CN116770780A - 一种完成泥石流治理快速堆积的消能方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种完成泥石流治理快速堆积的消能方法,其特征在于,将泥石流流体从沟道两侧往中间位置引导,并在沟道中间位置依靠设置的消能槛反复撞击完成对泥石流流体的消能。本发明能够更加高效地完成对泥石流的消能处理,引导其快速完成堆积,避免对泥石流沟道两侧护岸结构以及岸上建筑物的破坏。
Description
技术领域
本发明涉及泥石流治理技术领域,具体涉及一种完成泥石流治理快速堆积的消能方法。
背景技术
泥石流是指由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)在沟谷或山坡上产生的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流。典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。在适当的地形条件下,大量的水体浸透流水山坡或沟床中的固体堆积物质,使其稳定性降低,饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动,就形成了泥石流。
泥石流一种灾害性的地质现象,具有突然性以及流速快,流量大,物质容量大和破坏力强等特点。通常泥石流爆发突然、来势凶猛,可携带巨大的石块。因其高速前进,具有强大的能量,因而破坏性极大。发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等,造成巨大损失。
常规泥石流治理,会考虑在泥石流沟道内设置消能槛,以消耗泥石流能量,降低其危害。但是常规的消能槛只是一道横向设置在泥石流沟道内的槛体,依靠槛体迎接泥石流的撞击实现消能。其消能效果有限,泥石流完成堆积时间和过程较长,仍然容易侵蚀和损毁两岸建筑物,尤其是泥石流沟道两侧的护岸结构容易被泥石流冲蚀破坏,对泥石流的治理效果较差。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明所要解决的技术问题是:如何提供一种能够更加高效地完成对泥石流的消能,引导其快速完成堆积,避免对泥石流沟道两侧护岸结构以及岸上建筑物的破坏的完成泥石流治理快速堆积的消能方法,更好地防止和抑制泥石流的危害。
为了解决上述技术问题,本发明采用了如下的技术方案:
一种完成泥石流治理快速堆积的消能方法,其特征在于,将泥石流流体从沟道两侧往中间位置引导,并在沟道中间位置依靠设置的消能槛反复撞击完成对泥石流流体的消能处理,引导泥石流流体快速完成堆积。
这样,本方法将泥石流流体先集中引导往沟道中间位置,降低泥石流在消能过程中对沟道两侧护岸的侵蚀和破坏。同时集中于沟道中间位置的泥石流可以更好地实现消能,卸去能量,快速完成堆积,避免对后续建筑物的危害。
进一步地,在引导泥石流往沟道中间流动之前,先完成对泥石流中大直径物体的截留阻拦。
这样,先完成泥石流中大直径物体的截留,不仅更加利于后续对泥石流流体的消能,而且可以避免泥石流中大直径物体动能较大容易冲击损毁消能槛。所述大尺寸物体为至少0.5米以上尺寸物体。
进一步地,本方法采用一种泥石流消能治理系统实现,所述泥石流消能治理系统,包括泥石流消能槛结构,所述泥石流消能槛结构,包括沿宽度方向设置在泥石流堆积区尾部的泥石流沟道内的截流消能槛,截流消能槛两侧和泥石流沟道两侧岸坡固定,截流消能槛中部设置有泄流缺口,泄流缺口下方的泥石流沟道内还设置有撞击消能结构。
这样,泥石流流经泥石流消能槛结构时,先和截流消能槛接触撞击实现初步截流消能,同时截流消能槛会迫使泥石流从中间位置的泄流缺口位置集中向下泄流,从泄流缺口流出的流体向下和撞击消能结构进一步撞击消能,卸去能量,减少危害。
进一步地,截流消能槛的泄流缺口和泥石流沟道底部齐平设置。
这样可以更加利于引导泥石流从泄流缺口处集中向下泄流并撞击下发的消能结构实现消能。
进一步地,截流消能槛埋设到泥石流沟道底部下方的地基部分上设置有滤水孔。这样可以方便平时沟道内的地下水通过截流消能槛向下流淌。
进一步地,截流消能槛的泄流缺口上游端还设置有引导消能结构,引导消能结构包括位于截流消能槛的泄流缺口上游端两侧的泥石流沟道内的两个消能导流墙,两个消能导流墙对应设置于截流消能槛的泄流缺口两端的槛体前方且呈向上游端向外张开的八字形。
