CN107059891B - 植物桩群型泥石流拦挡结构 - Google Patents
植物桩群型泥石流拦挡结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107059891B CN107059891B CN201710194533.1A CN201710194533A CN107059891B CN 107059891 B CN107059891 B CN 107059891B CN 201710194533 A CN201710194533 A CN 201710194533A CN 107059891 B CN107059891 B CN 107059891B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pile body
- plant
- mud
- rock flow
- flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000010920 waste tyre Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 claims description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 abstract description 9
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 26
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008121 plant development Effects 0.000 description 2
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 2
- BVPWJMCABCPUQY-UHFFFAOYSA-N 4-amino-5-chloro-2-methoxy-N-[1-(phenylmethyl)-4-piperidinyl]benzamide Chemical compound COC1=CC(N)=C(Cl)C=C1C(=O)NC1CCN(CC=2C=CC=CC=2)CC1 BVPWJMCABCPUQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
- E02D17/20—Securing of slopes or inclines
- E02D17/205—Securing of slopes or inclines with modular blocks, e.g. pre-fabricated
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G22/00—Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
- E01F7/00—Devices affording protection against snow, sand drifts, side-wind effects, snowslides, avalanches or falling rocks; Anti-dazzle arrangements ; Sight-screens for roads, e.g. to mask accident site
- E01F7/04—Devices affording protection against snowslides, avalanches or falling rocks, e.g. avalanche preventing structures, galleries
- E01F7/045—Devices specially adapted for protecting against falling rocks, e.g. galleries, nets, rock traps
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
- E02D17/20—Securing of slopes or inclines
- E02D17/202—Securing of slopes or inclines with flexible securing means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D2300/00—Materials
- E02D2300/0001—Rubbers
- E02D2300/0003—Car tires
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Botany (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Architecture (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
本发明针对现有的泥石流防治技术，截水工程有受地形条件限制、主要适用于大型泥石流灾害治理的缺点；拦蓄工程有工程量大的缺点；排导工程有易受冲刷磨蚀和淤积的缺点等，提供一种植物桩群型泥石流拦挡结构，适用于小型泥石流灾害的防治，利用植物和圬工结构的共同作用来拦挡泥石流，由空心桩体、植物、废旧轮胎组成。整个拦挡结构修建初期，植物树苗种植在桩身内部，由于桩体的保护，树苗不会受到沟谷中径流和降水的侵蚀，伴随着植物的生长发育，植物的根系沿着桩足的方向在土体里延伸。当泥石流发生时，桩身受到泥石流大块石冲击，根系的锚固力提供抗倾覆力矩，防止桩体倾覆；桩身保护植物的树干，防止树干受到泥石流块石的撞击而损伤。
Description
技术领域
本发明属于环境岩土工程领域，尤其涉及一种泥石流拦挡结构。
背景技术
