CN101886374B - 一种槽底加固的全衬砌泥石流排导槽及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种槽底加固的全衬砌泥石流排导槽及其施工方法。其结构包括全衬砌的排导槽底板和两侧的排导槽侧墙；在地基中、排导槽下方设有若干沿排导槽横向贯穿、与排导槽底板相连、按一定间距分布、具有一定有效埋深的潜槛；在排导槽进口和出口位置处的潜槛为加深型潜槛，在排导槽其他位置处的潜槛为普通潜槛；加深型潜槛的有效埋深大于普通潜槛的有效埋深，且加深型潜槛向两侧排导槽侧墙的基础底部各延伸一个三角形契形体。与现有技术相比，本发明能充分利用潜槛的固床作用，分段加固排导槽底部，避免因局部排导槽底部的破坏而危及整个排导槽的安全，充分保障排导槽的运行安全；不但增加工程量小、施工费用低、而且节约大量工程维护费用。
Description
技术领域
本发明涉及一种泥石流防治技术，特别是涉及一种槽底加固的全衬砌型泥石流排导槽及其施工方法。
背景技术
泥石流灾害是我国地质灾害的主要类型之一。随着山区经济的发展、西部大开发的深化，泥石流工程治理需求越来越旺盛，全衬砌型泥石流排导槽最为泥石流工程治理的常用工程措施，以往应用非常广泛，将来泥石流工程治理中也必将大量应用。
泥石流由于其具有比水高得多的容重，其包含碎屑土的流体结构具有特殊性，故泥石流运动表现出惯性高、输移力强、冲击力巨大、磨蚀力强等特点，常造成全衬砌型泥石流排导槽底部磨蚀大、冲击破坏严重，出现局部破坏甚至全槽破坏的不良后果。
为了防止泥石流对全衬砌型泥石流排导槽底部的磨蚀，通常采用提高混凝土标号、设纵向旧钢轨滑床护面，但是这些措施的成本太高，难以大面积推广应用，另一方面，即使采取这些措施也可能出现局部薄弱点破坏而导致整个排导槽破坏的现象。
专利号为ZL 200320115126.0名称为“泥石流速排结构”的实用新型专利公开了嵌固桩结构，该结构是为了提供水平抗滑力，防止槽体滑动，增强速排结构的稳定性，但并没有明确该嵌固桩结构与速流槽的位置关系；如果嵌固桩位于槽体侧墙下，则不能对槽底提供任何保护作用；如果嵌固桩位于槽底下方，一则不能较好提供水平抗滑力，二则由于没有贯穿槽底，在槽底局部破坏下发挥排导槽整体保护作用非常有限。因此，该种泥石流速排结构与一般全衬砌槽存在同样的可能出现局部薄弱点破坏而导致整个排导槽破坏的现象。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种槽底加固的全衬砌泥石流排导槽及其施工方法，能够充分利用沿排导槽横向贯穿的潜槛的固床作用，分段加固全衬砌泥石流排导槽的底部，避免因局部排导槽底部的破坏而危及整个排导槽的安全，充分保障泥石流排导槽排导功能的正常发挥。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
