本发明属于水利工程建设，具体涉及一种适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑生态管桩及其施工方法，适用于防止水利工程建设中的膨胀土边坡滑坡灾害，尤其适用于在寒旱区的膨胀土边坡。
背景技术：
1、膨胀土边坡失稳破坏机理表现为：在每年的运行期，渗入渠坡后渗水使膨胀土吸水饱和，呈现膨胀趋势，随运行期结束，渗流水位逐渐降低，膨胀土失水收缩极易导致浅层土体开裂生成裂隙。而由于渠坡后渗流水排出缓慢，同时进入停水期秋冬季气温迅速下降，仍滞留在渠坡内的渗流水易冻结成冰晶，使土体较饱和态进一步膨胀，破坏土体原有结构，降低土体骨架强度，最终在冬季结束进入春季运行期前，已冻结的冰晶融化以渗水形式排出，但已造成的渠坡土体浅层及深层裂隙无法修复，并在数次循环作用中持续发展最终导致渠坡结构破坏。由破坏机理可以看出，无论是干湿循环，冻融循环，还是干湿－冻融循环，其诱发的边坡问题均与膜后渗流水水位有关，对膜后渗流水位的控制与抽排对明渠工程至关重要，虽针对渠后渗水渠道工程已设置渠底箱涵集水结构，但效果并不明显。故现需要一种适用寒旱区膨胀土边坡的排水抗滑生态桩以解决上述工程问题，并极大程度避免浅层滑坡问题和膨胀土渠道冻胀破坏问题的出现。
2、抗滑桩作为一种长期广泛应用于边坡抗滑处理中的支挡结构，是滑坡治理的主要措施。抗滑桩埋于稳定滑床中，依靠桩与桩周岩(土)体的相互钳制作用把滑坡推力传递到稳定地层，利用嵌入稳定岩石层的桩身锚固作用和抗滑力，使滑坡得到稳定。在不少学者对抗滑桩进行有针对性的研究与改进后，提出了各种类型的排水抗滑桩，相较于常规抗滑桩，排水抗滑桩已在一定程度上解决了土体入渗排水的问题，同时也保留抗滑桩的滑坡治理功能。尽管已有不同类型排水抗滑桩的提出与改进，但大多是基于复合地基设计，缺乏适用输水明渠工程的排水抗滑桩设计，且坡后渗水问题仍是未完全解决的问题。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑生态管桩及其施工方法，通过及时抽排渠坡后渗水以控制坡后水位，进而起到提升渠坡稳定性的作用。
2、为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：
3、一种适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑管桩，包括桩体，所述桩体具有上下设置的降水段和嵌固段，所述桩体的降水段桩壁上设置有多个承担固结排水的排水孔道；所述桩体的嵌固段嵌固在坚实岩层，以提供抗滑作用。
4、进一步地，所述桩体的降水段远离所述嵌固段的一侧设置有桩盖，以防止土颗粒进入管桩内部。
5、进一步地，所述桩体的降水段、嵌固段以及所述桩盖均为钢渣混凝土浇筑而成。
6、进一步地，所述桩体的内壁贴附有土工膜。
7、进一步地，所述桩体的降水段靠近所述嵌固段的一端设置有抽水孔道。
8、进一步地，多个所述排水孔道的总面积与所述桩体的侧面积的比值小于0.03；多个所述排水孔道沿桩体的长方向以0.5m孔距间隔设置；所述排水孔道的孔径为所述桩体外径的1/10。
9、进一步地，当设置在渠坡顶部时，所述排水抗滑管桩还包括自动抽排水装置，所述自动抽排水装置包括位于所述桩体内的抽排水管，所述抽排水管的一端延伸至所述嵌固段，另一端延伸至所述桩体的外侧，与抽水机连接。
10、进一步地，所述桩体的降水段的内侧桩壁上自上至下设置有多个水位传感器，所述多个水位传感器与水位控制器电连接，所述水位控制器与所述抽水机电连接。
11、一种适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑管桩的施工方法，为上述任一项所述的适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑管桩在渠坡中段的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：
12、s110、进行现场测绘，根据现场运行期水位及渠坡数据确定排水抗滑生态桩下桩位置及桩体长度；
13、s120、根据确定下桩位置采用回旋钻成孔，钻孔延伸至渠底箱涵结构抽水管，随后吊桩到钻孔位置，缓慢下桩，桩体的嵌固段与降水段分段下桩，吊起管桩桩体的嵌固段对准施工孔洞，下桩过程中检查管桩身垂直度，第一节桩身及嵌固段插入地面时控制垂直偏差度小于等于0.5％，检查符合要求后开始压桩，嵌固段下桩至高出土体1000mm停止送桩，管桩沉桩前应预先完成管桩内壁土工膜的铺设；
14、s130、吊起管桩桩体的降水段至下桩位置，检查桩身垂直度后将降水段与嵌固段焊接成一体结构，检查焊接后整体桩身垂直度，并完成送桩过程；
15、s140、完成送桩过程后将已预埋好的排水管与降水段孔洞连接，向管桩内部浇筑钢渣混凝土，短桩完成浇筑养护后安装钢筋钢渣混凝土的桩盖。
