔后会出现反水现象，会与锚孔周边未及时清理的淤泥接触，则导致淤泥污水流入锚孔内影响注浆效果。

6、基于上述问题，提出对锚杆进行针对性改进，具体地，所述防护锚杆包括锚头与钻杆，所述钻杆上滑动设置有滑筒，所述滑筒的外周面上间隔均布有若干连杆，所述钻杆上还滑动设置有限位筒，所述限位筒的外周面上间隔均布有若干防护板，所述防护板与所述限位筒铰接，所述连杆的一端与所述滑筒的外周面铰接，另一端与所述防护板的中部铰接，当所述滑筒在所述钻杆上进行滑动时，能够带动防护板对锚孔进行防护。基于上述结构，在钻杆向上提的过程中，能够带动防护板对锚孔进行防护。

7、需要说明的是，所述钻杆上开设有限位槽，所述滑筒的内部设置有与所述限位槽匹配的凸起，所述滑筒能够在所述限位槽的范围内进行滑动。通过限位槽的设置，能够对滑动的移动进行限位与导向，继而实现稳定滑动。

8、作为优选，所述防结件包括蠕动层，所述蠕动层包括设置在所述排水管内壁的绒毛。

9、需要说明的是，所述防治件包括动力件、传动件、支架以及若干清理件，所述清理件呈圆周阵列设置在所述支架上，所述动力件包括电机与电源，所述传动件包括蜗杆，所述蜗杆与所述电机的输出轴连接，所述清理件包括：蜗轮、齿轮组以及清理轮，所述蜗轮与所述蜗杆啮合，且所述齿轮组与所述蜗轮同轴，所述清理轮与所述齿轮组啮合，当电机转动时，能够带动所述清理轮对所述排水管的内壁进行清理。基于上述结构，能够实现对排水管内结晶的动态清理。

10、需要说明的是，所述清理件还包括两块平行设置的转动板，所述蜗轮、齿轮组以及清理轮均设置在两所述转动板之间，所述转动板的一端与所述支架铰接，所述支架上还滑动设置有连接块，所述连接块与所述支架之间设置有弹性件，所述连接块的外周面铰接设置有转动杆，所述转动杆的自由端与所述转动板的另一端铰接，当所述连接块通过所述弹性件在支架上进行滑动时，所述转动杆能够使得转动板进行转动。基于上述结构，当转动杆进行转动时，能够带动清理件进行伸张，以匹配不同口径的排水管。

11、作为优选，所述排水管外倾4°至6°安装。

12、作为优选，所述填方边坡的坡面上设置有土工格栅，且含有草种的基质的厚度为30mm，不含有草种的基质的厚度为50mm。

13、一种面向填方边坡地下水防治的防治方法，使用一种面向填方边坡地下水防治的系统进行地下水防治。

14、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

15、1.本发明的防结件减少了溶液与管壁接触时间，从而降低了结晶物的附着几率；流速较小时，液体与绒毛接触时间较长，在地下水的毛细效应作用下，管内液体会依附在绒毛上，绒毛越长，依附的溶液越多，从而形成的结晶物也越多，因此，能够较大程度地降低排水管内部的结晶情况。

16、2.本发明的防治件在电机的作用下能够对不同管径的排水管进行适应性清理，能够较大程度地清理掉附着在排水管内壁的结晶，进而减少堵塞情况。

技术特征：

1.一种面向填方边坡地下水防治的系统，填方边坡采用坡率放坡并结合锚杆结构(1)进行防护，且沿填方边坡的坡面分级设置有马道，底部设置有排水盲沟(3)，其特征在于：所述系统包括设置在填方边坡顶部的截水沟(4)，底部还设置有急流槽(5)，所述急流槽(5)的出口处设置有消力槛，所述填方边坡上还设置有明沟，且所述明沟与所述截水沟(4)或急流槽(5)连通，所述填方边坡的内部设置有暗沟，所述填方边坡内还设置有排水孔(9)，所述排水孔(9)内设置有排水管(10)；

2.根据权利要求1所述的一种面向填方边坡地下水防治的系统，其特征在于：所述系统还包括间隔均布在所述填方边坡坡面上的防护锚杆(2)，且所述防护锚杆(2)设置在所述锚杆结构(1)之间。

