CN109487751A - 石笼墙与丁坝群组合的路基防冲加固结构 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种路基防冲加固结构，尤其涉及一种石笼墙与丁坝群组合的路基防冲加固结构；其包括丁坝、路肩挡墙和石笼墙；路肩挡墙位于河道一侧分布有多个间隔分布的丁坝，丁坝的坝根端与路肩挡墙固定相连，丁坝的坝头端倾斜的伸向河道。由于实施上述技术方案，本申请在公路的路肩挡墙外侧设置丁坝群，并通过石笼墙将相邻丁坝连接成整体，将石笼墙、丁坝群和路肩挡墙进行嵌固组合，形成稳固的水毁防护结构；减小水流冲刷对防护结构的直接冲刷和对公路边坡的间接破坏，降低公路水毁风险，保障公路的安全畅通；同时可保证长挑流丁坝自身免遭水毁破坏，其主要适用于丁坝坝身较长的挑流丁坝群和水流冲击力较强的河段。
Description
技术领域
本申请涉及一种路基防冲加固结构，尤其涉及一种石笼墙与丁坝群组合的路基防冲加固结构。
背景技术
丁坝是一种具有良好挑流作用的堤岸防护结构，特别是长挑流丁坝，在傍山沿河公路的水毁防治过程中发挥重要作用。由于水流的顶冲和淘蚀作用，易对丁坝坝头和基础造成极大的破坏，单个丁坝受水流的持续冲刷而造成局部和整体破坏；丁坝群可以在一定程度上逐步减弱水流的冲刷速度，且加强了单一丁坝的防护性能，但由于丁坝群中坝与坝之间缺乏稳固的连接组合，长期冲刷下易造成坝群防护性能下降和头坝局部破坏；冲刷破坏丁坝和丁坝群，对公路路基的侧蚀和淘蚀水害。
发明内容
本申请的目的在于提出一种消除上述缺陷的石笼墙与丁坝群组合的路基防冲加固结构。
本申请是这样实现的：石笼墙与丁坝群组合的路基防冲加固结构，其包括丁坝、路肩挡墙和石笼墙；路肩挡墙位于河道一侧分布有多个间隔分布的丁坝，丁坝的坝根端与路肩挡墙固定相连，丁坝的坝头端倾斜的伸向河道；相邻的两个丁坝的中部连接有石笼墙。
进一步的，相邻的丁坝、对应的石笼墙和路肩挡墙围成填充区域，填充区域内填充有石料，石料间的空隙填充有淤泥。
进一步的，石料的上层铺设有淤泥层，石料的总高度与石笼墙的总高度一致。
进一步的，多个丁坝等距的分布在路肩挡墙一侧；石笼墙与丁坝的连接点位置位于距丁坝的坝根1/3坝长至1/2坝长位置处。
进一步的，丁坝包括截面呈梯形的上坝底和截面呈矩形的下坝底，上坝底匹配座于下坝底上端面；上坝底上覆盖有浆砌片石层，浆砌片石层底部两侧分别连接有包覆在下坝底两侧的竖直围堰。
进一步的，石笼墙由两层石笼构成，下层数量为两个，上层数量为一个；或石笼墙由三层石笼构成，下层数量为三个，中层数量为两个，上层数量为一个。
进一步的，路肩挡墙包括竖墙和固定在竖墙下方的基座。
进一步的，浆砌片石层的宽度为2米至2.5米，浆砌片石层迎水面的坡降为1:1.4至1:1.5，浆砌片石层背水面的坡降为1:1至1:1.5，浆砌片石层厚度为0.4米至0.6米，浆砌片石层上端面至竖直围堰下端面总高为4米至5.5米，其中丁坝位于地下高度为3.5米至4米；竖直围堰的厚度为0.7米至1米，竖直围堰的高度为0.5米至0.7米；丁坝的坝根至丁坝的坝头的坡降为1%至2%；丁坝与路肩挡墙间的夹角为100°至135°。
进一步的，石笼墙由两层石笼构成，石笼墙总高度为1.5米至1.8米，底层宽度为1.8米至2.2米；石笼墙由三层石笼构成，石笼墙总高度为2.1米至2.7米，底层宽度为2.5米至3.5米。
进一步的，路肩挡墙的总高度为7米至10米；竖墙宽度为0.8米至1米；基座宽度为2米至2.5米，基座高度为1米至1.5米，基座两侧长出竖墙长度为0.4米至0.8米。