这样,两个消能导流墙能够更好地将泥石流流体往截流消能槛中部位置的泄流缺口处引导,使其集中从泄流缺口处向下泄出和下游的撞击消能结构相互撞击消能。同时消能导流墙自身能够完成对所引导的这部分流体的斜向撞击摩擦,实现初步消能,能够将这部分正对流消能槛两侧槛体的流体引导至泄流缺口处,避免其直接撞击流消能槛两侧的槛体,减缓截流消能槛受泥石流流体的冲击力,提高其结构稳定性。
进一步地,消能导流墙下端地基埋设在泥石流沟道底面下方,地基上侧水平固定连接设置有一个位于泥石流沟道底面的导流墙连接板。
这样,消能导流墙下端地基深埋并在地基上方水平设置连接板将两侧的消能导流墙及地基固连为一体,该结构自身便具有较好的稳定性和抗倾覆能力。同时泥石流比重较大,具有碾压的特征,故在泥石流袭来时,泥石流流体在冲击消能导流墙的同时会直接压在连接板上方,其压力能够很好地防止消能导流墙向后倾翻。同时消能导流墙呈八字形设计,其内侧斜面受泥石流的冲击力能够被转换为对消能导流墙水平向外的推力并被连接板所抵消平衡,保证两侧消能导流墙不会受冲击而被向外推移。故上述结构能够从多个角度提高消能导流墙的抗倾覆性能和稳定性,保证了其结构在受泥石流冲击过程中的可靠性。
进一步地,导流墙连接板中部具有向前延伸的凸起。这样提高连接板的面积,使其遭受泥石流时能够更好地被压住,更好地提高消能导流墙的稳定性。
进一步地,消能导流墙上半部分还间隔地向上开设有多个消能导流槽。
这样,当泥石流流量较大的情形下,淹没至消能导流墙上半部分后,部分流体能够透过消能导流槽流动,减缓消能导流墙所遭受的冲击,更好地保障消能导流墙结构的稳定性。
进一步地,消能导流槽的前后两端均斜向前开口,且中部呈向消能导流墙长度方向的下游端弯曲的弧形。
这样,因为消能导流墙自身呈八字形布置,故消能导流墙内侧的流体是呈受挤压状态,再结合消能导流槽自身的弧形结构,这样就能够引导泥石流流体从消能导流槽前侧进入到槽内,然后经槽体弧形结构转向后从消能导流墙后侧向前流出,和消能导流墙后侧外方下流的流体相互撞击实现消能。故该结构在泥石流较大的情形,既能够使得部分流体可以透过消能导流墙以减缓墙体自身遭受的冲击程度,提高其稳定性,还能够利用这部分透过的流体撞击消耗掉部分消能导流墙外侧的泥石流的能量,避免截流消能槛两侧槛体遭受过大的冲击而失稳。同时保证了消能导流墙和截流消能槛两者在遭受大流量泥石流冲击情况下的稳定性。
进一步地,所述撞击消能结构,包括位于泥石流沟道中间(正对泄流缺口的下方)位置设置的分流消能槛,分流消能槛呈中部往上游端凸起的弧形且两端和泥石流沟道两侧岸坡相隔,分流消能槛两端下方的泥石流沟道中正对分流消能槛两端端部方向分别设置有两个撞击消能槛。
这样(从泄流缺口流出的)泥石流流体沿沟道中部向下撞击到弧形的分流消能槛上,实现(再次)撞击消能,然后再被分流到两侧并撞击到两侧下方的撞击消能槛上,实现重复撞击消能。这样泥石流流体经过反复多次碰撞消能,卸去泥石流的能量,使其在堆积区尾部快速完成堆积,避免对两侧建筑物的危害。
进一步地,分流消能槛后侧中部竖向设置有支撑墙。
这样,支撑墙对分流消能槛中部正对冲击的位置起到支撑加强作用,提高结构的稳固性。
进一步地,分流消能槛下端具有埋设在泥石流沟道底面下方的地基,分流消能槛下部地基上方还固定连接有水平向前的消能槛压板,消能槛压板上表面和泥石流沟道底面齐平。
这样,分流消能槛靠地基深埋提高其稳固性,同时下端设置向前的压板,这样泥石流撞击到分流消能槛之前,会先压到压板上方,泥石流重力较大会对压板施加一个较大的碾压力,更好地避免了分流消能槛向后倾翻。极大地提高了分流消能槛结构的稳定性。
进一步地,分流消能槛两端下方的两个撞击消能槛下部之间还水平固定连接设置有一个位于泥石流沟道底面的消能槛连接板。
这样,两个撞击消能槛靠消能槛连接板固连为一体,使得两个撞击消能槛遭受分流消能槛两端流出流体的冲击时,该冲击力可以转化为对两个撞击消能槛水平向外的力并被消能槛连接板所抵消。故更好地保障了分流消能槛的结构稳定性。
进一步地,所述撞击消能槛整体呈中部向外侧方向弯曲的弧形。
这样,该弧形可以引导从分流消能槛两端流出并冲击到撞击消能槛弧形内侧中部的流体,沿撞击消能槛内侧弧形向前后两端冲出,这样沿撞击消能槛内侧弧形向前端冲出的流体可以和从上游流下的流体相互撞击,更好地实现消能。
进一步地,所述撞击消能结构中,分流消能槛和两侧对应的撞击消能槛设置有向下间隔排布的多组,上一组的两个撞击消能槛的下端正对下一组的分流消能槛上游侧表面设置。
