CN103866774B - 用于护坡与崩岗排水固土的沟管网防护体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于护坡与崩岗排水固土的沟管网防护体。本发明一种用于护坡与崩岗排水固土的沟管网防护体,该防护体容易定型生产,在野外容易组合组装建造。本发明的目的通过如下技术方案实现:一种用于护坡与崩岗排水固土的沟管网防护体,它包括设置在坡顶的上部截水沟、由坡顶向下依次间隔设置的若干根中部水平导水沟、设置在坡底的下部排水沟以及在坡面上平行间隔设置的若干根垂直排水管;若干根所述垂直排水管的上下端分别与上部截水沟和下部排水沟相连通,且每一根垂直排水管由上而下依次与若干根中部水平导水沟相连通。

Description

用于护坡与崩岗排水固土的沟管网防护体
技术领域
本发明涉及一种水土流失治理的技术,尤其涉及用于护坡与崩岗排水固土的沟管网防护体。
背景技术
我国山丘区域面积广大,加之近年房建、交通迅速发展和各类矿区开发项目扩展,进一步加剧了水土流失,水土流失广泛分布于我国各省、自治区、直辖市。导致耕地减少、土地退化,加剧洪涝灾害,恶化生态环境,给国民经济发展和人民群众生产、生活带来严重危害,成为我国头号环境问题。
公路路基、矿区施工、房屋建设施工过程中,取土后开挖的坡面及对裸露面的削坡,在雨水作用下,将产生坍塌、滑坡等危害,产生新的水土流失。在施工过程中,必然产生废渣弃渣,堆积了大量的松土,在水流冲刷作用下,也会产生新的水土流失。施工区内的临时施工便道以及土石砂料的堆放,缺少必要的水土保持措施,一遇暴雨将不可避免的产生水土流失。而黄壤区崩岗由于土壤结构自身原因,难于承受水流冲刷,一旦出现崩塌,若不及时修复,必产生大规模垮塌,目前治理该种水土流失的主要方法是崩岗造田水土保持方法,而用于护坡上的通用的治理方法,均采用生态措施治理,其技术源于国家标准图集<道路>93J007-8,和07MR403中相关标准方法,主要是植树护坡和生态护坡两种。
但上述方法均采用水利工程的砖石混凝土上截水沟下边沟的雨水导流排水措施,其功能主要是保护工程护坡整体免受水力侵蚀,当护坡面积大时,其配套水利工程工程量大,工程造价高,且在护坡外容易产生新的水土流失,缺少水流侵蚀控制措施。同时上述各种方法均未考虑水流和土壤的相互作用,其对土壤的保护主要是依赖植物恢复。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于护坡与崩岗排水固土的沟管网防护体,该防护体容易定型生产,在野外容易组合组装建造,主要是通过网和生态恢复改变土壤表面结构,提高土壤抗冲切能力,同时通过护坡组合管网,控制土壤表面水流量和流速,从而达到疏水固土,避免水流破坏土壤的效果。
本发明的目的通过如下技术方案实现:一种用于护坡与崩岗排水固土的沟管网防护体,它包括设置在坡顶的上部截水沟、由坡顶向下依次间隔设置的若干根中部水平导水沟、设置在坡底的下部排水沟以及在坡面上平行间隔设置的若干根垂直排水管;若干根所述垂直排水管的上下端分别与上部截水沟和下部排水沟相连通,且每一根垂直排水管由上而下依次与若干根中部水平导水沟相连通。
通过上部截水沟对坡项的水量进行阻挡引流;并在坡面的中部另行设计中部水平导水沟,以对坡面一定区域的流水进行阻挡引流,防止在该区域下方的坡面上水流冲刷力大于土壤抗力,土壤遭受更多流水更大流速的累积冲刷破坏;并由垂直排水管引流到坡底,使坡面所受流水冲刷达到土壤抗力可承受范围,降低坡面泥土的流失。
所述上部截水沟和中部水平导水沟的横截面均为U形状,上部截水沟和中部水平导水沟主要承接本区域内雨水,沟槽尺寸大小由重现期为一年降雨历时为T1分钟的暴雨强度值确定,用重现期为一年降雨历时为T2分钟的暴雨强度值修正,截水沟和导水沟的沟管安置坡度不小于0.3%,中部导流沟密度按水流速度和流量、绳网固土后的土壤抗冲刷能力综合选取,坡度坡向垂直排水管.