由于实施上述技术方案，本申请在公路的路肩挡墙外侧设置丁坝群，并通过石笼墙将相邻丁坝连接成整体，将石笼墙、丁坝群和路肩挡墙进行嵌固组合，形成稳固的水毁防护结构；由于石笼墙的柔性透水性能，在路肩挡墙和石笼墙之间会逐渐发生淤积，进而扩大路基防护宽度，最终减小水流冲刷对防护结构的直接冲刷和对公路边坡的间接破坏，降低公路水毁风险，保障公路的安全畅通；同时可保证长挑流丁坝自身免遭水毁破坏，其主要适用于丁坝坝身较长的挑流丁坝群和水流冲击力较强的河段。
附图说明
本申请的具体结构由以下的附图和实施例给出：
图1是本申请的正视结构示意图；
图2是本申请的俯视结构示意图；
图3是本申请的剖视结构示意图；
图4是丁坝剖面结构示意图；
图5是石笼墙剖面结构示意图；
图6是路肩挡墙剖面结构示意图。
图例：1.路肩挡墙，101.竖墙，102.基座，2.石笼墙，3.石料，4.淤泥层，5.上坝底，6.下坝底，7.浆砌片石层，8.竖直围堰，9.河床，B.浆砌片石层的宽度，P1.浆砌片石层迎水面的坡降，P2.浆砌片石层背水面的坡降，b1.浆砌片石层厚度，H.浆砌片石层上端面至竖直围堰下端面总高，H1.丁坝位于地下高度，b2.竖直围堰的厚度，h1.竖直围堰的高度，α.丁坝与路肩挡墙间的夹角，h2.石笼墙总高度，b3.底层宽度，h3.路肩挡墙的总高度,b4.竖墙宽度，b5.基座宽度，h4.基座高度，S.相邻丁坝的间距。
具体实施方式
本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
如图1至6所示，石笼墙2与丁坝群组合的路基防冲加固结构包括丁坝、路肩挡墙1和石笼墙2；路肩挡墙1位于河道一侧分布有多个间隔分布的丁坝，丁坝的坝根端与路肩挡墙1固定相连，丁坝的坝头端倾斜的伸向河道；相邻的两个丁坝的中部连接有石笼墙2。
在公路的路肩挡墙1外侧设置丁坝群，并通过石笼墙2将相邻丁坝连接成整体，将石笼墙2、丁坝群和路肩挡墙1进行嵌固组合，组合结构间形成一个闭合区域，形成稳固的水毁防护结构；由于石笼墙2的柔性透水性能，在路肩挡墙1和石笼墙2之间会逐渐发生淤积，进而扩大路基防护宽度，最终减小水流冲刷对防护结构的直接冲刷和对公路边坡的间接破坏，降低公路水毁风险，保障公路的安全畅通。
本申请将三种防护结构的优势体现出来，既做到了形成稳定的防治组合结构，也很好的保护了水流免于冲刷路基边坡，避免了重复水毁带来的一系列危害；本申请防冲刷效果显著，不易受到冲刷破坏，且规避了重复水毁带来的严重危害，同时也促进了河道生态环境的平衡和可持续发展，最终保障了公路运输的畅通和安全；同时可保证长挑流丁坝自身免遭水毁破坏。本申请适用于丁坝坝身较长的挑流丁坝群和水流冲击力较强的河段，适用于强水流弯道直冲、大落差地形侧蚀等情形。
如图1至6所示，相邻的丁坝、对应的石笼墙2和路肩挡墙1围成填充区域，填充区域内填充有石料3，石料3间的空隙填充有淤泥。填充区域内可进行石块、石料填充，当本申请工作时，水流会不断的将淤泥透过石笼墙2送入填充区域，当一段时间后，淤泥会填充满石料3间的空隙，从而形成更稳固的防护组合，将水流控制在远离路基边坡的范围之外。
如图1至6所示，石料3的上层铺设有淤泥层4，石料3的总高度与石笼墙2的总高度一致。
这样可在封闭的淤泥层4上植入草木，通过根系固定填充物进一步扩大路基防护稳定性能。淤泥会不间断的补充，无需人为照顾，公路边就能建成草木带，促进了河道生态环境的平衡和可持续发展，并且将水流控制在远离路基边坡的范围。
