CN112921903A - 一种桩林固床-固相卸荷-防冲蚀复合拦渣坝 - Google Patents

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王圣娟
胡卸文
赵松江
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Abstract

本发明公开了一种桩林固床‑固相卸荷‑防冲蚀复合拦渣坝，可以拦截并调控泥石流体性质、防止泥石流冲蚀泥石流沟床。包括坝体，坝体上设有迎流槽、排导槽，迎流槽、排导槽通过溢流口连通，迎流槽的槽底、排导槽的槽底之间设有泄流孔，迎流槽对应泄流孔的位置设有泥石流固相卸荷装置，泥石流固相卸荷装置位于对应泄流孔的下游端，坝体的下端固定在桩林承台上，桩林承台的下端设有多根承载桩，各承载桩分别嵌入地下固定，迎流槽的上游端设有向前下方延伸至地面的延长段，延长段的下端设置多根固床桩，各固床桩分别嵌入地下固定。排导槽的末端设有呈弧形的反翘段，用于抛射泥石流，反翘段的下端通过支承框架支撑于地面。

Description

一种桩林固床-固相卸荷-防冲蚀复合拦渣坝
技术领域
本发明涉及泥石流防治技术领域，特别是涉及一种桩林固床-固相卸荷-防冲蚀复合拦渣坝。
背景技术
防治泥石流灾害，拦渣坝是使用频率最高、防治效果最显著的技术措施之一，其主要功能是拦粗泄细，调节泥石流流量。但是，通过对大量工程实例运行结果调查发现，由于拦粗泄细效果不佳，泥石流体内固相物质和液相浆体在拦渣坝内侧淤积，拦渣坝库容快速变小，并且泥石流体翻越拦渣坝后，富含大量固相块石的高速运动泥石流体冲蚀作用十分强烈，对坝下护坎结构造成严重的冲蚀破坏。泥石流强烈的下蚀作用，沟床下切，冲蚀桩间土体，拦渣坝失效。目前，国内外在拦渣坝设计方面，在坝后泥石流固相卸荷堆积、减小泥石流冲击作用方面进展缓慢，通过在坝前铺设厚层条石或钢筋混凝土等刚性措施防御抗泥石流对护坎的冲蚀破坏，但是效果并不理想，因此，考虑拦渣坝坝后固相卸荷、泥石流冲击消能、坝前护坎防冲刷，优化拦渣坝新结构，具有重要实用价值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种桩林固床-固相卸荷-防冲蚀复合拦渣坝，拦渣坝上游侧有固相物质堆积保护，下游侧有反翘段保护，使本发明可以拦截并调控泥石流体性质、防止泥石流冲蚀泥石流沟床。
本发明的目的是这样实现的：
一种桩林固床-固相卸荷-防冲蚀复合拦渣坝，
包括呈弧形拱起状的坝体，所述坝体的上表面沿纵向设有迎流槽、排导槽，所述迎流槽、排导槽通过坝体顶端的溢流口连通，迎流槽的槽底、排导槽的槽底之间设有泄流孔，使迎流槽、排导槽之间连通，
迎流槽对应泄流孔的位置设有泥石流固相卸荷装置，所述泥石流固相卸荷装置位于对应泄流孔的下游端，用于阻挡泥石流中的固相块石，
所述坝体的下端固定在桩林承台上，所述桩林承台的下端设有多根承载桩，各承载桩分别嵌入地下固定，所述迎流槽的上游端设有向前下方延伸至地面的延长段，该延长段位于坝体外，延长段的下端设置多根固床桩，各固床桩分别嵌入地下固定。
所述排导槽的末端设有呈弧形的反翘段，该反翘段位于坝体外，用于抛射泥石流，反翘段的下端通过支承框架支撑于地面。
优选地，所述泄流孔的数量为多个，从下到上各泄流孔的孔径递减，泥石流固相卸荷装置对应减小。
优选地，所述泥石流固相卸荷装置通过锚固螺栓固定在迎流槽的槽底。
优选地，所述泥石流固相卸荷装置的迎流端向内凹，背流端向外凸，用于使泥石流固相卸荷装置的迎流端产生阻挡固相块石的环流。
优选地，所述迎流槽、排导槽的位置对应泥石流沟床，迎流槽、排导槽的宽度对应泥石流的液面宽度。
优选地，所述支承框架包括两根柱子以及连接于两根柱子之间的连系梁，形成框架结构。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明对拦渣坝结构型式进行了优化，迎流槽、排导槽之间形成溢流口、泄流孔等多条通道，在坝后泥石流消能及固相卸荷、调控翻越拦渣坝泥石流体抛程，防止护坎冲蚀破坏，防护坝后泥石流沟床下蚀。
本发明能够减小泥石流对拦渣坝的冲击力，卸荷下来的固相物质堆积在拦渣坝上游侧，防止了泥石流对沟床的下蚀作用，固相物质卸荷后剩余的泥石流体固相比已显著减小，实现了拦渣坝对泥石流物质特性的调控，排导槽内的泥石流体抛射以后，防止了泥石流对拦渣坝前沿趾的冲蚀破坏作用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的断面示意图；
图3为泥石流固相卸荷装置的结构示意图。
附图标记
