CN108842720A - 一种沟道谷坊及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沟道谷坊及其施工方法，在沟道内横向设置谷坊坝体，并使谷坊坝体的底部向下伸入沟底内，谷坊坝体的两侧坝肩横向伸入沟坡内，谷坊坝体迎水面的高度沿水流方向逐渐升高，谷坊坝体背水面的高度沿水流方向逐渐降低，在沟道两侧沟坡上且位于谷坊坝体来水方向一侧设置防护墙，并使防护墙的上游端部向沟坡内弯折，防护墙的下游与所述谷坊坝体迎水面相接；在谷坊坝体迎水面一侧增设防护墙后，避免了谷坊坝体因迎水面受水力冲掏两侧沟岸造成坝体坍塌问题，而防护墙上游端部向沟坡内弯折，伸入沟坡内，能够有效防止水流从墙后渗流，因此本发明提供的沟道谷坊稳定性较高。
Description
技术领域
本发明涉及侵蚀沟防护技术领域，特别是涉及一种沟道谷坊及其施工方法。
背景技术
谷坊是侵蚀沟治理最为有效的技术措施之一，按建筑材料可分为土谷坊、石谷坊以及植物谷坊。土谷坊由填土夯实而成，适用于土质丘陵区，但受坝顶不能溢流限制，其应用较少；植物谷坊由柳桩和编柳篱内填土或填石而成，其高度不超过1.5m，仅适用于流量较小的支毛沟治理；石谷坊由浆砌石、干砌石或石笼砌筑而成，适用于石质或土石山区，由于石笼谷坊稳定性较高，因此其应用最为广泛。
目前石笼谷坊均由长方体石笼网箱逐层呈台阶式垒砌而成，各伸入两侧沟岸0.5～1.0m，其仍然存在水毁问题，主要原因是迎水面两侧土质沟岸受水力冲掏作用横向扩张，造成谷坊坝肩外露后，沟岸坝肩处土体发生渗透变形，水流沿坝肩绕流后冲刷下游坡脚，最终导致谷坊坝基掏空，坝体坍塌。
因此如何解决石笼谷坊坝体易因坝肩绕流而坍塌的问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种沟道谷坊，其在迎水面增加了防护墙，避免了因迎水面受水力冲掏两侧沟岸造成坝体坍塌问题。本发明的另一目的是提供一种沟道谷坊的施工方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种沟道谷坊，包括横向设置在沟道内的谷坊坝体，以及设在沟道两侧沟坡上且位于所述谷坊坝体来水方向一侧的防护墙，所述谷坊坝体的底部向下伸入沟底内，所述谷坊坝体的两侧坝肩横向伸入沟坡内，所述谷坊坝体迎水面的高度沿水流方向逐渐升高，所述谷坊坝体背水面的高度沿水流方向逐渐降低，所述防护墙的上游端部向沟坡内弯折，所述防护墙的下游与所述谷坊坝体迎水面相接。
优选地，所述谷坊坝体和所述防护墙均由石笼网箱分层垒砌而成。
优选地，所述谷坊坝体的顶部中间位置设有溢流口。
优选地，所述防护墙的上游端部沿水流方向向上收坡。
优选地，所述谷坊坝体迎水面的坡比为1：0.8，所述谷坊坝体背水面的坡比为1：1.2。
优选地，所述谷坊坝体的底部向下伸入沟底的深度不小于0.5m，所述谷坊坝体的两侧坝肩横向伸入沟坡内的长度不小于0.5m。
优选地，在所述谷坊坝体背水段一侧的沟道底部设有护坦层，所述护坦层与所述谷坊坝体背水段底部相接，所述护坦层的两侧伸入沟坡内。
优选地，所述护坦层为倾斜护坦层，且其坡比与所述谷坊坝体背水面的坡比相同。
优选地，在沟道沟坡与所述防护墙之间铺设有土工布层和碎石垫层。
本发明还提供一种沟道谷坊的施工方法，包括，