16、一种适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑管桩的施工方法，为上述任一项所述的适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑管桩在渠坡顶部的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：
17、s210、进行现场测绘，根据现场运行期水位及渠坡数据确定排水抗滑生态桩下桩位置及桩体长度；
18、s220、在送桩前在管桩降水段内壁提前布置好水位传感器，将传感器的另一端与水位控制器连接；
19、s230、根据确定下桩位置采用回旋钻成孔，钻孔延伸至渠底箱涵结构抽水管，随后吊桩到钻孔位置，缓慢下桩，桩体的嵌固段与降水段分段下桩，吊起管桩桩体的嵌固段对准施工孔洞，下桩过程中检查管桩身垂直度，第一节桩身及嵌固段插入地面时控制垂直偏差度小于等于0.5％，检查符合要求后开始压桩，嵌固段下桩至高出土体1000mm停止送桩；
20、s240、吊起管桩桩体的降水段管桩至下桩位置，检查桩身垂直度后将降水段与嵌固段管桩焊接成一体结构，检查焊接后整体桩身垂直度，并完成送桩过程；
21、s250、完成送桩过程后将已预埋好的排水管与降水段孔洞连接，向管桩内部浇筑钢渣混凝土，短桩完成浇筑养护后安装钢筋钢渣混凝土的桩盖。
22、本发明的有益效果：
23、1、本发明较传统的排水抗滑桩，对于寒旱区膨胀土渠道工程有较强针对性，可在运行期有效控制渠坡后渗流水位，在停水期初期迅速降低坡后滞后降水水位，提高整体边坡稳定。
24、2、本发明排水管桩采用的混凝土掺料钢渣是炼钢过程中的一种副产品，将其再利用制作排水抗滑管桩，实现钢渣废弃物的就地环保处置与资源化，起到了生态保护的作用。
25、3、本发明所采用的自动抽排水装置，不仅用于停水期初期快速降低渠坡后的滞后渗流水位，还可用于运行期的渠坡后渗流水位的控制，可极大减少渠坡后渗流水对渠坡稳定性的不利影响。
1.一种适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑管桩，其特征在于，包括桩体，所述桩体具有上下设置的降水段和嵌固段，所述桩体的降水段桩壁上设置有多个承担固结排水的排水孔道；所述桩体的嵌固段嵌固在坚实岩层，以提供抗滑作用。
2.根据权利要求1所述的适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑管桩，其特征在于，所述桩体的降水段远离所述嵌固段的一侧设置有桩盖，以防止土颗粒进入管桩内部。
3.根据权利要求2所述的适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑管桩，其特征在于，所述桩体的降水段、嵌固段以及所述桩盖均为钢渣混凝土浇筑而成。
4.根据权利要求1所述的适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑管桩，其特征在于，所述桩体的内壁贴附有土工膜。
5.根据权利要求1所述的适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑管桩，其特征在于，所述桩体的降水段靠近所述嵌固段的一端设置有抽水孔道。
6.根据权利要求1所述的适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑管桩，其特征在于，多个所述排水孔道的总面积与所述桩体的侧面积的比值小于0.03；多个所述排水孔道沿桩体的长方向以0.5m孔距间隔设置；所述排水孔道的孔径为所述桩体外径的1/10。
7.根据权利要求1至6任一项所述的适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑管桩，其特征在于，当设置在渠坡顶部时，所述排水抗滑管桩还包括自动抽排水装置，所述自动抽排水装置包括位于所述桩体内的抽排水管，所述抽排水管的一端延伸至所述嵌固段，另一端延伸至所述桩体的外侧，与抽水机连接。
8.根据权利要求7所述的适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑管桩，其特征在于，所述桩体的降水段的内侧桩壁上自上至下设置有多个水位传感器，所述多个水位传感器与水位控制器电连接，所述水位控制器与所述抽水机电连接。
9.一种适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑管桩的施工方法，其特征在于，为权利要求1至6任一项所述的适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑管桩在渠坡中段的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：
10.一种适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑管桩的施工方法，其特征在于，为权利要求1至8任一项所述的适用于寒旱区膨胀土明渠工程的排水抗滑管桩在渠坡顶部的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：
