截水沟做法
砖砌截水沟施工方案一、 开挖要求：1． 开挖程序：测量放线→切线分层开挖→排降水→修坡→整平→留足预留土层等。挖土应自上而下水平分段分层进行，边挖边检查坑底标高及坡度，不够时及时修整，每3m左右修一次坡至设计标高，再统一进行一次修坡清底，检查坑底宽和标高，要求坑底凹凸不超过20㎝。2． 基坑开挖应尽量防止对地基土的扰动，机械开挖时为避免破坏基底土，应在基底标高以上预留一层20㎝厚土层由人工挖掘修整至设计院标高。3． 在地下水位以下挖土应在基坑四侧挖好临时排水沟和集水井，将水位降低至坑以下500㎜以利于挖方进行。4． 雨季施工时，基坑应分段开挖并在两侧围以土堤或挖排水沟，以防地面雨水，施工用水浸入施工现场或冲刷边坡，造成塌方。5． 基坑开挖时，应对平面控制桩水准点，基坑平面位置，水平标高，边坡坡度等，经常复测检查。6． 基坑挖完后，应进行验槽作好记录，如发现地基土质与地质勘探报告，设计要求不符时，应与有关人员研究及时处理。二、 施工准备：本工程基坑底标高为-2.7M，基坑底面积为1230㎡。挖方量约2460余方。因此采用反铲履带式单斗挖掘机开挖，自卸汽车运土。挖掘机(反铲)挖土方时，应对所有运输设备进行维修检查，试运转，并运至使用地点就位，准备好施工肜料及工程用料，按施工平面图堆放。1． 组织并配备土方工程所需各专业技术人员，管理人员和技术工人，组织安排好作业班次制定较完善的技术岗位责任制和技术，质量，安全管理网络，建立技术责任制和质量保证体系对采用的土方工程新机具，新工艺，新技术，组织力量进行研制和试验。2． 勘查施工现场，摸清工程场地情况，收集施工所需要的各种资料，地下基础管线，电缆坑基防空洞等，地面上施工范围内的障碍物和堆积物状况为施工提供可靠的资料和数据。3． 修建临时设施及道路根据土方和基础工程规模修筑施工场地内机械运行的道路，行车路面宽度不小于7米，最大纵向坡度应不小于6%。三、 进度：本工程预计从年月日开挖至年月日基坑开挖完工，历时天。四、 质量保证措施：1． 对定位放线的控制，复核建筑物的定位桩、轴线、方位和几何尺寸，按图纸设计要求用经纬仪、钢卷尺进行检查核对，水准仪标高可引测在已建成的沉降已稳定的建筑物上或在建筑物稍远的地方设置水准点，并妥加保护，挖土过程中要定期进行复测、校验，控制桩的位置和水准点标高。2． 对土方开挖的控制，检查内容主要为挖土标高，截面尺寸放坡和排水，土方开挖应从上向下分层分段依次进行，随时作成一定的坡度，在接近设计标高或边坡边界时应预留200㎜厚土层用人工开挖和整修以保证不扰动土和标高符合设计要求。3． 挖土必须做好地表和坑内排水，地面截水和地下降水，地下水位应保持低于开挖面500㎜以下。4． 土方开挖完成后，应与有关单位人员共同进行验收，做好相应记录。5． 按照图纸设计要求及土方开挖工程质量验收标准严格施工进行开挖。五、 安全措施：1． 挖土前根据安全技术落后交底了解地下管线、人防及其他构筑物情况和具体位置，地下构筑物外露时必须进行加固保护，作业过程中应避开管线和构筑物。在现场电力、通信电缆2米范围内和现场燃气、热力、给排水等管道1米范围内挖土时，必须在主管单位人员监护下采取人工挖开挖。2． 基坑深度超过1.5米必须根据土质和深度情况按安全技术交底放坡枵加可靠支撑，边坡不稳，有坍塌危险征兆时必须立即撤离现场，并及时报告施工负责人，采取安全可靠排险措施后方可继续开挖。