按设计的谷坊尺寸在沟道内地面划出规基轮廓线，将轮廓线以内的浮土、草皮、乱石及树根等全部清除，并沿谷坊轴线中心从沟底至两侧沟坡开挖基础槽；
根据谷坊设计尺寸，从下向上分层垒砌石笼网箱，并逐层向内收坡形成谷坊坝体，保证谷坊坝体迎水面坡比为1：0.8，谷坊坝体背水面坡比为1：1.2，且谷坊坝体两侧坝肩横向伸入沟坡内长度不小于0.5m；
对谷坊坝体两侧坝肩填土后并压实；
对位于谷坊坝体来水方向一侧且距离谷坊坝体迎水面2-3m范围内的沟坡进行向上收坡整形，坡比为1：1；
沿坡脚开挖防护墙基础槽，宽度0.5m，深度0.6m，并沿翼墙基础槽底层和沟坡依次铺设土工布层及碎石垫层；
在碎石垫层之上沿沟坡从下至上铺设石笼网箱，直至高度与谷坊坝体高度持平形成防护墙，并保证翼墙上游端部向沟坡内弯折且防护墙上游端部沿水流方向以1：1的坡比向上收坡。
本发明提供的沟道谷坊及其施工方法，在沟道内横向设置谷坊坝体，并使谷坊坝体的底部向下伸入沟底内，谷坊坝体的两侧坝肩横向伸入沟坡内，谷坊坝体迎水面的高度沿水流方向逐渐升高，谷坊坝体背水面的高度沿水流方向逐渐降低，在沟道两侧沟坡上且位于谷坊坝体来水方向一侧设置防护墙，并使防护墙的上游端部向沟坡内弯折，防护墙的下游与所述谷坊坝体迎水面相接；在谷坊坝体迎水面一侧增设防护墙后，避免了谷坊坝体因迎水面受水力冲掏两侧沟岸造成坝体坍塌问题，而防护墙上游端部向沟坡内弯折，伸入沟坡内，能够有效防止水流从墙后渗流，因此本发明提供的沟道谷坊稳定性较高。
附图说明
图1为本发明所提供的沟道谷坊的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明所提供的沟道谷坊的一种具体实施方式的横向剖视图；
图3为本发明所提供的沟道谷坊的一种具体实施方式的纵向剖视图。
附图中标记如下：
防护墙1、谷坊坝体2、护坦层3、碎石垫层4、坡脚线5、沟缘线6。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种沟道谷坊，其在迎水面增加了防护墙，避免了因迎水面受水力冲掏两侧沟岸造成坝体坍塌问题。本发明的另一核心是提供一种沟道谷坊的施工方法。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图3，图1为本发明所提供的沟道谷坊的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供的沟道谷坊的一种具体实施方式的横向剖视图；图3为本发明所提供的沟道谷坊的一种具体实施方式的纵向剖视图。
本发明具体实施方式提供的沟道谷坊，包括横向设置在沟道内的谷坊坝体2，谷坊坝体2的底部向下伸入沟底内，谷坊坝体2的两侧坝肩横向伸入沟坡内，谷坊坝体2迎水面的高度沿水流方向逐渐升高，谷坊坝体2背水面的高度沿水流方向逐渐降低，在沟道两侧沟坡上且位于谷坊坝体2来水方向一侧设有防护墙1，防护墙1的上游端部向沟坡内弯折，防护墙1的下游与谷坊坝体2迎水面相接。
另外，防护墙1从坡脚线5沿沟坡向上延伸，谷坊坝体2和防护墙1顶部的高度优选与沟缘线6齐平，顶部的横向两端分别伸入沟缘线6处的沟坡内，以能够保护整个沟道。其中坡脚线5为沟坡与沟底的区分线，沟缘线6为沟道与沟间地的区分线。
