一种位于高速路边坡的排水结构及其施工方法与流程

本技术涉及道路边坡，尤其是涉及一种位于高速路边坡的排水结构及其施工方法。

背景技术：

1、高速公路的山区路段，高速公路常紧邻比边坡设置；路边坡的稳定性对保障高速公路的畅通具有较大的意义。在南方雨水季节，降水、地下水移动等导致边坡土体吸水饱和，增加了土体重量；边坡上的土体在重力的作用下，沿着一定的软弱面或软弱带顺坡向下滑动；从而使得大量土体堆积在高速公路上，影响交通。

2、因此，山区高速路边坡的排水系统对保障路基边坡稳定性具有十分重要的作用。将边坡土体中多余的水分排出，降低边坡土体的重量；有助于提高边坡稳定性。

3、参照图1，在修建高速公路3时，常需要在山体中部开挖土体，以供高速公路3穿设。由于高速公路3位置处的土体被挖除，使得高速公路3上方的边坡失去下部支撑效果，使得该边坡在雨水天气有较大概率发展成滑坡，从而影响高速公路3的运行。

4、参照图1，高速公路3上方山体包括潜在滑坡体1和上缘体2，潜在滑坡体1与高速公路3相邻设置，上缘体2设置于潜在滑坡体1上方。潜在滑坡体1的水源包括地表水和地下水；潜在滑坡体1的地表水主要来着于上缘体2的地表径流，潜在滑坡体1的地下水主要来自于上缘体2的降水入渗。

5、在现有技术中，常在潜在滑坡体的坡面上设置排水沟等排水结构，以及时排走潜在滑坡体表面的水体，减少水体向潜在滑坡体内部渗透。但上述排水结构的排水性能有限，仍然有较多水体渗透至潜在滑坡体内，增加了潜在滑坡体发展成滑坡体的风险。

技术实现思路

1、为了提高位于高速路边坡的排水性能，本技术提供一种位于高速路边坡的排水结构及其施工方法。

2、本技术提供的一种位于高速路边坡的排水结构及其施工方法，采用如下的技术方案：

3、一种位于高速路边坡的排水结构，高速公路上方山体包括潜在滑坡体和上缘体，所述潜在滑坡体设置于所述上缘体与高速公路之间；

4、排水结构包括第一充气管、第一输气管和空气压缩机，所述上缘体靠近所述潜在滑坡体一侧设有若干个第一钻孔，若干个所述第一钻孔沿着所述上缘体的边缘间隔设置；所述第一充气管插接于所述第一钻孔内，且所述第一充气管通过所述第一输气管与所述空气压缩机相连接；所述空气压缩机用于第一充气管中输送气体，所述第一充气管开设有供气体穿设的第一透气孔，气体经所述第一透气孔扩散至上缘体中。

5、通过采用上述技术方案，空气压缩机通过第一输气管和第一充气管往上缘体中注入高压气体，该高压气体会挤压土体孔隙中的水，从而阻止或减缓上缘体中的地下水向潜在滑坡体方向渗透，从而减少潜在滑坡体的地下水含量。

6、即通过往上缘体边缘区域注入高压气体，在上缘体地下水的移动路径上设置止水帷幕；使得上缘体的雨水多通过地表径流排出，减少上缘体的地下水向潜在滑坡体流动量，降低潜在滑坡体的重量，降低潜在滑坡体发展成滑坡的风险。

7、可选的，排水结构还包括第一格挡件和第一注浆体；沿着所述第一钻孔的孔底到孔口方向，所述第一充气管包括第一透水管段和第一密封管段，所述第一透气孔设置于所述第一透水管段；所述第一格挡件套设于所述第一充气管外周，所述第一格挡件与所述第一充气管固定连接，且所述第一格挡件外周与所述第一钻孔侧壁相抵接，所述第一格挡件设置于所述第一透水管段与所述第一密封管段之间；所述第一注浆体设置于所述第一密封管段，且所述第一注浆体与所述第一格挡件、所述第一钻孔的侧壁相抵接，所述第一注浆体开设有供第一充气管穿设的第一安装孔，所述第一注浆体用于隔断所述上缘体与所述第一钻孔空腔的水气连接。

8、通过采用上述技术方案，通过在第一充气管的第一密封管道外周设置与第一注浆体，用第一注浆体密封第一充气管与第一钻孔侧壁之间的缝隙；从而减少高压气体沿着第一充气管与第一钻孔侧壁之间的缝隙向外排出，空气压缩机注入的高压气体可以尽可能多的往上缘体内部土体渗透，从而提高了高压气体对上缘体地下水的拦截效果。

9、可选的，还包括第一导向架，所述第一导向架固设于所述第一充气管外周，且所述第一导向架沿着所述第一充气管长度方向设有若干个；所述第一导向架用于与所述第一钻孔的侧壁相抵接，所述第一导向架埋设于所述第一注浆体内。

10、通过采用上述技术方案，通过在第一充气管外周设置若干个第一导向架，从而使得第一充气管与第一钻孔侧壁之间具有间隙，从而便于工作人员浇筑第一注浆体。

11、可选的，还包括截水沟、第二充气管、和第二输气管，所述截水沟设置于所述上缘体靠近所述潜在滑坡体一侧，且所述截水沟沿着所述上缘体边缘设置，所述截水沟用于截留所述上缘体的地表径流；所述第二充气管固设于所述截水沟底部，且所述第一充气管沿着所述截水沟长度方向设置，所述第二充气管通过所述第二输气管与所述空气压缩机相连接。