3． 坑沟必须设置人员上下坡道或安全梯，严禁攀登固壁支撑上下，或直接从沟坑边壁上挖洞攀登上下。间歇时不得在槽坑、坡脚休息。4． 挖土过程中有古墓、地下管道、电缆或其他不能辨别的异物和液体、气体时应立即停止作业，并报告负责人，等查明处理后再继续挖土。5． 坑沟边1米内不得堆土，堆料，放置机具，开挖深度超过2米时，必须在周边设两道牢固护栏杆，并立挂安全网6． 配合机械挖土清理槽地作业时，严禁进入铲斗回转半径范围，必须待挖掘机停止作业后，方准进入铲斗回转半径范围内清土。
山体截水沟的设计年限是50年一遇。根据相关公开信息查询，山体截水沟的设计年限都是50年一遇的设计。截水沟（interceptingditch），又称天沟，指的是为拦截山坡上流向路基的水，在路堑坡顶以外设置的水沟拦截水流。拦截山坡上流向路基的水，在路堑坡顶以外设置的水沟（规范规定距路堑坡顶外缘大于等于5m，距路堤坡脚外缘大于等于2m），采用浆砌片石、浆砌块石或水泥混凝土预制块的形式。
（2）当无措施坡面的坡长太大时，应在此坡面增设几道截水沟。增设截水沟的间距一般20～30m，应根据地面坡度、土质和暴雨径流情况，通过设计计算具体确定；
（3）蓄水型截水沟基本上沿等高线布设，排水型截水沟应与等高线取1%～2%的比降；
（4）当截水沟不水平时，应在沟中每5～10m修一高20～30cm的小土土当，防止冲刷；
（5）排水型截水沟的排水一端应与坡面排水沟相接，并在连接处作好防冲措施。
路基施工中坡度不同而且设置了边坡平台证明路基高度已经很高了。
1、可以在边坡交汇处设置集水池，并引出红线外。
2、截水沟采用人工开挖砌筑，截水沟内槽砂浆抹面，不得使用预制块拼砌。
3、截水沟形状为：路基内低外高原则设计，与急流槽搭接完好。
4、截水沟上层边坡应满砌或预制块+植草处理，避免雨水冲刷路基边坡。
排水工程设计应在滑坡或崩塌防治总体方案基础上，结合地质、水文地质条件及降水条件，制订地表排水、地下排水或二者相结合的方案。当地质条件和水文地质条件复杂时，排水工程对于滑坡或崩塌稳定系数的提高值可不作为设计依据，但可作为安全储备加以考虑。
（一）地表排水工程设计
1.地表排水工程
地表排水工程包括排水沟、截水沟、自然边沟、急流槽和跌水。
（1）排水沟
排水沟是指位于滑坡体或崩塌体上的地表排水设施，用于排泄滑坡体或崩塌体上由降水、泉水等转化的坡面水流或者由截水沟所排出的水流。
排水沟断面形状可为矩形、梯形、复合形及U形等。矩形、梯形断面的排水沟易于施工，维修清理方便，具有较大的水力半径和输移力，在设计时应优先考虑。当坡面较缓时，宜采用梯形排水沟；当坡面陡峻时，宜采用矩形排水沟。
改变排水沟的设置方向可以调整水流速度。一般来说，对于水流速度接近2m/s的排水沟，可以采用圆弧弯曲的方法来改变水流方向，圆弧半径不应小于3倍的排水沟宽度；对于流速大于2m/s的排水沟，可以采用增大圆弧半径来实现。为了不使水流溢出，也可通过留足出水高度或采用多级跌水来实现排水沟方向的改变。
（2）截水沟
当滑坡或崩塌体上方地表径流量较大时，应设置拦截地表径流的截水沟。截水沟应结合地形和地质条件沿等高线布置。如果滑坡体的界限基本明确，应在滑坡体的周界外设置截水沟。公路排水设计规范规定，截水沟坡度为（1∶1.0）～（1∶1.5），沟底宽度和沟的深度不宜小于0.5m。地质条件较差，有可能产生渗漏或变形时，应采取相应的防护措施。截水沟长度以200～500m为宜，超过500m时，可在中间适宜位置设置泄水口，由急流槽或急流管分流排引。截水沟的水流一般通过急流槽汇入排水沟、自然边沟中。