本发明提供的沟道谷坊，在现有谷坊坝体2的基础上，在其迎水面一侧增设了防护墙1，避免了谷坊坝体2因迎水面受水力冲掏两侧沟岸造成坝体坍塌问题，特别适用于谷坊坝体2迎水面两侧沟坡不具备开挖结合槽的深U型侵蚀沟道，而防护墙1上游端部向沟坡内弯折，伸入沟坡内，能够有效防止水流从墙后渗流，因此本发明提供的沟道谷坊稳定性较高。
另外，谷坊坝体2迎水面的高度沿水流方向逐渐升高，谷坊坝体2背水面的高度沿水流方向逐渐降低，能够减缓水流经过时对坝体的冲击力，由于谷坊坝体2横向设置在沟道内，则谷坊坝体2的横截面为与沟道匹配的倒梯形，谷坊坝体2迎水段的横向宽度沿水流方向逐渐加宽，谷坊坝体2背水段的横向宽度沿水流方向逐渐变窄。
进一步地，本发明具体实施方式提供的沟道谷坊，谷坊坝体2和防护墙1均优选由石笼网箱分层垒砌而成，施工简单方便，且受环境影响较小，稳定性较高。当然，也可以利用水泥、混凝土等来制作谷坊坝体2或防护墙1，也在本发明的保护范围之内。
本发明具体实施方式提供的沟道谷坊，具体地，在谷坊坝体2的顶部中间位置可以设有溢流口，以使水流主要从溢流口流出，避免水量较大时水流漫顶，能够更好的保护两侧沟坡。
进一步地，防护墙1的上游端部优选沿水流方向向上收坡，以减缓所受水流冲击力，防护墙1上游端部的坡比具体可以设置为1：1，而谷坊坝体2迎水面的坡比具体可以设置为1：0.8，而谷坊坝体2背水面的坡比具体可以设置为1：1.2，可以更好的保护谷坊坝体2和防护墙1。当然，谷坊坝体2和防护墙1的坡比并不限于此，可以根据实际地形进行调整，本申请对此不作具体限制。
本发明具体实施方式提供的沟道谷坊，为保证谷坊坝体2和防护墙1的稳定性，谷坊坝体2的底部向下伸入沟底的深度优选不小于0.5m，谷坊坝体2的两侧坝肩横向伸入沟坡内的长度优选不小于0.5m。
在上述各具体实施方式的基础上本发明具体实施方式提供的沟道谷坊，在谷坊坝体2背水段一侧的沟道底部还可以设有护坦层3，护坦层3与谷坊坝体2背水段底部相接，设置护坦层3一方面可以提高谷坊坝体2的稳定性，另一方面可以在水流沿谷坊坝体2流下时保护沟道底部，减小水流冲击力。
具体地，护坦层3优选为倾斜护坦层3，且其坡比可以与谷坊坝体2背水面的坡比相同，能够在水流沿谷坊坝体2流下时保护沟道底部，减小水流冲击力。
另外，护坦层3的两侧可以伸入沟坡内，且伸入沟坡内的长度优选不小于0.5m，防止沟道坡脚线5处受到冲蚀，能够更好的保护整个沟道。
在上述各具体实施方式的基础上，本发明具体实施方式提供的沟道谷坊，在沟道沟坡与防护墙1之间还优选铺设有土工布层和碎石垫层4，以将防护墙1的石笼网箱与土体隔离，减缓水流冲刷土壤，并保持防护墙1的整体结构和承载能力。
本发明具体实施方式还提供了一种上述沟道谷坊的施工方法，主要步骤为，
按设计的谷坊尺寸在沟道内地面划出规基轮廓线，将轮廓线以内的浮土、草皮、乱石及树根等全部清除，并沿谷坊轴线中心从沟底至两侧沟坡开挖基础槽；
根据谷坊设计尺寸，从下向上分层垒砌石笼网箱，并逐层向内收坡形成谷坊坝体2，具体可以将谷坊坝体2迎水面坡比设置为1：0.8，谷坊坝体2背水面坡比设置为1：1.2，且谷坊坝体2两侧坝肩横向伸入沟坡内长度优选不小于0.5m；
对谷坊坝体2两侧坝肩填土后并压实；
对位于谷坊坝体2来水方向一侧且距离谷坊坝体2迎水面2-3m范围内的沟坡进行向上收坡整形，坡比具体可以设置为1：1；
沿坡脚线5开挖防护墙1基础槽，并沿翼墙基础槽底层和沟坡依次铺设土工布层及碎石垫层4，基础槽的宽度和深度具体可以设置为0.5m和0.6m，；