3.根据权利要求2所述的一种面向填方边坡地下水防治的系统，其特征在于：所述防护锚杆(2)包括锚头(21)与钻杆(22)，所述钻杆(22)上滑动设置有滑筒(23)，所述滑筒(23)的外周面上间隔均布有若干连杆(24)，所述钻杆(22)上还滑动设置有限位筒(25)，所述限位筒(25)的外周面上间隔均布有若干防护板(26)，所述防护板(26)与所述限位筒(25)铰接，所述连杆(24)的一端与所述滑筒(23)的外周面铰接，另一端与所述防护板(26)的中部铰接，当所述滑筒(23)在所述钻杆(22)上进行滑动时，能够带动防护板(26)对锚孔进行防护。

4.根据权利要求3所述的一种面向填方边坡地下水防治的系统，其特征在于：所述钻杆(22)上开设有限位槽(27)，所述滑筒(23)的内部设置有与所述限位槽(27)匹配的凸起，所述滑筒(23)能够在所述限位槽(27)的范围内进行滑动。

5.根据权利要求1所述的一种面向填方边坡地下水防治的系统，其特征在于：所述防结件(11)包括蠕动层(13)，所述蠕动层(13)包括设置在所述排水管(10)内壁的绒毛。

6.根据权利要求1所述的一种面向填方边坡地下水防治的系统，其特征在于：所述防治件(12)包括动力件(121)、传动件(122)、支架(129)以及若干清理件(123)，所述清理件(123)呈圆周阵列设置在所述支架(129)上，所述动力件(121)包括电机(124)与电源，所述传动件(122)包括蜗杆(125)，所述蜗杆(125)与所述电机(124)的输出轴连接，所述清理件(123)包括：蜗轮(126)、齿轮组(127)以及清理轮(128)，所述蜗轮(126)与所述蜗杆(125)啮合，且所述齿轮组(127)与所述蜗轮(126)同轴，所述清理轮(128)与所述齿轮组(127)啮合，当电机(124)转动时，能够带动所述清理轮(128)对所述排水管(10)的内壁进行清理。

7.根据权利要求6所述的一种面向填方边坡地下水防治的系统，其特征在于：所述清理件(123)还包括两块平行设置的转动板(130)，所述蜗轮(126)、齿轮组(127)以及清理轮(128)均设置在两所述转动板(130)之间，所述转动板(130)的一端与所述支架(129)铰接，所述支架(129)上还滑动设置有连接块(131)，所述连接块(131)与所述支架(129)之间设置有弹性件(132)，所述连接块(131)的外周面铰接设置有转动杆(133)，所述转动杆(133)的自由端与所述转动板(130)的另一端铰接，当所述连接块(131)通过所述弹性件(132)在支架(129)上进行滑动时，所述转动杆(133)能够使得转动板(130)进行转动。

8.根据权利要求1所述的一种面向填方边坡地下水防治的系统，其特征在于：所述排水管(10)外倾4°至6°安装。

9.根据权利要求8所述的一种面向填方边坡地下水防治的系统，其特征在于：所述填方边坡的坡面上设置有土工格栅，且含有草种的基质的厚度为30mm，不含有草种的基质的厚度为50mm。

10.一种面向填方边坡地下水防治的防治方法，其特征在于：使用权利要求1至9任意一项所述的一种面向填方边坡地下水防治的系统。

技术总结
本发明涉及边坡防治技术领域，具体是指一种面向填方边坡地下水防治的系统及防治方法，所述系统包括设置在填方边坡顶部的截水沟，底部还设置有急流槽，所述急流槽的出口处设置有消力槛，所述填方边坡上还设置有明沟，且所述明沟与所述截水沟或急流槽连通，所述填方边坡的内部设置有暗沟，所述填方边坡内还设置有排水孔，所述排水孔内设置有排水管；本发明的防结件减少了溶液与管壁接触时间，从而降低了结晶物的附着几率；流速较小时，液体与绒毛接触时间较长，在地下水的毛细效应作用下，管内液体会依附在绒毛上，绒毛越长，依附的溶液越多，从而形成的结晶物也越多，因此，能够较大程度地降低排水管内部的结晶情况。

技术研发人员：孙东,张志鹏,董建兴,杨涛,毛旦东,王世宽
受保护的技术使用者：四川省华地建设工程有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15