截水沟的断面形状一般为矩形或梯形。当自然斜坡较缓时，宜采用梯形截水沟；当山坡陡峭时，宜采用矩形排水沟。
对于多级挖方边坡，每级边坡的平台均设置平台截水沟，平台截水沟一般有两种设计：上凸式和下凹式。平台截水沟常通过急流槽将水引至自然边沟或截水沟中。
（3）自然边沟
自然边沟是指位于滑坡体或崩塌体下方坡脚处或公路边的已有排水设施，用于排泄排水沟、截水沟汇集的水流。
以往的设计，各级公路的边沟都习惯采用梯形（土质）和矩形（岩质）横断面。具体采用何种形式应按公路等级、所需排水设计流量、设置位置和土质或岩质选定。但对高速和一级公路，在行驶车辆偏离出路基时，梯形和矩形边沟容易造成较大的安全事故，宜采用浅三角形或碟形横断面；而流量大，过水断面相应较大时，为减少开挖量，可采用设有槽盖板的矩形横断面。
边沟纵坡坡度通常与路线纵坡坡度相同或相近。设计时纵坡坡度、出水口位置和沟壁的允许流速或冲刷防护，三者综合考虑，相互协调一致。
自然边沟一般宜通过急流槽与排水沟或自然水渠相接。
（4）急流槽
急流槽是集中排泄流水的重要设施，在滑坡或崩塌防治中，急流槽一般有3种类型：截水沟接排水沟的急流槽、截水沟接边沟的急流槽、排水沟接边沟的急流槽。
公路排水设计规范对急流槽作了以下规定：
1）急流槽可采用由浆砌片石或混凝土预制件铺砌的矩形横断面。浆砌片石急流槽的槽底厚度为0.2～0.4m，槽壁厚度0.3～0.4m，混凝土急流槽的厚度可为0.2～0.3m。槽顶应与两侧斜坡表面齐平。槽深最小0.2m，槽底宽最小0.25m，槽底每隔2.5～5.0m设置一个凸榫，嵌入坡体内0.3～0.5m，以免槽体顺坡下滑。
2）当急流槽纵坡坡度大于1∶1.5时，宜采用金属管，管径至少20cm。各节急流管用管桩锚固在坡体上，其接口应做防水联结，以免管内水流渗漏或冲刷坡面。
3）急流槽或急流管的进水口与沟渠泄水口之间做成喇叭口式联结，变宽段应有至少15cm的下凹，并做铺砌防护。急流槽或急流管的出水口处应做消能设施，可采用混凝土或石块铺筑的消力坪或消力池。
图2－1为典型的急流槽设计。
（5）跌水
跌水为人工排水沟的特殊形式，用于陡坡地段，沟底纵坡可达100％，是山区崩塌或滑坡防治中地表排水常见的结构物。因纵坡大、水流急、冲刷严重，故跌水必须用浆砌块石或水泥混凝土砌筑，且应埋设牢固。
图2－1 典型的急流槽设计（单位：cm）
在跌水的结构设计中，可采用单级跌水设计和多级跌水设计，如图2－2、图2－3所示。
2.地表排水工程的布设
对于滑坡体，地表排水工程一般由外围截水沟和地表排水沟组成。外围截水沟应设置在滑坡体后缘，远离周界裂缝5m以外的稳定斜坡坡面上，依地形而定，多呈环形；地表排水沟设置在滑坡体上，依地形而定，平面上呈“人”字形。地表排水沟与外围截水沟相连通或不连通均可。
图2－2 涵洞排水单级跌水
图2－3 等截面多级跌水
对于崩塌体，因其坡面较陡，故一般仅设置外围截水沟，而不设置地表排水沟。外围截水沟应设置在崩塌体可能发展的边界以外，远离边界5m以上的稳定斜坡坡面上，依地形而定，多呈环形。