12、通过采用上述技术方案，截水沟用于拦截上缘体的地表径流，从而减少潜在滑坡体的地表径流。当空气压缩机往第二充气管注入高压气体时，该高压气体会冲刷截水沟底部的泥沙，以便于截水沟内的水体带走泥沙。

13、可选的，排水结构还包括若干个排水管和输水管，所述上缘体开设有若干个容纳排水管的第二钻孔，所述第二钻孔设置于所述第一钻孔远离所述潜在滑坡体一侧；所述输水管与所述排水管相连通，所述排水管的进水口设置于所述第二钻孔底部，所述输水管的出水口设置所述截水沟处，且所述输水管的出水口高程低于所述排水管的进水口高程，所述排水管外周开设有供水体穿设的排水孔，所述排水管用于排出所述上缘体的地下水。

14、通过采用上述技术方案，当空气压缩机往上缘体中注入高压气体时，上缘体土体内的高压气体将地下水拦截至第一充气管上方；从而使得第一充气管上方的土体含有较多的地下水。而通过在第一充气管上方安装排水管，从而利用排水管将上缘体中聚集的地下水排出，从而可以进一步降低上缘体中地下水往潜在滑坡体渗透的水量，进一步降低潜在滑坡体发展成滑坡的风险。

15、可选的，所述第二钻孔的孔口高于所述第二钻孔的孔底部。

16、通过采用上述技术方案，第二钻孔和排水管仰斜式设置，使得排水管具有较强的集水能力，同时也便于工作人员施工。

17、可选的，排水结构还包括第二格挡件和第二注浆体；沿着所述第二钻孔的孔底到孔口方向，所述排水管包括第二透水管段和第二密封管段；所述第二格挡件套设于所述排水管外周，所述第二格挡件与所述排水管固定连接，且所述第二格挡件外周与所述第二钻孔侧壁相抵接，所述第二格挡件设置于所述第二透水管段与所述第二密封管段之间；所述第二注浆体设置于所述第二密封管段，且所述第二注浆体与所述第二格挡件、所述第二钻孔的侧壁相抵接，所述第二注浆体开设有供排水管穿设的第二安装孔，所述第二注浆体用于隔断所述上缘体与所述第二钻孔空腔的水气连接。

18、通过采用上述技术方案，从而利用第二注浆体隔绝上缘体中土体与第二密封管段之间水气联系，从而使得排水管的第二透水管段内具有较大的水头，有利于地下水排出。

19、可选的，还包括第二导向架，所述第二导向架固设于所述排水管外周，且所述第二导向架沿着所述排水管长度方向设有若干个；所述第二导向架用于与所述第二钻孔的侧壁相抵接。

20、通过采用上述技术方案，通过在排水管外周设置若干个第二导向架，从而使得排水管与第二钻孔侧壁之间具有间隙，从而便于工作人员浇筑第二注浆体。

21、一种位于高速路边坡的排水结构的施工方法，包括以下步骤：

22、第一钻孔施工：沿着上缘体靠近潜在滑坡体的边缘钻第一钻孔，第一转孔竖向设置，相邻第一钻孔之间相距5-8m；

23、第一充气管施工：将第一充气管放置于第一钻孔内，且第一格挡件、第一导向架均与第一钻孔侧壁相抵接；往第一充气管与第一钻孔侧壁之间浇筑第一注浆体；

24、第二钻孔施工：沿着上缘体靠近潜在滑坡体的边缘钻第二钻孔，第二钻孔斜向下设置，相邻第一钻孔之间相距5-8m；

25、排水管施工：将排水管放置于第二钻孔内，且第二格挡件、第二导向架均与第二钻孔侧壁相抵接，往排水管与第二钻孔侧壁之间浇筑第二注浆体；

26、安装空气压缩机：将空气压缩机安装至机房内，使用第一输气管将空气压缩机与第一充气管相连接。

27、可选的，一种位于高速路边坡的排水结构的施工方法，还包括以下步骤：

28、截水沟施工：沿着上缘体靠近潜在滑坡体一侧的边缘修建截水沟；

29、第二充气管施工：在第二充气管外周缠绕土工部，将第二充气管固定至截水沟的沟底，将第二输气管一端与空气压缩机相连接，将第二输气管的另一段与第二充气管相连接；

30、安装排水管：将排水管的出水口固定于所述截水沟内。

31、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

32、1.通过往上缘体边缘区域注入高压气体，在上缘体地下水的移动路径上设置止水帷幕；使得上缘体的雨水多通过地表径流排出，减少上缘体的地下水向潜在滑坡体流动量，降低潜在滑坡体的重量，降低潜在滑坡体发展成滑坡的风险；

33、2.通过在第一充气管的第一密封管道外周设置与第一注浆体，用第一注浆体密封第一充气管与第一钻孔侧壁之间的缝隙；从而减少高压气体沿着第一充气管与第一钻孔侧壁之间的缝隙向外排出，空气压缩机注入的高压气体可以尽可能多的往上缘体内部土体渗透，从而提高了高压气体对上缘体地下水的拦截效果；

34、3.当空气压缩机往上缘体中注入高压气体时，上缘体土体内的高压气体将地下水拦截至第一充气管上方；从而使得第一充气管上方的土体含有较多的地下水。而通过在第一充气管上方安装排水管，从而利用排水管将上缘体中聚集的地下水排出，从而可以进一步降低上缘体中地下水往潜在滑坡体渗透的水量，进一步降低潜在滑坡体发展成滑坡的风险。