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原文传递利用压缩空气诱导和控制滑坡的系统及方法

专利名称：	利用压缩空气诱导和控制滑坡的系统及方法
摘要：	本发明公开了一种利用压缩空气诱导和控制滑坡的系统及方法，该系统包括压缩空气作用面、设定滑坡体、压缩空气注入管、压缩空气分配管、稳压室、压力表、空压机；压缩空气注入管从设定滑坡体的表面延伸至压缩空气作用面，压缩空气注入管通过压缩空气分配管与稳压室连接，稳压室通过泵室连接管与空压机连接。本发明能够人为控制滑坡，保护滑坡体下方的已有建筑物，或者避免堰塞湖的产生；克服了山上水资源及其他材料获取途径有限、不便于运输的缺陷，仅利用简单的装置系统即可实现消除滑坡隐患的效果，施工量小，大大降低了施工及实施成本，对环境无污染，可操作性强，应用范围更广。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江西;36
申请人：	东华理工大学
发明人：	李明东;李炳焱;孙健峰;周家文;张京伍
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201910559852.7
公开号：	CN110306567A
代理机构：	南京苏高专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	柏尚春
分类号：	E02D17/20(2006.01);E;E02;E02D;E02D17
申请人地址：	330000 江西省南昌市广兰大道418号
主权项：	1.利用压缩空气诱导和控制导滑坡的系统，其特征在于：包括压缩空气作用面(2)、设定滑坡体(3)、压缩空气注入管(4)、压缩空气分配管(5)、稳压室(6)、压力表(7)、空压机(9)；压缩空气注入管(4)从设定滑坡体(3)的表面延伸至压缩空气作用面(2)，压缩空气注入管(4)通过压缩空气分配管(5)与稳压室(6)连接，稳压室(6)上安装压力表(7)；稳压室(6)通过泵室连接管(8)与空压机(9)连接，泵室连接管和压缩空气分配管上分别安装有阀门。 2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：压缩空气注入管的布设区域为压缩空气作用面上滑坡体厚度大于平均厚度0.25倍的区域，其在布设区域内分布式间隔布设，相邻两根压缩空气注入管的间距为0.7-2.8m。 3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：压缩空气分配管与多根压缩空气注入管连接，压缩空气分配管的流通量大于其所连接的所有压缩空气注入管的流通量总和。 4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：压缩空气注入管采用金属管道，压缩空气分配管采用软质塑料管，并使压缩空气分配管预留出大于设定滑坡体预定滑移量的长度余量。 5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：空压机、稳压室、泵室连接管设置于预设滑坡体外稳定处。 6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：稳压室的体积满足以下关系式：v稳≥100(p-1)kAt/h；其中p为压缩空气的压力，单位为atm(标准大气压)；k为土体的气体渗透系数，单位为m/s；A为压缩空气作用面上压缩空气注入管的布设区域的面积，单位为m2；h为滑坡体的平均厚度，单位为m；t为稳压时间，单位为s，取值为10-60s。 7.一种基于权利要求1-6中任一项所述的利用压缩空气诱导和控制导滑坡系统的诱导控制滑坡方法，其特征在于：包括以下步骤： (1)根据工程需要选取压缩空气作用面，压缩空气作用面上方的坡体为设定滑坡体； (2)计算临界气压，即滑动起始压力值； (3)计算稳压室的体积； (4)根据临界气压的大小选择合适的空压机和压力表，空压机的排气压力不小于临界气压； (5)布设压缩空气注入管、压缩空气分配管、稳压室、压力表、泵室连接管、空压机和阀门； (6)打开空压机，将压缩空气依次经泵室连接管、稳压室、压缩空气分配管、压缩空气注入管到达压缩空气作用面，促使滑坡体滑动； (7)滑动期间通过开关泵室连接管上的第一阀门调节稳压室的压缩空气压力来调控预设滑动体的滑动速度； (8)当预设滑坡体滑动至预定位置时，关闭压缩空气分配管上的第二阀门，关闭空压机，结束人工诱导滑坡。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，临界气压按下式计算：其中Pcr为临界气压，单位为atm(标准大气压)；G为预设滑动体的重力，单位为kN；A为预设滑动面面积，单位为m2；θ为预设滑动面与水平面的夹角；为滑动面上土体的内摩擦角，c为滑动面上土体的粘聚力，单位为kPa。 9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：空压机的排气量q空压机(m3/s)取为1.5(p-1)kA/h～2.0(p-1)kA/h；其中p为压缩空气的压力，单位为atm(标准大气压)；k为土体的气体渗透系数，单位为m/s；A为压缩空气注入管的布设区域的面积，单位为m2；h为滑坡体的平均厚度，单位为m。 10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：调控滑坡体的滑动速度时，通过开大第一阀门提高压缩空气压力来加快滑动速度，关小第一阀门降低压缩空气压力来减缓滑动速度。
所属类别：	发明专利