如图1至3所示，多个丁坝等距的分布在路肩挡墙1一侧；石笼墙2与丁坝的连接点位置位于距丁坝的坝根1/3坝长至1/2坝长位置处。石笼墙2与丁坝的连接点如果距丁坝的坝根过近，会降低组合防护的稳定性；石笼墙2与丁坝的连接点如果距丁坝的坝根过远则会造成资源浪费。
如图1至4所示，丁坝包括截面呈梯形的上坝底5和截面呈矩形的下坝底6，上坝底5匹配座于下坝底6上端面；上坝底5上覆盖有浆砌片石层7，浆砌片石层7底部两侧分别连接有包覆在下坝底6两侧的竖直围堰8。
如图1、2、3、5所示，石笼墙2由两层石笼构成，下层数量为两个，上层数量为一个；或石笼墙2由三层石笼构成，下层数量为三个，中层数量为两个，上层数量为一个。
如图1、2、3、6所示，路肩挡墙1包括竖墙101和固定在竖墙101下方的基座102。
如图4所示，浆砌片石层的宽度B为2米至2.5米，浆砌片石层迎水面的坡降P1为1:1.4至1:1.5，浆砌片石层背水面的坡降P2为1:1至1:1.5，浆砌片石层厚度b1为0.4米至0.6米，浆砌片石层上端面至竖直围堰下端面总高H为4米至5.5米，其中丁坝位于地下高度H1为3.5米至4米；竖直围堰的厚度b2为0.7米至1米，竖直围堰的高度h1为0.5米至0.7米；丁坝的坝根至丁坝的坝头的坡降为1%至2%；丁坝与路肩挡墙间的夹角α为100°至135°。丁坝位于地下部分埋在河床9下。
如图5所示，石笼墙2由两层石笼构成，石笼墙总高度h2为1.5米至1.8米，底层宽度b3为1.8米至2.2米；石笼墙2由三层石笼构成，石笼墙总高度h2为2.1米至2.7米，底层宽度b3为2.5米至3.5米。
如图6所示，路肩挡墙的总高度h3为7米至10米；竖墙宽度b4为0.8米至1米；基座宽度b5为2米至2.5米，基座高度h4为1米至1.5米，基座102两侧长出竖墙101长度为0.4米至0.8米。
实施例1，针对河谷流域傍山沿河公路，公路路基一侧受到弯道凹岸水流顶冲，水流湍急、水位较深，携沙能力强。水位高度初测发现大于2.0米，水流速度为3.2米/s。勘测发现，该处之前修建的丁坝群屡屡遭到强水流冲刷，坝头和坝根遭到破坏。针对以上资料，使用本申请对该工点处进行组合防护。
拆除原已破坏挡墙，进行新建高的路肩挡墙1，后加入石笼墙2结构与丁坝密切固定。尺寸设计如下：路肩挡墙的总高度h3为7.5米，竖墙宽度b4为1米，基座宽度b5为2.5米，基座高度h4为1米，基座102两侧长出竖墙101长度均为0.75米。石笼墙2采取三层堆放，石笼墙2顶层宽度为1米，底层宽度b3为3米，石笼墙总高度h2为2.4米。丁坝的浆砌片石层的宽度B为2.5米，浆砌片石层迎水面的坡降P1为1:1.5，浆砌片石层背水面的坡降P2为1:1.5，浆砌片石层厚度b1为0.6米；浆砌片石层上端面至竖直围堰下端面总高H为5.5米，其中丁坝位于地下高度H1为3.5米,；竖直围堰的厚度b2为1米，竖直围堰的高度h1为0.6米，丁坝的坝根至丁坝的坝头的坡降为1.5%；丁坝与路肩间的夹角为120°；丁坝的坝长为50米，相邻丁坝的间距S为60米。
实施例2，公路一侧处于河流弯道处，路基边坡裸露水中，水势较小，但季节性明显，春夏有较大水流，枯水季水位较低。工点现场多为由丁坝形成群坝，常规情况下防护较好，但遭遇结节性洪水时屡遭破坏，故出现重复水毁。针对以上资料，使用本申请对该工点处进行组合防护。