本发明提出的槽底加固的全衬砌泥石流排导槽，包括全衬砌的排导槽底板和两侧的排导槽侧墙。在地基中、排导槽下方设有若干沿排导槽横向贯穿、与排导槽底板相连、按一定间距分布、具有一定有效埋深的潜槛。所述潜槛包括加深型潜槛和普通潜槛；在排导槽进口和出口位置处的潜槛为加深型潜槛，在排导槽其他位置(即除进口和出口位置外)处的潜槛为普通潜槛。所述加深型潜槛的有效埋深大于普通潜槛的有效埋深，且加深型潜槛向两侧排导槽侧墙的基础底部各延伸一个三角形契形体。由于潜槛与排导槽底板相连、沿排导槽横向贯穿，呈贯穿槽底的长条型，能够对排导槽底板提供充分的固床作用，同时分段布设的潜槛更能分段加固排导槽底板，从而有效避免因排导槽底板的局部破坏而导致整个排导槽底板的破坏，充分保障全衬砌泥石流排导槽的安全运行。同时，根据对大量全衬砌泥石流排导槽的应用考察，发现排导槽的进口和出口位置是最易被破坏的薄弱环节，因此在进口和出口设置特设加深型潜槛，也是为了强化固床效果。
所述三角形契形体的斜面水平宽度a与斜面竖向高度c之比的斜面横坡比降1∶m为1∶0.5-1∶2，即1∶m＝a∶c(三角形契形体的斜面横坡比降等于三角形契形体的斜面水平宽度与三角形契形体的斜面竖向高度之比)；这种三角形契形体的构造可避免因泥石流侵蚀导致排导槽进口和出口处侧墙倾倒，有利于充分保证排导槽侧墙的稳定性。所述潜槛的上表面与排导槽底板的顶面或底面处于同一个面上，即潜槛的上表面形状与排导槽底板的形状是保持一致的，潜槛的横坡比降1∶n取决于排导槽底板的设计。
所述普通潜槛的有效埋深h是从排导槽底板的顶面起算、普通潜槛埋藏于地基的最小深度，根据排导槽沟床纵比降、潜槛间间距共同确定；普通潜槛的有效埋深h为1.5-3.0m。所述加深型潜槛的有效埋深H是从排导槽底板的顶面起算、加深型潜槛埋藏于地基的最小深度，根据排导槽沟床纵比降、潜槛间间距共同确定；加深型潜槛的有效埋深H为2.5-4.0m，比普通潜槛的有效埋深h加深1.0-2.5m。
所述潜槛间的间距L，根据泥石流流域面积、排导槽沟床纵比降和泥石流性质共同确定，一般为20-100m。在沿排导槽侧墙纵向方向上，潜槛的宽度b(即所述潜槛沿沟床线的宽度)为1.0-2.5m。所述潜槛的工程结构一般采用混凝土或钢筋混凝土等结构形式。
所述槽底加固的全衬砌泥石流排导槽在施工上，先施工潜槛、后施工排导槽侧墙、再施工潜槛间的全衬砌排导槽底板，潜槛上表面可至全衬砌排导槽底板的顶面，也可以至全衬砌排导槽底板的底面。所述槽底加固的全衬砌泥石流排导槽的施工方法，施工步骤具体如下：
(一)施工埋藏于地基中、排导槽下方的潜槛，在排导槽进口和出口位置处施工为加深型潜槛，在排导槽其他位置(即除进口和出口位置外)处施工为普通潜槛；
(二)施工排导槽两侧的排导槽侧墙；
(三)施工排导槽侧墙间的全衬砌排导槽底板，使排导槽底板的顶面与潜槛的上表面处于同一个面上，或使排导槽底板的底面与潜槛的上表面处于同一个面上。
对于排导槽较长的情况，可分段施工，分段重复上述第(一)至(三)施工步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：与现有全衬砌型泥石流排导槽结构相比，本发明能够充分利用沿排导槽横向贯穿的潜槛的固床作用，分段加固全衬砌泥石流排导槽的底部，避免因局部排导槽底部的破坏而危及整个排导槽的安全，充分保障泥石流防治工程的运行安全；不但增加工程量小、施工费用低、而且节约大量工程维护费用。
附图说明
图1是潜槛的上表面与排导槽底板的顶面处于同一个面上时的槽底加固的全衬砌泥石流排导槽的纵剖面示意图。
图2是潜槛的上表面与排导槽底板的底面处于同一个面上时的槽底加固的全衬砌泥石流排导槽的纵剖面示意图。