外围截水沟和地表排水沟均要与坡脚边沟连接，使截排的地表水汇入自然边沟后流出滑坡或崩塌区。
3.设计径流量的确定
（1）计算公式
可根据中国水利科学院水文研究所提出的小汇水面积设计流量公式计算。计算公式为
地质灾害防治技术
式中：Qp为设计频率地表水汇流量（m3/s）；Φ为径流系数；S为设计降雨强度（mm/h）；F为汇水面积（km2）；T为流域汇流时间（h）；n为降雨强度衰减系数。
当缺乏必要的流域资料时，可按中国公路科学研究所提出的经验公式计算。即
当F≥3km2时，公式为
地质灾害防治技术
当F<3km2时，公式为
地质灾害防治技术
（2）参数取值
1）设计降雨强度（S）的计算公式及方法可参见《公路排水设计规范》（JTJ 018—97）。
2）汇水面积（F）由等高线确定。对于已治理过的滑坡或崩塌，必须考虑以前治理方法对汇水面积的影响。例如，在上游已设置截水沟，则由于截水沟的作用，使汇水面积增大，因此设计排水系统时，应按增大了的汇水面积考虑。
3）径流系数（Φ）为径流量与总降水量的比值，可按汇水范围内的地表种类由表2－1确定。当汇水范围内有多个地表种类时，应按各个地表种类的面积加权平均径流系数取值。
表2－1 径流系数（Φ）经验数值一览表
4.排水沟管的水力学计算
排水沟管的水力学计算的目的是根据设计径流量，确定沟管的断面尺寸，并复核其流速是否满足允许值。
（1）沟管水力半径
计算公式为
地质灾害防治技术
式中：R为水力半径（m）；ω为过水断面面积（m2）；X为过水断面中水与沟管相接触部分的周长（m）。
常用沟管水力半径和过水断面面积按表2－2确定。
表2－2 沟管水力半径和过水断面面积计算总表
续表
（2）沟管泄水能力
沟管的泄水能力计算公式如下：
地质灾害防治技术
式中：Q为设计的泄水能力（m3/s）；v为平均流速（m/s）；ω为过水断面面积（m2）。
上式中的平均流速（v）可按曼宁公式确定：
地质灾害防治技术
式中：v为平均流速（m/s）；R为水力半径（m）；I为排水沟管坡降，（‰）；n为沟管壁的糙率，可按表2－3取值。
表2－3 沟管壁的糙率（n）经验值
（3）浅三角开沟泄水能力
浅三角开沟泄水能力修正计算公式如下：
地质灾害防治技术
式中：Q为设计的泄水能力（m3/s）；i为浅三角开沟的横向坡降，（‰）；I为浅三角开沟的纵向坡降，（‰）；H为水深（m）；n为沟管壁的糙率。
5.排水沟管的允许流速
《公路排水设计规范》（JTJ 018—97）对排水沟管的允许流速作下列规定：
1）明沟的最小允许流速为0.4m/s，暗沟和管的最小允许流速为0.75m/s。
2）管的最大允许流速：金属管为10m/s；非金属管为5m/s。
3）明沟的最大允许流速：在水深为0.4～1.0m时，按表2－4取用；其余按表2－4所列数值乘以表2－5中相应的修正系数。
表2－4 明沟的最大允许流速规定值
表2－5 明沟的最大允许流速修正系数
6.截排水沟的技术要求
1）截排水沟宜用浆砌片石或块石砌成，当地质条件较差时，如坡体松软段，可用毛石混凝土或素混凝土修建。砂浆的标号宜用M7.5—M10。对坚硬块石或片石砌筑的排水沟，可用比砌筑砂浆高1级标号的砂浆进行勾缝。毛石混凝土或素混凝土标号宜用C10—C15。
2）陡坡和缓坡段沟底及边墙应设伸缩缝，伸缩缝间距为10～15m。伸缩缝处的沟底应设齿前墙，伸缩缝内应设止水或反滤盲沟或同时采用。