在碎石垫层4之上沿沟坡从下至上铺设石笼网箱，直至高度与谷坊坝体2高度持平形成防护墙1，并保证翼墙上游端部向沟坡内弯折且防护墙1上游端部沿水流方向以1：1的坡比向上收坡。
其中需要说明的是，说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述较为简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本发明所提供的沟道谷坊及其施工方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种沟道谷坊，其特征在于，包括横向设置在沟道内的谷坊坝体，以及设在沟道两侧沟坡上且位于所述谷坊坝体来水方向一侧的防护墙，所述谷坊坝体的底部向下伸入沟底内，所述谷坊坝体的两侧坝肩横向伸入沟坡内，所述谷坊坝体迎水面的高度沿水流方向逐渐升高，所述谷坊坝体背水面的高度沿水流方向逐渐降低，所述防护墙的上游端部向沟坡内弯折，所述防护墙的下游与所述谷坊坝体迎水面相接。
2.根据权利要求1所述的沟道谷坊，其特征在于，所述谷坊坝体和所述防护墙均由石笼网箱分层垒砌而成。
3.根据权利要求2所述的沟道谷坊，其特征在于，所述谷坊坝体的顶部中间位置设有溢流口。
4.根据权利要求3所述的沟道谷坊，其特征在于，所述防护墙的上游端部沿水流方向向上收坡。
5.根据权利要求4所述的沟道谷坊，其特征在于，所述谷坊坝体迎水面的坡比为1：0.8，所述谷坊坝体背水面的坡比为1：1.2。
6.根据权利要求5所述的沟道谷坊，其特征在于，所述谷坊坝体的底部向下伸入沟底的深度不小于0.5m，所述谷坊坝体的两侧坝肩横向伸入沟坡内的长度不小于0.5m。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的沟道谷坊，其特征在于，在所述谷坊坝体背水段一侧的沟道底部设有护坦层，所述护坦层与所述谷坊坝体背水段底部相接，所述护坦层的两侧伸入沟坡内。
8.根据权利要求7所述的沟道谷坊，其特征在于，所述护坦层为倾斜护坦层，且其坡比与所述谷坊坝体背水面的坡比相同。
9.根据权利要求8所述的沟道谷坊，其特征在于，在沟道沟坡与所述防护墙之间铺设有土工布层和碎石垫层。
10.一种沟道谷坊的施工方法，其特征在于，包括，
按设计的谷坊尺寸在沟道内地面划出规基轮廓线，将轮廓线以内的浮土、草皮、乱石及树根等全部清除，并沿谷坊轴线中心从沟底至两侧沟坡开挖基础槽；
根据谷坊设计尺寸，从下向上分层垒砌石笼网箱，并逐层向内收坡形成谷坊坝体，保证谷坊坝体迎水面坡比为1：0.8，谷坊坝体背水面坡比为1：1.2，且谷坊坝体两侧坝肩横向伸入沟坡内长度不小于0.5m；
对谷坊坝体两侧坝肩填土后并压实；
对位于谷坊坝体来水方向一侧且距离谷坊坝体迎水面2-3m范围内的沟坡进行向上收坡整形，坡比为1：1；
沿坡脚开挖防护墙基础槽，宽度0.5m，深度0.6m，并沿翼墙基础槽底层和沟坡依次铺设土工布层及碎石垫层；
在碎石垫层之上沿沟坡从下至上铺设石笼网箱，直至高度与谷坊坝体高度持平形成防护墙，并保证翼墙上游端部向沟坡内弯折且防护墙上游端部沿水流方向以1：1的坡比向上收坡。
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