1、基本规定
(1)坡面(地表)排水设施:应结合地形和天然水系进行布设,并做好进出口的位置选择和处理,防止出现堵塞、溢流、渗漏、淤积、冲刷等现象;
(2)排水设施的几何尺寸:应根据集水面积、降雨强度、历时、分区汇水面积、坡面径流量、坡体内渗出的水量等因素进行计算确定,并做好整体规划和布置--参照《室外排水设计规范》GB 50114等相关规范进行设计计算确定。
(3)截水沟:根据具体情况截水沟可以设一道或数道。截水沟的横断面尺寸需经流量计算确定;截水沟应采取有效的防渗措施,出水口应引伸到边坡范围以外,出口处设置消能设施,确保边坡的稳定性。跌水和急流槽的设计可参照相关排水规范执行(详见《公路排水设计规范》JTJ 018-97)。
2、地表排水沟的布置
坡体以外的地表水,以拦截和旁引为原则;
滑坡体以内的地表水,以防渗、尽快汇集和引出为原则。
坡体外,设置一条或多条环形截水沟,拦截或旁引地表径流,不使流入滑坡范围之内;
坡体内,充分利用自然沟谷,布置成树枝状排水系统,修建渗沟及明沟等弓I水工程,减少地表水对坡面冲刷和入渗。

截水沟应设置在滑坡体边界以外不小于5 m 处,环形布置。当山坡坡面较大,地表径流流速较大时,应设计数条排水截水沟,间距以50 -60 m 为宜。当截水沟长度超过500 m 时应选择适当地点设出水口,将水引至山坡侧的自然冲沟或桥涵进水口;截水沟必须有牢靠的出水口,必要时需要设置跌水或急流槽,出水口必须与其他排水设施平顺衔接。
滑坡体内布置排水沟:应充分利用滑坡范围内的自然沟谷排除地表水,为防止天然冲沟的进一步下切,对自然沟谷要整修、加固和铺砌,达到不溢流、不渗漏的目的,一般修成复式断面,沟底沟坡铺砌厚度30 cm的浆砌块石。在泉水出露处设置排水沟以减少泉水的二次入渗;在滑坡坡面渗透系数变化的地带,坡面纵坡变化的地带布置排水沟,可以减少降雨人渗量。
3、排水沟的一般要求
(1)排水沟断面形状有矩形、梯形、复合型、U 形等形状。无论采用何种排水沟形式,应注意排水沟的集流条件,沟边不得超过地表。

(2)滑坡体上若有水田,应改为旱地耕作。滑坡体后缘(外围),若分布有可能影响滑坡的积水池、塘、库时,宜停止耕作;否则,其底和周边均需实施防渗工程。
(3)当排水沟通过裂缝时:应设置成叠瓦式的沟槽,可用土工合成材料或钢筋混凝土预制板做成。有明显开裂变形的坡体,应及时用黏土或水泥浆填实裂缝,整平积水坑、洼地,使降雨能迅速向排水沟汇集、排走。
(4)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。当排水沟断面变化时,应采用渐变段衔接,其长度可取水面宽度之差的5 〜20倍。在排水沟纵坡变化处,应避免上游产生壅水。断面变化,宜改变沟道宽度,深度保持不变。
(5)设计排水沟的纵坡:应根据沟线、地形、地质以及与山洪沟连接条件等因素确定,并进行抗冲刷计算。当自然纵坡大于1:20或局部高差较大时,应设置陡坡或跌水。跌水和陡坡进出口段 ,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” 字墙形式。
(6)陡坡和缓坡连接剖面曲线:应根据水力学计算确定;跌水和陡坡段下游,应采用消能和防冲措施。当跌水高差在5 m 以内时,宜采用单级跌水;跌水高差大于5 m 时,宜采用多级跌水。

7)排水沟宜用浆砌片石或块石砌成;地质条件较差,如坡体松软段,可用毛石混凝土或素混凝土修建。砌筑排水沟砂浆的标号,宜用M7.5~M10。对坚硬块片石砌筑的排水沟,用比砌筑砂浆高1 级标号的砂浆进行勾缝,且以勾阴缝为主。毛石混凝土或素混凝土的标号,宜用C10~C15. 陡坡和缓坡段沟底及边墙,应设伸缩缝,缝间距为10 ~ 15 m 。伸缩缝处沟底,应设齿前墙,伸缩缝内应设止水或反滤盲沟或同时采用。

4、排水沟断面设讨
地表排水工程水力设计,应首先对排水系统各主、支沟段控制的汇流面积进行分割计算,并根据设计降雨强度分别计算各主、支沟段汇流量和输水量;在此基础上,确定排水沟断面和过流能力。在确定排水沟断面时应考虑坡面排水沟的堵塞,取堵塞系数1.5 选取过水断面,即过水断面增大1.5 倍。
地表排水工程的设计降雨标准为20年一遇,对于重要工程经论证可以提高设计标准。地表排水流量按下式计算:

径流系数:是一定汇水面积地面径流量(m m )与降雨量(m m )的比值,是任意时段内的径流总量与同时段内的降水总量的比值。
地表种类 | 径流系数 | 地表种类 | 径流系数 |
沥青混凝土路面 | 0.95 | 陡峻的山地 | 0.75-0.90 |
水泥混凝土路面 | 0.90 | 起伏的山地 | 0.60-0.80 |
透水性沥青路面 | 0.60-0.80 | 起伏的草地 | 0.40-0.65 |
粒料路面 | 0.40-0.60 | 平坦的耕地 | 0.45-0.60 |
粗粒土坡面和路肩 | 0.10-0.30 | 落叶林地 | 0.35-0.60 |
细粒土坡面和路肩 | 0.40-0.65 | 针叶林地 | 0.25-0.50 |
硬质岩石坡面 | 0.70-0.85 | 水田、水面 | 0.70-0.80 |
软质岩石坡面 | 0.50-0.75 |

不同材料排水沟粗糙系数


各种排水沟的水力半径和过水断面积计算用表

在确定排水沟断面时应考虑坡面排水沟的堵塞,取堵塞系数1.5 选取过水断面,即过水断面增大1.5 倍。
当排水沟的水流速过大,将造成排水沟遭水流冲刷而侵蚀破坏,不同结构的排水沟的允许不冲流速如下表所示。

当排水沟的水流速过小,容易造成排水沟淤堵,一般最小流速不小于0.4 m/15s,因此在设计排水沟时应满足最小排水坡度的要求。
当现场地形坡度大,排水沟的水流速将超过允许不冲流速,这时必须有消能措施,常用的方法是在沟底设置消能齿,增加排水沟表面的粗糙系数,排水沟设跌水坎,沟底做出台阶状。