附图中，1-坝体，2-泥石流沟床，3-桩林承台，4-承载桩，5-迎流槽，6-排导槽，7-固床桩，8-泄流孔，9-泥石流运动方向，10-泥石流固相卸荷装置，11-溢流口，12-锚固螺栓，13-支承框架，14-排导槽反翘段，B-承台宽度(m)，L-承台长度(m)，H-拦渣坝高度(m)，h-溢流口距离拦渣坝底部的高度(m)，a-泥石流固相卸荷装置的高度(cm)，b-泥石流固相卸荷装置的长度(cm)，β——排导槽反翘段平均倾角(°)
具体实施方式
一种桩林固床-固相卸荷-防冲蚀复合拦渣坝的实施例
(1)该发明桩林固床-固相卸荷-防冲蚀复合拦渣坝由坝体1、迎流槽5、排导槽6和承载桩4组成的一种新型泥石流拦挡结构，如图1和图2所示，目的在于拦截并调控泥石流体性质、防止泥石流冲蚀泥石流沟床。
(2)该发明坝体1的结构型式为在在传统拦渣坝的上游侧设置迎流槽5，在拦渣坝的下游侧设置排导槽6，在拦渣坝底部设置桩林结构3和4。
(3)该发明迎流槽5的槽底为向上凹的弧形结构，宽度根据泥石流流量确定。迎流槽上游端位于拦渣坝上游1倍拦渣坝宽度位置处，槽底设置固床桩7。迎流槽下游段位于拦渣坝溢流口11。迎流槽5在泄流孔8的顶端设置泥石流固相卸荷装置10。
(4)该发明排导槽6的槽底为向上凹的弧形结构，宽度与迎流槽5的宽度相同。排导槽6的出口段反翘14，反翘角度β取8°-12°，槽底设置支承框架13。排导槽6穿过泄流孔8处槽底开口，便于泄流孔内的泥石流体能够进入排导槽。所述支承框架包括两根柱子以及连接于两根柱子之间的连系梁，形成框架结构。单桩稳定性差，用两根柱子和柱间连系梁组成的框架更好便于排导结构放置在框架上。
(5)参见图3，该发明泥石流固相卸荷装置10为预制异型结构，为耐磨蚀高强混凝土构件，高度为a，长度为b，迎流端向内凹，背流端向外凸。利用锚固螺栓12将泥石流固相卸荷装置10固定在泄流孔顶部的迎流槽槽底。取值：a＝20-30cm，b＝50-80cm。
(6)该发明固床措施包括桩林承台3、承载桩4和固床桩7三部分，桩林承台3和承载桩4按照现有建筑结构桩基础设计规范设计，承台宽度B与拦渣坝宽度相同。固床桩7为打入桩，直径30cm为宜，预制钢筋混凝土桩，桩长200-300cm，按梅花桩布置，桩间距50-100cm。固床桩范围可在拦渣坝迎水面1倍拦渣坝宽度范围全部布设，也可仅布置在迎流槽5所在区域。
四、工作原理
进入拦渣坝上游泥石流沟床2的泥石流体，沿着迎流槽5向上快速运动。当泥石流体运动到泄流孔顶部的泥石流固相卸荷装置10时，产生顺时针小型环流，泥石流体中固相块石大部分在重力作用下向下坠落到拦渣坝上游侧沟床内。处于坠落状态的固相物质减小了迎流槽内泥石流的流速，进而减小了泥石流对拦渣坝的冲击力。大部分固相物质卸荷坠落后的剩余泥石流体(泥石流固相比调控减小)通过溢流口或泄水孔进入到排导槽6内，快速运动到排导槽反翘段，遵循泥石流抛程使泥石流体抛射到拦渣坝下游20-30m以外，防止了泥石流对拦渣坝的冲蚀破坏作用。
显然，该发明能够减小泥石流对拦渣坝的冲击力，卸荷下来的固相物质堆积在拦渣坝上游侧，防止了泥石流对沟床的下蚀作用，固相物质卸荷后剩余的泥石流体固相比已显著减小，实现了拦渣坝对泥石流物质特性的调控，排导槽内的泥石流体抛射以后，防止了泥石流对拦渣坝前沿趾的冲蚀破坏作用。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种桩林固床-固相卸荷-防冲蚀复合拦渣坝，其特征在于：
包括呈弧形拱起状的坝体，所述坝体的上表面沿纵向设有迎流槽、排导槽，所述迎流槽、排导槽通过坝体顶端的溢流口连通，迎流槽的槽底、排导槽的槽底之间设有泄流孔，使迎流槽、排导槽之间连通，
迎流槽对应泄流孔的位置设有泥石流固相卸荷装置，所述泥石流固相卸荷装置位于对应泄流孔的下游端，用于阻挡泥石流中的固相块石，
所述坝体的下端固定在桩林承台上，所述桩林承台的下端设有多根承载桩，各承载桩分别嵌入地下固定，所述迎流槽的上游端设有向前下方延伸至地面的延长段，该延长段位于坝体外，延长段的下端设置多根固床桩，各固床桩分别嵌入地下固定。
2.根据权利要求1所述的一种桩林固床-固相卸荷-防冲蚀复合拦渣坝，其特征在于：所述排导槽的末端设有呈弧形的反翘段，该反翘段位于坝体外，用于抛射泥石流，反翘段的下端通过支承框架支撑于地面。
3.根据权利要求1所述的一种桩林固床-固相卸荷-防冲蚀复合拦渣坝，其特征在于：所述泄流孔的数量为多个，从下到上各泄流孔的孔径递减，泥石流固相卸荷装置对应减小。
4.根据权利要求1所述的一种桩林固床-固相卸荷-防冲蚀复合拦渣坝，其特征在于：所述泥石流固相卸荷装置通过锚固螺栓固定在迎流槽的槽底。
5.根据权利要求1所述的一种桩林固床-固相卸荷-防冲蚀复合拦渣坝，其特征在于：所述泥石流固相卸荷装置的迎流端向内凹，背流端向外凸，用于使泥石流固相卸荷装置的迎流端产生阻挡固相块石的环流。
6.根据权利要求1所述的一种桩林固床-固相卸荷-防冲蚀复合拦渣坝，其特征在于：所述迎流槽、排导槽的位置对应泥石流沟床，迎流槽、排导槽的宽度对应泥石流的液面宽度。
7.根据权利要求2所述的一种桩林固床-固相卸荷-防冲蚀复合拦渣坝，其特征在于：所述支承框架包括两根柱子以及连接于两根柱子之间的连系梁，形成框架结构。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001207431A (ja) * 2000-01-21 2001-08-03 Shigeru Ito 土石流防災堰
US20060051161A1 (en) * 2004-09-03 2006-03-09 Benson William M Methods and apparatus for reducing sand erosion in golf course bunkers
CN102535408A (zh) * 2012-02-10 2012-07-04 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 一种半组装式生态型泥石流拦砂坝及其施工方法
CN105926544A (zh) * 2016-06-24 2016-09-07 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 一种经济型泥石流拦挡坝结构及其施工方法
CN106801403A (zh) * 2017-03-23 2017-06-06 辽宁科技大学 一种预防泥石流灾害及泥石流产物再利用的方法
CN207749486U (zh) * 2018-01-14 2018-08-21 浙江大学 一种楔形泥石流分流拦挡装置
CN109083110A (zh) * 2018-09-29 2018-12-25 吴帆 一种消能挑流式固液分离的泥石流拦挡结构及其施工方法
US20190055707A1 (en) * 2013-03-15 2019-02-21 Aronne ARMANINI Stream debris restraining structure
CN111236161A (zh) * 2020-01-16 2020-06-05 广东佛山地质工程勘察院 一种泥石流防治系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001207431A (ja) * 2000-01-21 2001-08-03 Shigeru Ito 土石流防災堰
US20060051161A1 (en) * 2004-09-03 2006-03-09 Benson William M Methods and apparatus for reducing sand erosion in golf course bunkers
CN102535408A (zh) * 2012-02-10 2012-07-04 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 一种半组装式生态型泥石流拦砂坝及其施工方法
US20190055707A1 (en) * 2013-03-15 2019-02-21 Aronne ARMANINI Stream debris restraining structure
CN105926544A (zh) * 2016-06-24 2016-09-07 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 一种经济型泥石流拦挡坝结构及其施工方法
US20170370062A1 (en) * 2016-06-24 2017-12-28 PoweChina Huadong Engineering Coporation Limited Economical debris flow blocking dam structure and construction method thereof
CN106801403A (zh) * 2017-03-23 2017-06-06 辽宁科技大学 一种预防泥石流灾害及泥石流产物再利用的方法
CN207749486U (zh) * 2018-01-14 2018-08-21 浙江大学 一种楔形泥石流分流拦挡装置
CN109083110A (zh) * 2018-09-29 2018-12-25 吴帆 一种消能挑流式固液分离的泥石流拦挡结构及其施工方法
CN111236161A (zh) * 2020-01-16 2020-06-05 广东佛山地质工程勘察院 一种泥石流防治系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
唐红梅等: "速流结构泥石流抛程理论分析与试验", 《重庆大学学报》 *

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