CN108547262A - 用于拦阻山区河道山洪、泥石流的坝体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于拦阻山区河道山洪、泥石流的坝体，坝体包括至少一个装配式的预制预应力拱，拱圈在平面上呈凸向上游的弓形，拱脚装配在两侧挡墙牛腿之间。所述预制预应力拱为预制预应力混凝土拱。所述挡墙包括边墩挡墙和中墩挡墙，边墩挡墙和中墩挡墙基础采用地下连续墙方式施工，提供坝体的抗滑力。所述坝体上游交错布置有钢筋混凝土防撞拦石墩。所述坝体下游设有消能尾坎，预制预应力拱和消能尾坎之间形成水垫塘，消能尾坎下游铺设防冲海漫。坝体对地基基础要求低，稳定性好，适用于各种地形地质条件。预应力拱为预制混凝土拱形结构，可提前在工厂内制造，现场直接吊装，施工方便快捷、工期短，方便维修维护；且此种坝体施工时无需施工导流，大大节省了人力物力；因其体型较小，结构简单，工程造价较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种水工建筑物结构，尤其是一种用于拦阻山区河道山洪、泥石流的坝体。
背景技术
山洪、泥石流是山区常见的自然灾害，且具有突发性，而我国国土面积约有三分之二是山区地形，因此泥石流在我国，特别是西部地区分布相当广泛，灾害比较严重。河道附近的居民生命财产安全，以及城镇、厂矿、路桥等设施都会受到泥石流破坏，造成的经济损失相当巨大。灾害的发展直接威胁着流域内及下游区人民生命财产安全，严重地制约着当地社会经济的健康发展。泥石流灾害的预报手段尚不成熟，因此，为保证人身和财产安全，应采取有效的安全防治措施，最大限度减小泥石流灾害的危害性。
传统拦挡泥石流的坝体可分为重力坝及拱坝两大类型。重力坝根据填筑材料不同，又可分为土坝、干砌石坝、浆砌石坝、土石混合坝、铁丝石笼坝等，还有对泥石流部分拦挡的透过式重力坝，此种坝型拦粗排细，如格栅坝、缝隙坝等坝型。另外还有柔性的钢索坝。坝型的选择应考虑沟谷类型、地形地质条件、泥石流的规模及下游保护对象的重要性等，结合不同坝型的适用条件、优缺点来合理选用。
传统拦沙坝在工程实践中或多或少存在一定的缺点。
(1)重力坝：以自重在地基上产生的摩擦力来抵抗泥石流产生的推力和冲击力。优点是：结构简单，施工方便，就地取材，耐久性强。缺点是体型笨重，工程量大，且对地基的地质条件要求较高，施工需要施工导流，施工程序较为复杂。
(2)拱坝：拱坝可建在沟谷狭窄、两岸基岩坚固的坝址处。拱坝在平面上呈凸向上游的弓形，拱圈受压应力作用，可充分利用石料和混凝土很高的抗压强度，具有省工省料等特点。但拱坝对坝址地质条件要求较高，设计和施工复杂困难。
(3)格栅坝和缝隙坝：格栅坝具有良好的透水性，可有选择性的拦截泥沙，还具有坝下冲刷小，坝后易于清淤等优点。其主体可在现场拼装，施工速度快。其缺点是：不适用于拦蓄崩滑体和间发性粘性泥石流和细颗粒的泥石流；易被高速流动的泥石流龙头和大块石击坏，需要钢材较多，要求有较好的施工条件和熟练的技工。
(4)钢索坝：钢索式拦沙坝是采用钢索编制成网，再固定在沟床上而构成的。这种结构有良好的柔性，能消除泥石流巨大的冲击力，促使泥石流在坝上游淤积。这种坝结构简单，施工方便，但耐久性差，目前使用较少。
(5)钢丝石笼坝：坝身由铁丝石笼堆砌而成，铁丝石笼为箱型。这种坝适用于小型荒溪。它的优点是修建简易，施工迅速，造价低。缺点是使用期短，坝的整体性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种降低造价、保证工程质量的用于拦阻山区河道山洪、泥石流的坝体。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于拦阻山区河道山洪、泥石流的坝体，坝体包括至少一个装配式的预制预应力拱，拱圈在平面上呈凸向上游的弓形，拱脚装配在两侧挡墙牛腿之间。
所述预制预应力拱为预制预应力混凝土拱。
所述挡墙包括边墩挡墙和中墩挡墙，边墩挡墙和中墩挡墙基础采用地下连续墙方式施工，提供坝体的抗滑力。