下部排水沟为保护流域外部分,其与垂直排水管的交接处为排水口,排水口功能是减少对下部的冲刷,排水口可与下一级防护连接,为防止对口部的冲刷,同时具有沉沙维护功能。
它还包括上集水井、中部集水井和下集水井;所述垂直排水管的顶端通过上集水井与上部截水沟相连通,垂直排水管的底端通过下集水井与下部截水沟相连通,垂直排水管通过中部集水井与中部水平导水沟相连通。在坡面草木形成规模之前,通过工程网加固的坡面土层在雨水冲刷下会有部分流失,集水井可对流失的泥土进行沉积收集。
它还包括用于支撑垂直排水管并防止其滑落的若干个支撑墩。
它还包括设置在护坡的土层上的固土导流绳网,所述固土导流绳网上还种植有小草或树木。绳网在种植草木初期对土层起到加强筋定位的作用,当草木长成一定规模时,可进一步防止坡面土层的流失。
所述固土导流绳网埋设在护坡土层内,或直接覆盖在土面上。
所述上部截水沟、中部水平导水沟、垂直排水管、上集水井、中部集水井和下集水井的材料为硬聚氯乙烯UPV-C、氯乙烯PE或增强聚丙烯FRPP材料。
较之现有技术而言本发明的优点在于工程措施功能目标明确:
实现本发明的基本理论是通过护坡组合管网,控制水流量、流速,通过网和生态恢复改变土壤表面和内部结构,提高土壤抗冲切能力,即通过设计水冲刷力和土壤抗力间的平衡来实现对土壤的保护,实现从工程机制上解决护坡与崩岗的水土流失,是一种对护坡与崩岗排水固土的治理措施和方法。
1、与采用国家标准图集《道路》93J007-8和07MR403中采用的相关标准做法比,具有雨水导流明确,能有效控制坡面径流流水量和流水速度的特点。
2、能从理论上控制水流冲刷力与土壤破坏理论间的平衡,达到通过理论计算设计各类沟管网的尺寸,可操作性强,易以优化和投资控制。
3、采用沟管网组合结构,施工简单,易于普及推广。该防护体容易定型生产,在野外容易组合组装,可替代现有砖石混凝土沟渠。
4、用人工网草加固裸露土面提高土壤抗冲刷能力,降低坡面水流速度,避免水土流失,同时网草保护层可涵养水土,减少流沙对体系的影响,减少清沙维护量。
附图说明
图1是本发明一种实施例的结构示意图。
图2是图1的A-A向结构剖视图。
图3是本发明另一种实施例的结构示意图。
图4是本发明的设计施工工艺流程图。
标号说明:1上部截水沟,2中部水平导水沟,3下部排水沟,4垂直排水管4,5上集水井,6中部集水井,7下集水井,8支撑墩,9固土导流绳网。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明内容进行详细说明:
如图1和2所示为本发明提供的一种用于护坡与崩岗排水固土的沟管网防护体的实施例示意图,它包括设置在坡顶的上部截水沟1、由坡顶向下依次间隔设置的若干根中部水平导水沟2、设置在在坡底的下部排水沟3以及在坡面上平行间隔设置的若干根垂直排水管4;若干根所述垂直排水管4的上下端分别与上部截水沟1和下部排水沟3相连通,且每一根垂直排水管4由上而下依次与若干根中部水平导水沟2相连通。
为了进一步减缓垂直排水管4的流速,并且降低泥沙的流失和对垂直排水管4的冲刷,所述垂直排水管4的顶端通过上集水井5与上部截水沟1相连通,垂直排水管4的底端通过下集水井7与下部截水沟相连通。
为了防止垂直排水管4由于土层的松动而向下滑落,另行设置了用于支撑垂直排水管4的若干个支撑墩8。