在目前的丁坝群基础上，增设石笼墙2结构，修缮坝后路肩墙，形成新型防护组合结构。尺寸设计如下：路肩挡墙的总高度h3为7米，竖墙宽度b4为1米，基座宽度b5为2.5米，基座高度h4为1米，基座102两侧长出竖墙101长度均为0.75米。石笼墙2采取三层堆放，石笼墙2顶层宽度为1米，底层宽度b3为3米，石笼墙总高度h2为2.4米。丁坝的浆砌片石层的宽度B为2.5米，浆砌片石层迎水面的坡降P1为1:1.5，浆砌片石层背水面的坡降P2为1:1.5，浆砌片石层厚度b1为0.6米；浆砌片石层上端面至竖直围堰下端面总高H为5.5米，其中丁坝位于地下高度H1为3.5米,；竖直围堰的厚度b2为1米，竖直围堰的高度h1为0.6米，丁坝的坝根至丁坝的坝头的坡降为1.5%；丁坝与路肩间的夹角为115°；丁坝的坝长为30米，相邻丁坝的间距S为40米。
以上技术特征构成了本申请的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。
Claims (10)
1.一种石笼墙与丁坝群组合的路基防冲加固结构，其特征在于：包括丁坝、路肩挡墙和石笼墙；路肩挡墙位于河道一侧分布有多个间隔分布的丁坝，丁坝的坝根端与路肩挡墙固定相连，丁坝的坝头端倾斜的伸向河道；相邻的两个丁坝的中部连接有石笼墙。
2.根据权利要求1所述的石笼墙与丁坝群组合的路基防冲加固结构，其特征在于：相邻的丁坝、对应的石笼墙和路肩挡墙围成填充区域，填充区域内填充有石料，石料间的空隙填充有淤泥。
3.根据权利要求2所述的石笼墙与丁坝群组合的路基防冲加固结构，其特征在于：石料的上层铺设有淤泥层，石料的总高度与石笼墙的总高度一致。
4.根据权利要求1或2或3所述的石笼墙与丁坝群组合的路基防冲加固结构，其特征在于：多个丁坝等距的分布在路肩挡墙一侧；石笼墙与丁坝的连接点位置位于距丁坝的坝根1/3坝长至1/2坝长位置处。
5.根据权利要求1或2或3所述的石笼墙与丁坝群组合的路基防冲加固结构，其特征在于：丁坝包括截面呈梯形的上坝底和截面呈矩形的下坝底，上坝底匹配座于下坝底上端面；上坝底上覆盖有浆砌片石层，浆砌片石层底部两侧分别连接有包覆在下坝底两侧的竖直围堰。
6.根据权利要求1或2或3所述的石笼墙与丁坝群组合的路基防冲加固结构，其特征在于：石笼墙由两层石笼构成，下层数量为两个，上层数量为一个；或石笼墙由三层石笼构成，下层数量为三个，中层数量为两个，上层数量为一个。
7.根据权利要求1或2或3所述的石笼墙与丁坝群组合的路基防冲加固结构，其特征在于：路肩挡墙包括竖墙和固定在竖墙下方的基座。
8.根据权利要求5所述的石笼墙与丁坝群组合的路基防冲加固结构，其特征在于：浆砌片石层的宽度为2米至2.5米，浆砌片石层迎水面的坡降为1:1.4至1:1.5，浆砌片石层背水面的坡降为1:1至1:1.5，浆砌片石层厚度为0.4米至0.6米，浆砌片石层上端面至竖直围堰下端面总高为4米至5.5米，其中丁坝位于地下高度为3.5米至4米；竖直围堰的厚度为0.7米至1米，竖直围堰的高度为0.5米至0.7米；丁坝的坝根至丁坝的坝头的坡降为1%至2%；丁坝与路肩挡墙间的夹角为100°至135°。
9.根据权利要求6所述的石笼墙与丁坝群组合的路基防冲加固结构，其特征在于：石笼墙由两层石笼构成，石笼墙总高度为1.5米至1.8米，底层宽度为1.8米至2.2米；石笼墙由三层石笼构成，石笼墙总高度为2.1米至2.7米，底层宽度为2.5米至3.5米。
10.根据权利要求7所述的石笼墙与丁坝群组合的路基防冲加固结构，其特征在于：路肩挡墙的总高度为7米至10米；竖墙宽度为0.8米至1米；基座宽度为2米至2.5米，基座高度为1米至1.5米，基座两侧长出竖墙长度为0.4米至0.8米。
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