中国是一个多山的国家，地质构造复杂，松散物堆积丰富，泥石流分布广泛。随着地壳运动、全球气候变化、人类活动等的频繁发生，泥石流作为一种自然灾害，给人类带来巨大经济损失。泥石流具有比水流高的容重，其包含碎屑土的流体二元结构具有惯性高、输移力强、冲击力大等特点。泥石流运动产生的强烈冲刷，会导致沟床发生剧烈改变，引起沟床磨蚀和沟岸崩塌，增加了补给泥石流的物质来源，增大了泥石流的危害，对两岸危险区内的城镇、道路、水渠、电力、通讯等基础设施，以及农田、森林等造成严重危害。因此，开发有效拦挡泥石流、减小泥石流冲击力的拦砂坝，对于减小泥石流的破坏力，提高下游防护对象的安全性，具有重大的社会经济意义和生态环境意义。
目前泥石流治理工程主要有截水工程、拦蓄工程、排导工程、生态工程等。截水工程可以控制地表洪水径流，削减水动力条件，但需要有利的地形条件，主要适用于大型泥石流沟的治理。拦蓄工程通过拦蓄泥石流中的固体物质来减少泥石流危害，修建谷坊、拦挡坝，蓄库等，使松散固体物质不参与泥石流运动，也可以在防护区的范围以外，利用洼地、沟壑、荒滩、湖沼或修建围堤，将泥石流固体物质引入并屯蓄起来。目前的拦蓄工程存在的主要问题是工程量大和使用的限制条件多。排导工程是利用排洪道、渡槽等工程，排泄泥石流，控制泥石流的危害。由于泥石流的侵蚀能力强、固体物质丰富，对排导槽的抗冲刷能力和抗淤积能力要求很高。除上述措施外，还有一种生态治理工程，即通过种植乔、灌木、草丛等植物，充分发挥其滞留降水、保持水土、调节径流等功能，从而达到预防和制止泥石流发生或减小其规模，减轻其危害程度的目的。生态治理工程的特点是投资小、能改善自然环境，但是在沟谷中种植的植物没有保护措施，容易受到降雨和水流的侵蚀，生长发育状况较差，发挥效用的时间长，不能有效防治泥石流灾害的发生。
发明内容
现有的泥石流防治技术中，截水工程有受地形条件限制、主要适用于大型泥石流灾害治理的缺点；拦蓄工程有工程量大的缺点；排导工程有易受冲刷磨蚀和淤积的缺点；生态治理工程有发挥效用时间长、植物生长发育易受外界干扰的缺点。本发明提供一种植物桩群型泥石流拦挡结构，适用于小型泥石流灾害的防治，利用植物和圬工结构的共同作用来拦挡泥石流。
本发明的技术方案是：一种植物桩群型泥石流拦挡结构，包括安放在泥石流流通区的沟谷中的若干空心桩体，所有空心桩体在沟谷中呈现梅花形排列，形成桩群；所述空心桩体分为桩身和桩足两部分；桩身露出地表，桩身上套有废旧轮胎，起到缓冲作用；桩足埋设在地面以下，桩足一共设置三个，相邻桩足之间夹角为120°，在沟谷中顺着泥石流流动方向，三个桩足连线构成的等边三角形呈倒三角排列；空心桩体内部装满填土，植物种植在空心桩体中，植物的根系沿着桩足延伸的方向生长发育，根系提供锚固力；所述空心桩体为预制钢筋混凝土构件，所述植物为乔木。
植物桩群型泥石流拦挡结构适用于泥石流重现期为5年以上的中低频泥石流，整个拦挡结构修建初期，植物树苗种植在桩身内部，由于桩体的保护，树苗不会受到沟谷中径流和降水的侵蚀，伴随着植物的生长发育，植物的根系沿着桩足的方向在土体里延伸。当泥石流发生时，桩身受到泥石流大块石冲击，根系的锚固力提供抗倾覆力矩，防止桩体倾覆；桩身保护植物的树干，防止树干受到泥石流块石的撞击而损伤。
本发明具有如下优点：
1.本发明的桩体为预制钢筋混凝土构件，施工简便，成本低，尤其适用于交通不发达、地形及地质条件复杂的地区。
2.本发明的桩足分散植物根系的生长方向，增加锚固力作用的力臂，提供更大的抗倾覆弯矩。
3.本发明的桩体在初期保护树苗免受流水侵蚀，植物生长发育达到一定程度，植物根系提供锚固力保证桩体受到泥石流的冲击不会倾倒，同时桩体保护植物树干不会被大块石撞击而损伤。
4.本发明的废旧轮胎套在桩身外侧，不仅可以扩大桩身直径，缩小桩体之间的空隙宽度，还可以有效缓冲泥石流的撞击力。
5.本发明利用生态技术和拦挡手段相结合的方式防治泥石流灾害，生态工程有效防止地表松散土体流失，同时改善泥石流灾害区的生态环境。
附图说明
图1是本发明的桩体在沟谷中排列的示意图；
图2是本发明的整体效果图；
图3是图1中A‐A剖面的示意图；
图中，空心桩体1、桩身2、桩足3、植物4、废旧轮胎5、沟谷6、根系7、泥石流流动方向8。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，本发明的目的和效果将更加明显。
本发明提供的一种植物桩群型泥石流拦挡结构，如图2所示，包括空心桩体1、植物4和废旧轮胎5，空心桩体1分为桩身2和桩足3两部分，空心桩体1安放在泥石流流通区的沟谷6中，桩足3埋设在地面以下，桩足3一共设置三个，相邻桩足3之间夹角为120°，在沟谷6中顺着泥石流流动方向8，三个桩足3连线构成的等边三角形呈倒三角排列，植物根系7沿着桩足3延伸的方向生长发育，根系7提供锚固力，保证桩体2提供最大的抗倾覆弯矩，假设等边三角形边长为L，每个桩足提供的锚固力为F，桩身2绕着中轴线旋转时，当顺着泥石流流动方向8形成倒三角时，如图1所示的情况下，达到最大的抗倾覆弯矩
如图3所示，桩身2露出地表，废旧轮胎5套在桩身2上，起到缓冲作用，空心桩体1内部装满填土，植物4种植在空心桩体1中，各个空心桩体1在沟谷中呈现梅花形排列，形成桩群，相邻空心桩体1之间的空隙宽度小于泥石流防治区中大块石的直径。
所述的空心桩体1为预制钢筋混凝土构件，所述的植物4为乔木。
植物桩群型泥石流拦挡结构适用于泥石流重现期为5年以上的中低频泥石流，整个拦挡结构修建初期，植物树苗种植在桩身2内部，由于空心桩体1的保护，树苗不会受到沟谷6中径流和降水的侵蚀，伴随着植物4的生长发育，植物4的根系7沿着桩足3的方向在土体里延伸。当泥石流发生时，桩身2受到泥石流大块石冲击，根系7的锚固力提供抗倾覆力矩，防止空心桩体1倾覆；桩身2保护植物的树干，防止树干受到泥石流块石的撞击而损伤。
Claims (1)
1.一种植物桩群型泥石流拦挡结构，其特征在于，包括安放在泥石流流通区的沟谷（6）中的若干空心桩体（1）；所有空心桩体（1）在沟谷（6）中呈现梅花形排列，形成桩群；所述空心桩体（1）分为桩身（2）和桩足（3）两部分；桩身（2）露出地表，桩身（2）上套有废旧轮胎（5）；桩足（3）埋设在地面以下，桩足（3）一共设置三个，相邻桩足（3）之间夹角为120°，在沟谷（6）中顺着泥石流流动方向，三个桩足（3）连线构成的等边三角形呈倒三角排列；空心桩体（1）内部装满填土，植物（4）种植在空心桩体（1）中，植物（4）的根系（7）沿着桩足（3）延伸的方向生长发育，根系（7）提供锚固力；所述空心桩体（1）为预制钢筋混凝土构件，所述植物（4）为乔木。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710194533.1A CN107059891B (zh) | 2017-03-28 | 2017-03-28 | 植物桩群型泥石流拦挡结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710194533.1A CN107059891B (zh) | 2017-03-28 | 2017-03-28 | 植物桩群型泥石流拦挡结构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107059891A CN107059891A (zh) | 2017-08-18 |