所述坝体上游交错布置有钢筋混凝土防撞拦石墩。
所述坝体下游设有消能尾坎，预制预应力拱和消能尾坎之间形成水垫塘，消能尾坎下游铺设防冲海漫。
本发明的有益效果：坝体对地形地质条件要求低，在选址时对方案限制少，对减少投资有直接帮助；可提前预制并现场安装，并可施加预应力，在于降低造价、保证工程质量方面有明显优势；施工时无需施工导流工程，可缩短工期和减少工程投资。
附图说明
图1是本发明用于拦阻山区河道山洪、泥石流的坝体总体平面布置图。
图2是本发明预制预应力拱的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图1、2所示，本发明用于拦阻山区河道山洪、泥石流的坝体，坝体包括至少一个装配式的预制预应力拱，拱圈在平面上呈凸向上游的弓形，拱脚装配在两侧挡墙牛腿之间。
所述预制预应力拱为预制预应力混凝土拱1。
所述挡墙包括边墩挡墙2和中墩挡墙3，边墩挡墙2和中墩挡墙3基础采用地下连续墙方式施工，提供坝体的抗滑力。
所述坝体上游交错布置有钢筋混凝土防撞拦石墩4。
所述坝体下游设有消能尾坎5，预制预应力拱1和消能尾坎5之间形成水垫塘6，消能尾坎5下游铺设防冲海漫7。
具体地说：
(1)根据拦沙坝的设计长度及一次泥石流洪峰来量，确定其尺寸后，在预制混凝土构件厂提前制作布置有预应力钢绞线8的混凝土预应力拱1。
(2)施工两岸边墩挡墙2及中墩挡墙3，其基础采用地下连续墙型式。
(3)上游混凝土防撞拦石墩4及混凝土底板施工，根据设计尺寸可对其进行现场浇注。防撞拦石墩4用以拦阻泥石流中大块石等粗大固体物质和漂木，使凶猛的泥石流减小其冲击力和破坏力。
(4)坝体下游水垫塘6及消能尾坎5以及防冲海漫7的施工。
(5)吊装加工好的预制混凝土预应力拱1。
本发明在预制混凝土构件厂提前制作布置有预应力钢绞线的混凝土预应力拱，预应力拱可现场装配固定，拱圈在平面上呈凸向上游的弓形，拱脚装配在两侧挡墙牛腿之间，由于混凝土本身具有很强的抗压强度，加上预应力的施加，预应力拱可承受足够巨大的泥石流冲击力，拱圈将压力传递至边墩和中墩，中墩两侧的压力大部分可互相抵消，边墩的压力传递至两岸山体，从而给坝体提供了良好的受力条件。边墩和中墩基础采用地下连续墙型式，主要提供坝体的抗滑力，同时对坝体的整体稳定性有很大帮助。坝体上游布置有钢筋混凝土防撞拦石墩，用以拦挡大块石，降低泥石流破坏力。坝体下游一定距离设有消能尾坎，拱坝和消能尾坎之间形成水垫塘，消能尾坎下游铺设防冲海漫，水垫塘和海漫共同作为坝下游的消能防冲设施。
本发明可应用于防止山区河道山洪和泥石流，其优点包括对地基基础要求低，抗滑、抗倾稳定性好，适用于各种地形地质条件；预应力拱为预制混凝土拱形结构，可提前在工厂内制造，现场直接吊装，施工方便快捷、工期短，方便维修维护；且此种坝体施工时无需施工导流，大大节省了人力物力；因其体型较小，结构简单，故其工程造价也较低。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。
Claims (5)
1.一种用于拦阻山区河道山洪、泥石流的坝体，其特征在于，坝体包括至少一个装配式的预制预应力拱，拱圈在平面上呈凸向上游的弓形，拱脚装配在两侧挡墙牛腿之间。
2.根据权利要求1所述用于拦阻山区河道山洪、泥石流的坝体，其特征在于，所述预制预应力拱为预制预应力混凝土拱(1)。
3.根据权利要求1所述用于拦阻山区河道山洪、泥石流的坝体，其特征在于，所述挡墙包括边墩挡墙(2)和中墩挡墙(3)，边墩挡墙(2)和中墩挡墙(3)基础采用地下连续墙方式施工，提供坝体的抗滑力。
4.根据权利要求1所述用于拦阻山区河道山洪、泥石流的坝体，其特征在于，所述坝体上游交错布置有钢筋混凝土防撞拦石墩(4)。
5.根据权利要求1所述用于拦阻山区河道山洪、泥石流的坝体，其特征在于，所述坝体下游设有消能尾坎(5)，预制预应力拱(1)和消能尾坎(5)之间形成水垫塘(6)，消能尾坎(5)下游铺设防冲海漫(7)。
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