裸露坡面的土层无法确保土层的流失,当土层被水浸泡时容易松动,因此在护坡的土层上设置了固土导流绳网9,该固土导流绳网9上还种植有小草或树木。固土导流绳网9可直接覆盖在土面上或埋设在护坡土层内,可对裸露土层初期起到加强筋支撑固定的作用,当后其土层表面的植物生长出来后,可与植物一起对土层起到加固的作用。
如图3所示,若整个坡面的高度较高时,垂直排水管4的高度落差就大,那么流水在管内的流速就会加快,因此在垂直排水管4与中部水平导水沟2之间通过中部集水井6相连通,以通过集水井来进一步控制垂直排水管4的水流流速。
下面结合附图4所示的本发明技术的设计施工工艺流程图进一步详细说明:
1、采集土壤性能、护坡坡度和暴雨公式数据;
2、据区域面积和暴雨公式计算径流量;
3、初步划分保护区域,计算保护区域水流量及流速,优化选取适宜数值,划分保护区域,布置中部水平导水沟;
4、计算上游区域内径流量,确定垂直排水管管网的布置数量和尺寸;
5、计算土壤力学性能,选用加筋网,核对加筋土壤力学指标,根据土壤和水流特性,在土中铺设一定的加筋网,加筋网材料通过摩擦力将自身的抗拉强度与土体的抗压强度结合起来,从而减少土壤流失;
6、计算上部截水沟、中部水平导水沟尺寸坡度,计算上部截水沟、中部水平导水沟流量之和,设计计算垂直干管管径,集中汇流至出水口,根据水流特性设计出水口和下部集水井;
7、根据经济性和技术要求修正划分保护区域;
8、重新计算土壤力学性能选用加筋网和计算上部截水沟,中部水平导水沟,垂直排水管管网尺寸。

Claims (7)

1.一种用于护坡与崩岗排水固土的沟管网防护体,其特征在于:它包括设置在坡顶的上部截水沟(1)、由坡顶向下依次间隔设置的若干根中部水平导水沟(2)、设置在坡底的下部排水沟(3)以及在坡面上平行间隔设置的若干根垂直排水管(4);若干根所述垂直排水管(4)的上下端分别与上部截水沟(1)和下部排水沟(3)相连通,且每一根垂直排水管(4)由上而下依次与若干根中部水平导水沟(2)相连通;它还包括上集水井(5)和下集水井(7);所述垂直排水管(4)的顶端通过上集水井(5)与上部截水沟(1)相连通,垂直排水管(4)的底端通过下集水井(7)与下部截水沟相连通。
2.根据权利要求1所述的用于护坡与崩岗排水固土的沟管网防护体,其特征在于:所述上部截水沟(1)和中部水平导水沟(2)的横截面均为U 形状。
3.根据权利要求1所述的用于护坡与崩岗排水固土的沟管网防护体,其特征在于:它还包括用于支撑垂直排水管(4)并防止其滑落的若干个支撑墩(8)。
4.根据权利要求1所述的用于护坡与崩岗排水固土的沟管网防护体,其特征在于:所述上部截水沟(1)、中部水平导水沟(2)、垂直排水管(4)、上集水井(5)、中部集水井(6)和下集水井(7)的材料为硬聚氯乙烯UPV-C、氯乙烯PE 或增强聚丙烯FRPP 材料。
5.根据权利要求1所述的用于护坡与崩岗排水固土的沟管网防护体,其特征在于:它还包括中部集水井(6),所述垂直排水管(4)通过中部集水井(6)与中部水平导水沟(2)相连通。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的用于护坡与崩岗排水固土的沟管网防护体,其特征在于:它还包括设置在护坡的土层上的固土导流绳网(9),所述固土导流绳网(9)上还种植有小草或树木。
7.根据权利要求6所述的用于护坡与崩岗排水固土的沟管网防护体,其特征在于:所述固土导流绳网(9)埋设在护坡土层内,或直接覆盖在土面上。
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