| CN107059891B true CN107059891B (zh) | 2019-01-18 |
Family
ID=59620521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710194533.1A Active CN107059891B (zh) | 2017-03-28 | 2017-03-28 | 植物桩群型泥石流拦挡结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107059891B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110158620B (zh) * | 2019-05-09 | 2024-03-22 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种高位滑坡综合防护体系及构筑方法 |
| CN110326479B (zh) * | 2019-06-28 | 2022-03-22 | 中国一冶集团有限公司 | 一种利用基质泥搅拌桩法改良沙土进行乔灌木培栽植的方法 |
| CN111809537B (zh) * | 2020-07-22 | 2021-12-07 | 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 | 崩塌滑坡拦挡消能桩阵设计方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001090080A (ja) * | 1999-09-20 | 2001-04-03 | Kumagai Gumi Co Ltd | 植生杭及び該植生杭を使用した法面の緑化工法 |
| CN205617393U (zh) * | 2016-04-08 | 2016-10-05 | 上海众材工程检测有限公司 | 一种设有可定向树根根桩的生态护坡结构 |
| CN205636671U (zh) * | 2016-05-19 | 2016-10-12 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | 用于泥石流防护的桩林坝 |
-
2017
- 2017-03-28 CN CN201710194533.1A patent/CN107059891B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107059891A (zh) | 2017-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202298556U (zh) | 滑坡转化型泥石流的新型防治结构 | |
| Balcer | The Mycenaean Dam at Tiryns | |
| CN210712879U (zh) | 一种破损山体的边坡生态修复结构 | |
| CN105220731A (zh) | 一种新型山坡雨水收集系统及山洪、泥石流防治方法 | |
| CN108130888B (zh) | 一种软质生态护岸结构及其构建方法 | |
| CN107059891B (zh) | 植物桩群型泥石流拦挡结构 | |
| CN105862665B (zh) | 小流域综合治理—再造良田的方法 | |
| CN109610404B (zh) | 一种泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法及其应用 | |
| CN108018829A (zh) | 一种小流域泥石流灾害防治方法及系统 | |
| JP6183819B1 (ja) | 自然斜面の保護構造 | |
| Sanjaume et al. | Erosion by human impact on the Valencian coastline (E of Spain) | |
| CN103069080B (zh) | 三棱柱体的新用途 | |
| CN103061310B (zh) | 生态栖息地护岸 | |
| CN207633300U (zh) | 一种黄土丘陵沟壑区泥石流灾害资源化防治结构 | |
| CN201165666Y (zh) | 柔性网状谷坊 | |
| Muller et al. | The engineering in beaver dams | |
| CN207525721U (zh) | 一种生态排水沟结构 | |
| CN109577276A (zh) | 一种适于水库消落区岩质岸坡的生态防护结构及其施工方法 | |
| CN209989867U (zh) | 一种水土保持用半渗透截流水平沟 | |
| CN208055980U (zh) | 一种水利工程用透水防冲墙结构 | |
| Xue | Coastal sedimentation, erosion and management on the north coast of Kosrae, Federated States of Micronesia | |
| Sharma | The problem of sediment load in the development of water resources in Nepal | |
| CN205259142U (zh) | 防治泥石流格子坝 | |
| CN107893448A (zh) | 打井或者废机井填充沙子回灌地下水和储蓄水的方法 | |
| CN217480070U (zh) | 山区河道多级生态护岸 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |