CN107700434B - 一种拱形格栅式钢筋混凝土泥石流拦挡坝及其建筑方法 - Google Patents

一种拱形格栅式钢筋混凝土泥石流拦挡坝及其建筑方法 Download PDF

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Abstract

一种拱形格栅式钢筋混凝土泥石流拦挡坝及其建筑方法，拦挡坝包括多个拦挡主拱圈、竖向连梁和沟道两岸拱脚基础，拦挡主拱圈两端分别与拱脚基础固接，相邻两个拦挡主拱圈和相邻两个拦挡拱竖向连梁围成若干个格栅空格，形成了拦挡坝面。建造方法，开挖地基，依次建造底层拦挡主拱圈、拱脚基础、拦挡拱竖向连梁和其余的拦挡主拱圈，建成拱形格栅式钢筋混凝土泥石流拦挡坝。该类型拦挡坝将原来泥石流垂直坝体冲击力分解成岩主拱圈方向的压应力，最后将此压应力传递到沟道两岸岩土体中，提高了传统拦挡坝的抗剪效果，有着很好力学效果，提高整体稳定性、抗泥石流冲击力和抗剪性能，不设置溢流口，具有结构简单、安全可靠、节省材料、降低成本等优点。

Description

一种拱形格栅式钢筋混凝土泥石流拦挡坝及其建筑方法
技术领域
本发明属于泥石流拦挡设施技术领域，涉及一种沟谷型、能抵御较大固体物质的泥石流拦挡坝，特别涉及一种拱形格栅式钢筋混凝土泥石流拦挡坝；本发明还涉及一种该拦挡坝的建筑方法。
背景技术
拦挡坝是泥石流防治工程中应用比较广泛的一种设施，可以控制或提高沟床局部地段的侵蚀基准面，防止淤积区内沟床下切；在坝址以上拦截大量泥沙，可以改变泥石流性质，减少泥石流下泄规模；还可以使沟床拓宽，坡度减缓。其中，浆砌石重力坝是一种主要类型,浆砌石重力坝一般采用垂直于流体主流线方向的直线型布置。为了抵抗泥石流对坝体产生的作用力，并依靠自身重力来满足结构整体稳定及抗滑、抗倾覆等要求。但是，实际应用中浆砌石重力坝的拦挡抗冲力差，容易产生剪切破坏，坝体冲毁现象时有发生，所以坝体一般体量较大，埋置深度大，耗用材料多。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、安全可靠、节省材料的拱形格栅式钢筋混凝土泥石流拦挡坝。
本发明的另一个目的是提供一种上述拦挡坝的建筑方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种拱形格栅式钢筋混凝土泥石流拦挡坝，包括多个拦挡拱竖向连梁和设置于沟道两岸的两个拱脚基础，两个拱脚基础之间、从上往下依次设置有多个拦挡主拱圈，相邻两个拦挡主拱圈之间有空隙，拦挡主拱圈的两端分别与两个拱脚基础固接；多个拦挡拱竖向连梁并排设置，并与拦挡主拱圈固接，相邻两个拦挡主拱圈之间有间隙，相邻两个拦挡主拱圈和相邻两个拦挡拱竖向连梁围成空格。
本发明所采用的另一个技术方案是：一种上述拱形格栅式钢筋混凝土泥石流拦挡坝的建筑方法，具体按以下步骤进行：
1）在沟道设定位置开挖靠两个沟岸的基础；
在沟道底面上开挖底层拦挡主拱圈的基础，挖深至沟道冲刷线以下，然后放置底层拦挡主拱圈钢筋笼，浇筑底层拦挡主拱圈钢筋笼，浇筑底层拦挡主拱圈钢筋笼时，预留与底层拦挡主拱圈钢筋笼相连的拦挡拱竖向连梁钢筋笼，并预留底层拦挡主拱圈钢筋笼两端；
2）在两个沟岸的基础内分别放置拱脚基础钢筋笼，将拱脚基础钢筋笼下端与预留的底层拦挡主拱圈钢筋笼两端绑扎好，浇筑，浇筑时预留所有与脚基础钢筋笼相连的拦挡拱竖向连梁钢筋笼，相邻的两个拦挡拱竖向连梁钢筋笼不相连；
3）绑扎好所有与拱脚基础钢筋笼相连的拦挡拱竖向连梁钢筋笼，浇筑，形成拦挡拱竖向连梁，相邻两个拦挡拱竖向连梁之间有间隙，浇筑时，在每个拦挡拱竖向连梁钢筋笼上预留与该拦挡拱竖向连梁钢筋笼相连的拦挡主拱圈钢筋笼；
4）绑扎好除底层拦挡主拱圈钢筋笼以外的所有的拦挡主拱圈钢筋笼，浇筑混凝土，形成拦挡主拱圈，相邻两个拦挡主拱圈之间有空隙，建成拱形格栅式钢筋混凝土泥石流拦挡坝。
本发明拦挡坝的坝体为拱形格栅式，首先采用拱形结构，将原来泥石流垂直坝体冲击力分解成岩主拱圈方向的压应力，最后将此压应力传递到沟道两岸岩土体中，其次，由于有很好的力学效果，所以做成若干个格栅式空格，起到了泄水孔作用，可以进行大流量排洪，并拦挡泥石流固体物质，克服了传统浆砌石挡土墙依靠大体积自重来抵抗泥石流冲击力，能提高泥石流拦挡坝的整体稳定性、抗泥石流冲击力和抗剪性能，因此，该拦挡坝具有不用设置溢流口等优点。该拦挡坝具有结构简单、安全可靠、节省材料、降低成本等优点。
附图说明
图1是本发明泥石流拦挡坝的平面示意图。
图2是本发明泥石流拦挡坝的立面示意图。
图3是本发明泥石流拦挡坝中钢筋笼的示意图。
图中：1.拦挡主拱圈，2.拦挡拱竖向连梁，3.拱脚基础，4.沟岸线，5.泥石流，6.沟道冲刷线，7.拱脚基础钢筋笼，8.拦挡主拱圈钢筋笼，9.拦挡竖向连梁钢筋笼，10.空格。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对发明作进一步说明。
如图1和图2所示，本发明拦挡坝，包括设置于沟道两岸的两个拱脚基础3和多个拦挡拱竖向连梁2，两个拱脚基础3之间、从上往下依次水平设置有多个拦挡主拱圈1，拦挡主拱圈1为拱形，拦挡主拱圈1的拱顶朝向泥石流5的来流方向；相邻两个拦挡主拱圈1之间有空隙，拦挡主拱圈1的两端分别与两个拱脚基础3固接；多个拦挡拱竖向连梁2并排竖直设置，并与拦挡主拱圈1固接，相邻两个拦挡主拱圈1之间有间隙，相邻两个拦挡主拱圈1和相邻两个拦挡拱竖向连梁2围成一个空格10。
本发明还提供了一种上述拦挡坝的建筑方法，具体按以下步骤进行：
1）在沟道设定位置开挖靠两个沟岸的基础，开挖时，根据不同的地质情况可采用挖掘机或者人工开挖，若沟岸线4内有基岩，则开挖至中风化或者弱风化基岩面即可；若沟岸线4内为土层，则开挖至2～3m深；
在沟道底面上开挖底层拦挡主拱圈1的基础，挖深至沟道冲刷线6以下，然后放置底层拦挡主拱圈钢筋笼8，浇筑底层拦挡主拱圈钢筋笼8，浇筑底层拦挡主拱圈钢筋笼8时，预留与底层拦挡主拱圈钢筋笼8相连的拦挡拱竖向连梁钢筋笼9，并预留底层拦挡主拱圈钢筋笼8两端；
2）在两个沟岸的基础内分别放置拱脚基础钢筋笼7，将拱脚基础钢筋笼7下端与预留的底层拦挡主拱圈钢筋笼8两端绑扎好，浇筑，浇筑时预留所有与脚基础钢筋笼7相连的拦挡拱竖向连梁钢筋笼9，相邻的两个拦挡拱竖向连梁钢筋笼9不相连，如图3所示；
3）绑扎好所有与拱脚基础钢筋笼7相连的拦挡拱竖向连梁钢筋笼9，浇筑，形成拦挡拱竖向连梁2，相邻两个拦挡拱竖向连梁2之间有间隙，浇筑时，在每个拦挡拱竖向连梁钢筋笼9上预留与该拦挡拱竖向连梁钢筋笼9相连的拦挡主拱圈钢筋笼8；
4）绑扎好除底层拦挡主拱圈钢筋笼8以外的所有的拦挡主拱圈钢筋笼8，浇筑混凝土，形成拦挡主拱圈1，相邻两个拦挡主拱圈1之间有空隙，建成拱形格栅式钢筋混凝土泥石流拦挡坝。
拦挡主拱圈1的拱顶朝向泥石流5的来流方向，拦挡主拱圈1两端的拱脚分别深入到沟道两岸的稳定土层中，若干个拦挡拱竖向连梁2主要连接固定不同高度的拦挡主拱圈1，在拦挡拱竖向连梁2和拦挡主拱圈1之间形成若干个空格，确保泥石流5发生时，能够拦挡较大粒径石块固体物质，而小粒径碎石或者泥沙等物质可以顺利排泄，不影响泄洪。
本发明拦挡坝泥石流垂直坝体冲击力分解成沿主拱圈方向的压应力，最后将此压应力传递到沟道两岸的岩土体中，其次，由于有很好的力学效果，所以做成若干个格栅式空格，起到了泄水孔作用，可以进行大流量排洪，减轻拦挡坝冲击力，并拦挡泥石流固体物质，克服了传统浆砌石挡土墙依靠大体积自重来抵抗泥石流冲击力的问题，提高了泥石流拦挡坝的整体稳定性、抗泥石流冲击力和抗剪性能，因此，该拦挡坝具有不用设置溢流口等优点。该拦挡坝具有结构简单、安全可靠、节省材料、降低成本等优点。

Claims (3)

1.一种拱形格栅式钢筋混凝土泥石流拦挡坝，其特征在于，包括多个拦挡拱竖向连梁(2)和设置于沟道两岸的两个拱脚基础(3)，两个拱脚基础(3)之间、从上往下依次设置有多个拦挡主拱圈(1)，相邻两个拦挡主拱圈(1)之间有空隙，拦挡主拱圈(1)的两端分别与两个拱脚基础(3)固接；多个拦挡拱竖向连梁(2)并排设置，并与拦挡主拱圈(1)固接，相邻两个拦挡主拱圈(1)之间有间隙，相邻两个拦挡主拱圈(1)和相邻两个拦挡拱竖向连梁(2)围成空格(10)；
拦挡主拱圈(1)为拱形，拦挡主拱圈(1)的拱顶朝向泥石流(5)的来流方向。
2.一种权利要求1所述的拱形格栅式钢筋混凝土泥石流拦挡坝的建筑方法，其特征在于，具体按以下步骤进行：
1)在沟道设定位置开挖靠两个沟岸的基础；
在沟道底面上开挖底层拦挡主拱圈(1)的基础，挖深至沟道冲刷线(6)以下，然后放置底层拦挡主拱圈钢筋笼(8)，浇筑底层拦挡主拱圈钢筋笼(8)，浇筑底层拦挡主拱圈钢筋笼(8)时，预留与底层拦挡主拱圈钢筋笼(8)相连的拦挡拱竖向连梁钢筋笼(9)，并预留底层拦挡主拱圈钢筋笼(8)两端；
2)在两个沟岸的基础内分别放置拱脚基础钢筋笼(7)，将拱脚基础钢筋笼(7)下端与预留的底层拦挡主拱圈钢筋笼(8)两端绑扎好，浇筑，浇筑时预留所有与脚基础钢筋笼(7)相连的拦挡拱竖向连梁钢筋笼(9)，相邻的两个拦挡拱竖向连梁钢筋笼(9)不相连；
3)绑扎好所有与拱脚基础钢筋笼(7)相连的拦挡拱竖向连梁钢筋笼(9)，浇筑，形成拦挡拱竖向连梁(2)，相邻两个拦挡拱竖向连梁(2)之间有间隙，浇筑时，在每个拦挡拱竖向连梁钢筋笼(9)上预留与该拦挡拱竖向连梁钢筋笼(9)相连的拦挡主拱圈钢筋笼(8)；
4)绑扎好除底层拦挡主拱圈钢筋笼(8)以外的所有的拦挡主拱圈钢筋笼(8)，浇筑混凝土，形成拦挡主拱圈(1)，相邻两个拦挡主拱圈(1)之间有空隙，建成拱形格栅式钢筋混凝土泥石流拦挡坝。
3.根据权利要求2所述的拱形格栅式钢筋混凝土泥石流拦挡坝的建筑方法，其特征在于，所述步骤1中，开挖时，若沟岸线(4)内有基岩，则开挖至中风化或者弱风化基岩面；若沟岸线(4)内为土层，则开挖2～3m深。
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