3）当截排水沟断面变化时，应采用渐变段衔接，其长度可取水面宽度之差的5～20倍。当截排水沟通过裂缝时，应设置叠瓦式沟槽，可用土工合成材料或钢筋混凝土预制板制成。
4）截排水沟进出口平面布置宜采用喇叭口或“八”字形导流翼墙，导流翼墙长度可取设计水深的3～4倍。
5）截排水沟的安全超高不宜小于0.4m。对于弯曲段的凹岸，应考虑水位壅高的影响。
6）设计截排水沟的纵坡，应根据沟线、地形、地质以及与山洪沟连接条件等因素确定。当自然纵坡大于1∶20或局部高差较大时，可设置陡坡或跌水。陡坡或跌水进出口段应设导流翼墙，与上、下游沟渠护壁连接。梯形断面沟道多做成渐变收缩扭曲面；矩形断面沟道多做成“八”字形。
7）陡坡和缓坡连接剖面曲线应根据水力学计算确定，陡坡或跌水段下游应采用消能和防冲措施。当跌水高差在5m以内时宜采用单级跌水，跌水高差大于5m时宜采用多级跌水。
8）截排水沟弯曲段的弯曲半径，不得小于最小容许半径及沟底宽度的5倍。最小容许半径可按下式计算：
地质灾害防治技术
式中：Rmin为最小容许半径（m）；v为沟道中水流流速（m/s）；ω为过水断面面积（m2）。
（二）地下排水工程设计
用于崩塌和滑坡防治的地下排水工程多为渗沟、排水洞、排水孔、集水井。
1.渗沟
渗沟按作用的不同，可分为支撑渗沟、边坡渗沟和截水渗沟3种。
（1）支撑渗沟
适用于滑面埋深2～10m的滑坡体支撑，兼有排除和疏干滑坡体内地下水的作用。
支撑渗沟有主干渗沟和分支渗沟两种。主干渗沟平行于滑动方向，布设在地下水露头处。分支渗沟应根据坡面汇水情况合理布设，可与滑动方向成30°～40°交角，并可伸展到滑坡范围以外，以起拦截地下水的作用，如图2－4所示。
图2－4 支撑渗沟平面布置图
支撑渗沟的平面形状一般有“III”形和“YYY”形。渗沟横向间距视土质情况，可采用表2－6所列数据。
表2－6 渗沟横向间距
支撑渗沟的深度一般以不超过10m为宜，宽度一般采用2～4m，视渗沟深度、抗滑需要及便于施工等因素而定。
支撑渗沟的基底应埋入滑动面以下0.5m，并设置2％～4％的排水纵坡。当滑动面较陡时，可修筑成台阶，台阶宽度视实际需要而定，一般不小于2m，如图2－5所示。
（2）边坡渗沟
当滑坡前缘的路基边坡上有地下水均匀分布或坡面有湿地时，可修建边坡渗沟。边坡渗沟具有疏干和支撑边坡、拦截坡面径流和减轻坡面冲刷的作用。
边坡渗沟的平面形状一般有垂直的、分支的及拱形的。分支渗沟的主沟主要起支撑作用，而支沟则起疏干作用。分支渗沟可相互连接呈网状，如图2－6所示。拱形渗沟因拱部易变形，故不宜推广使用。
图2－5 支撑渗沟结构示意图
图2－6 网状边坡渗沟
图2－7 截水渗沟平面布置图
边坡渗沟的间距取决于地下水的分布、水量和边坡土质等因素，一般采用6～10m。边坡渗沟的深度一般不小于2m，宽度为1.5～2.0m。边坡渗沟的基底应设置于湿土层以下的稳定土层，并铺设防渗层。
（3）截水渗沟
截水渗沟垂直于地下水流向设置，用于拦截滑坡外围的地下水，防止地下水进入滑坡体内。截水渗沟一般修筑在滑坡体可能发展范围5m以外的稳定土体上，平面上呈环形或折线形，如图2－7所示。截水渗沟的深度一般不小于10m，断面大小不受流量控制，主要取决于施工方便。基底应埋入最低含水层下的不透水层，当其底部未埋入完整基岩时，应采用浆砌片石修筑沟槽。截水渗沟的迎水沟壁应设反滤层，背水沟壁设隔渗层。
为便于维修与疏通，在截水渗沟的直线段每隔30～50m或转弯、变坡处应设置检查井，如图2－8所示。检查井井壁应设置泄水孔，以排除附近的地下水。
2.排水洞
排水洞是人工开挖的隧洞，通常在隧洞的周围布置一定深度的排水孔，形成一个有效降低地下水位的排水系统。
排水洞一般平行于边坡走向布置，必要时可在其他方向布置支洞，穿过可能的阻水带，扩大排水范围。对于较高的边坡，通常在不同高程布置若干条排水洞，以最大限度地排泄地下水。
在土体和风化严重的岩体中开挖的隧洞需进行衬砌支护，宜采用全断面支护的形式，以防止排水洞的水通过洞底渗入边坡内。
图2－8 检查井（单位：cm）H—检查井深度；Φ—钢筋铁圈直径
3.排水孔
（1）排水孔的分类
排水孔是地下排水的一种重要方式，其优点是易于施工，且可以控制较大范围的地下水。排水孔通常可分为以下两种：
1）通过坡面（包括挡土墙面）打排水孔，以疏干地下水；
2）与地下排水廊道或抽水井相连，以增加排水范围。
（2）排水孔的布设要求
1）排水孔应具有足够大的直径，保证水流通畅，以达到降低地下水位的目的；
2）在坡面上一般以上仰角布设排水孔，坡度一般为3％～10％；
3）排水管应有足够的刚度和强度，防止孔壁坍塌；
4）排水管中一般布设有排水孔，并用起反滤作用的材料保护排水孔，以防堵塞；
5）在坚硬的岩体中布设的排水孔可不加任何保护而直接排水，但此类排水孔极易因孔壁坍塌而堵塞，缩短使用寿命。因此，排水孔中通常插入一定材质的排水管。按材质分，排水管通常可分为金属排水管、硬质排水管和透水软管3种。
4.集水井
当通过排水洞和排水孔汇集的地下水不能依靠重力自然排出坡体时，可以考虑采用集水井排水。在滑坡体外的相对稳定区域，选择地下水集中地带，设置直径大于3.5m的竖井，并在井壁上设置短的水平钻孔，一般为2～3层，使附近的地下水汇集到井中，采用水泵把水排至地表。
集水井的深度一般为15～30m。对于不稳定地段，集水井应达到比滑动面浅的部位；对于稳定的地段，集水井应达到基岩，并深入基岩2～3m。
降雨历时t
是指连续降雨的时段，可以是整个降雨经历的时间，也可以指降雨过程中的某个连续时段。
雨水管渠的设计降雨历时t，由地面集水时间t1和雨水在计算管段中流行的时间t2组成。
t=t1+mt2
式中 t——设计降雨历时，min；
t1——地面集水时间，min，视距离、地形坡度和地面铺盖情况而定，一般采用5min~15min；
t2——雨水在管渠内流行的时间，min；
m——折减系数，暗管m=2，明渠m=1.2，在陡坡地区，暗管折减系数m=1.2~2，经济条件较好、安全性要求较高地区的排水管渠m可取1。
地面集水时间t1受水区面积大小、地形陡缓、屋顶及地面的排水方式、土壤的干湿程度及地表覆盖情况等因素的影响。在实际应用中，要准确地计算t1值是比较困难的，所以通常取经验数值，t1=5~15min。在设计工作中，按经验在地形较陡、建筑密度较大或铺装场地较多及雨水口分布较密的地区，t1=5~8min；而在地势平坦、建筑稀疏、汇水区面积较大，雨水口分布较疏的地区，t1值可取10~15min。
雨水在管渠内流行的时间t2可依以下公式计算
t2=∑L/60v
式中t2——雨水在管渠内流行时间，min；
L——各管段的长度，m；
v——各管段满流时的水流强度，m/s。