图3是槽底加固的V型全衬砌泥石流排导槽中设有普通潜槛部分的俯视图。
图4是槽底加固的V型全衬砌泥石流排导槽中设有普通潜槛部分的横向剖视图。
图5是槽底加固的V型全衬砌泥石流排导槽中设有加深型潜槛部分的横向剖视图。
图6是槽底加固的梯形全衬砌泥石流排导槽中设有普通潜槛部分的俯视图。
图7是槽底加固的梯形全衬砌泥石流排导槽中设有普通潜槛部分的横向剖视图。
图8是槽底加固的梯形全衬砌泥石流排导槽中设有加深型潜槛部分的横向剖视图。
图中标号如下：
1 排导槽侧墙 2 排导槽底板
3 普通潜槛 4 加深型潜槛
5 三角形契形体
h 普通潜槛的有效埋深 H 加深型潜槛的有效埋深
L 潜槛间的间距 b 潜槛的宽度
a 三角形契形体的斜面水平宽度
c 三角形契形体的斜面竖向高度
1∶m 三角契形体的斜面横坡比降
1∶n 潜槛的横坡比降
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的优选实施例作进一步的描述。
实施例一
如图2、图3、图4、图5所示。针对流域面积为1.5km2、堆积扇面坡降为18％。在泥石流堆积扇上，建槽底加固的V型全衬砌泥石流排导槽，排导槽长200m，包括全衬砌的排导槽底板2和两侧的排导槽侧墙1。在地基中、排导槽下方设有11条沿排导槽横向贯穿、与排导槽底板2相连、按一定间距分布、具有一定有效埋深的潜槛。潜槛间的间距L为20.0m；在沿排导槽侧墙1纵向方向上，潜槛的宽度b为1.0m；潜槛的工程结构采用混凝土结构；潜槛的上表面形状与槽底的设计形状保持一致，为V型，潜槛的上表面与排导槽底板2的底面处于同一个面上，潜槛的横坡比降1∶n按照全衬砌排导槽底板2的横向纵坡取1∶4。在排导槽进口和出口位置处的2条潜槛为加深型潜槛4，在排导槽其他位置处的其余9条潜槛为普通潜槛3。加深型潜槛4的有效埋深H是从排导槽底板2的顶面起算、加深型潜槛4埋藏于地基的最小深度；加深型潜槛4的有效埋深H为4.0m。普通潜槛3的有效埋深h是从排导槽底板2的顶面起算、普通潜槛3埋藏于地基的最小深度；普通潜槛3的有效埋深h为3.0m。加深型潜槛4向两侧排导槽侧墙1的基础底部各延伸一个三角形契形体5；三角形契形体5的斜面水平宽度a与斜面竖向高度c之比的斜面横坡比降1∶m为1∶2。
所述的槽底加固的V型全衬砌泥石流排导槽的施工步骤具体如下：
(一)施工埋藏于地基中、排导槽下方的潜槛，在排导槽进口和出口位置处施工为加深型潜槛4，在除排导槽进口和出口位置外的其他位置处施工为普通潜槛3；
(二)施工排导槽两侧的排导槽侧墙1；
(三)施工排导槽侧墙1间的排导槽底板2，使排导槽底板2的底面与潜槛的上表面处于同一个面上。
实施例二
如图1、图6、图7、图8所示。针对流域面积为20.0km2、堆积扇面坡降为5％。与实施例一相同之处不再重复赘述，不同之处在于：排导槽长800m，潜槛9条，在排导槽进口和出口位置处的2条潜槛为加深型潜槛4，在排导槽其他位置处的其余7条潜槛为普通潜槛3。排导槽槽底形状为梯形；潜槛间的间距L为100.0m；在沿排导槽侧墙1纵向方向上，潜槛的宽度b为2.5m；潜槛的工程结构采用钢筋混凝土结构；潜槛的上表面形状与槽底的设计形状保持一致，为梯形，潜槛的上表面与排导槽底板2的顶面处于同一个面上，潜槛的横坡比降1∶n按照全衬砌排导槽底板2的横向纵坡取1∶8。加深型潜槛4的有效埋深H为2.5m；普通潜槛3的有效埋深h为1.5m。三角形契形体5的斜面水平宽度a与斜面竖向高度c之比的斜面横坡比降1∶m为1∶0.5。
所述的槽底加固的梯形全衬砌泥石流排导槽的施工步骤具体如下：
(一)施工埋藏于地基中、排导槽下方的潜槛，在排导槽进口和出口位置处施工为加深型潜槛4，在除排导槽进口和出口位置外的其他位置处施工为普通潜槛3；
(二)施工排导槽两侧的排导槽侧墙1；
(三)施工排导槽侧墙1间的排导槽底板2，使排导槽底板2的顶面与潜槛的上表面处于同一个面上。
Claims (9)
1.一种槽底加固的全衬砌泥石流排导槽，包括全衬砌的排导槽底板(2)和两侧的排导槽侧墙(1)，其特征在于：在地基中、排导槽下方设有若干沿排导槽横向贯穿、与排导槽底板(2)相连、按一定间距分布、具有一定有效埋深的潜槛；在排导槽进口和出口位置处的潜槛为加深型潜槛(4)，在排导槽其他位置处的潜槛为普通潜槛(3)；加深型潜槛(4)的有效埋深大于普通潜槛(3)的有效埋深，且加深型潜槛(4)向两侧排导槽侧墙(1)的基础底部各延伸一个三角形契形体(5)；所述普通潜槛(3)的有效埋深是从排导槽底板(2)的顶面起算、普通潜槛(3)埋藏于地基的最小深度，所述加深型潜槛(4)的有效埋深是从排导槽底板(2)的顶面起算、加深型潜槛(4)埋藏于地基的最小深度。
2.根据权利要求1所述的槽底加固的全衬砌泥石流排导槽，其特征在于：三角形契形体(5)的斜面水平宽度a与斜面竖向高度c之比的斜面横坡比降1∶m为1∶0.5-1∶2。
3.根据权利要求1所述的槽底加固的全衬砌泥石流排导槽，其特征在于：潜槛的上表面与排导槽底板(2)的顶面或底面处于同一个面上。
4.根据权利要求1-3任一所述的槽底加固的全衬砌泥石流排导槽，其特征在于：普通潜槛(3)的有效埋深h是从排导槽底板(2)的顶面起算、普通潜槛(3)埋藏于地基的最小深度；普通潜槛(3)的有效埋深h为1.5-3.0m。
5.根据权利要求1-3任一所述的槽底加固的全衬砌泥石流排导槽，其特征在于：加深型潜槛(4)的有效埋深H是从排导槽底板(2)的顶面起算、加深型潜槛(4)埋藏于地基的最小深度；加深型潜槛(4)的有效埋深H为2.5-4.0m。
6.根据权利要求1-3任一所述的槽底加固的全衬砌泥石流排导槽，其特征在于：潜槛间的间距L为20-100m。
7.根据权利要求1-3任一所述的槽底加固的全衬砌泥石流排导槽，其特征在于：在沿排导槽侧墙(1)纵向方向上，潜槛的宽度b为1.0-2.5m。
8.根据权利要求1-3任一所述的槽底加固的全衬砌泥石流排导槽，其特征在于：潜槛采用混凝土。
9.如权利要求1所述的槽底加固的全衬砌泥石流排导槽的施工方法，其特征在于：施工步骤具体如下：
(一)施工埋藏于地基中、排导槽下方的潜槛，在排导槽进口和出口位置处施工为加深型潜槛(4)，在排导槽其他位置处施工为普通潜槛(3)；
(二)施工排导槽两侧的排导槽侧墙(1)；
(三)施工排导槽侧墙(1)间的排导槽底板(2)，使排导槽底板(2)的顶面与潜槛的上表面处于同一个面上，或使排导槽底板(2)的底面与潜槛的上表面处于同一个面上。
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