这样,从上一组的分流消能槛内侧弧形向下游端冲出的流体,恰好可以汇聚后撞击到下一组的分流消能槛上。这样流体经过多组消能结构的反复撞击消能,可以更加快速地卸去能量,快速完成堆积,避免对后方建筑物产生危害。
进一步地,泥石流消能治理系统,还包括设置在泥石流消能槛结构上游端的复合式拦挡坝结构;所述复合式拦挡坝结构,包括沿宽度方向设置于泥石流沟道内的拦挡坝,拦挡坝上分布设置有泄流孔洞或泄流格栅;还包括沿宽度方向成排设置于拦挡坝上游端的拦截桩,相邻拦截桩布置的间隔尺寸大于拦挡坝上泄流孔洞或泄流格栅的孔洞尺寸。
这样,泥石流流经复合式拦挡坝结构时,不仅能够依靠拦截桩和拦挡坝阻挡泥石流实现初步消能。而且重要的是能够使得树木以及大型的岩石块等大尺寸物体(至少0.5米直径物体)先被拦截桩截留,然后大尺寸物体中相对较小尺寸的部分再次被拦挡坝阻拦截留,剩下不含大尺寸物体的流体流出到下方,更好地防止具有较大破坏性和危险性的大尺寸物体随泥石流冲击破坏后续的防治工程建筑以及周边人工建筑。同时去除流体中大尺寸物体后,也方便后续防治工程结构能够更好地对剩下的更多表现出流体特征的泥石流进行消能处理。
进一步地,所述拦截桩至少设置有两排,位于上游端的拦截桩设置间距大于位于下游端的拦截桩设置间距。
这样,能够对大尺寸物体更好地起到分级拦截的效果。
进一步地,位于上游端的拦截桩设置高度大于位于下游端的拦截桩。
这样,上游端的拦截桩更易于拦截住更大尺寸的物体。
进一步地,每排拦截桩之间相互固定连接有铰链,铰链的两端向前延伸并固定在埋设于泥石流沟道上游端的基桩上。
这样是因为拦截的大尺寸物体中,例如大块岩石等对单根拦截桩的冲击过大,故依靠铰链将每排拦截桩固连为一体,能够更好地承受冲击,可以将部分冲击转移到前方的基桩上,保证拦截桩自身结构的稳定性,也可以更好地起到拦截作用。
进一步地,所述基桩埋设在上游端泥石流沟道底部,且基桩上表面设置有位于泥石流沟道底表面的基桩压板,基桩压板面积为基桩横截面面积十倍以上。
这样是因为泥石流比重较大,具有碾压的特征,而泥石流到达拦截桩之前会先从基桩压板上方碾压流过。故泥石流越大对拦截桩冲击越大的同时,泥石流对基桩压板碾压的压力也会越大,能够稳固地将基桩压在下方,使得铰链能够承受更大的拉力,对基桩产生更大的支撑力。故拦截桩承受冲击变大的同时稳固性也会对应地提高,这样就保证了基桩能够承受更大的泥石流冲击,更好地保障了基桩结构的稳定性。
进一步地,拦挡坝整体呈中部向上游端凸起的弧形。
这样,弧形能够将部分冲击力转换为对两侧向后的压力,使得拦挡坝可以更好地承受冲击,同时该弧形的结构在平时能够更好地容纳拦挡坝热胀冷缩导致的变形量,保证结构的稳定性。
进一步地,拦挡坝两侧高度高于中间位置高度。
这样,拦挡坝的弧形能够将拦截下来的较大直径石块推挤分流到两侧为止,拦挡坝两侧高度较高能够在前方能够形成更大的容纳空间,以容纳被推挤到此处的较大直径石块。
进一步地,拦挡坝中部位置下方位于泥石流沟道底面位置处还开设有过水涵洞,过水涵洞的尺寸大于大于拦挡坝上泄流孔洞或泄流格栅的孔洞尺寸。
这样,在泥石流未爆发时期,可以方便水流的正常通过。
进一步地,拦挡坝的下游侧还间隔地贴合设置有支撑墙。这样,可以提高拦挡坝的抗倾覆力,更好地保障坝体稳定性。
进一步地,支撑墙每间隔5m设置一列。更好地提高支撑效果。
综上所述,本发明能够更加高效地完成对泥石流的消能处理,引导其快速完成堆积,避免对泥石流沟道两侧护岸结构以及岸上建筑物的破坏。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中单独复合式拦挡坝结构的示意图。
图2是图1中用于显示拦挡坝结构的D-D剖视图。
图3是图1中用于显示复合式拦挡坝纵向结构的E-E剖视图。
图4为本发明具体实施方式中单独泥石流消能槛结构的示意图。
图5是图4中用于显示截流消能槛结构的G-G剖视图。
图6是图4中用于显示消能导流墙结构的F-F剖视图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
最优实施方式:一种完成泥石流治理快速堆积的消能方法,其特征在于,将泥石流流体从沟道两侧往中间位置引导,并在沟道中间位置依靠设置的消能槛反复撞击完成对泥石流流体的消能处理,引导泥石流流体快速完成堆积。
这样,本方法将泥石流流体先集中引导往沟道中间位置,降低泥石流对沟道两侧护岸的侵蚀和破坏。同时集中于沟道中间位置的泥石流可以更好地实现消能,卸去能量,快速完成堆积,避免对后续建筑物的危害。
进一步地,在引导泥石流往沟道中间流动之前,先完成对泥石流中大直径物体的截留阻拦。
这样,先完成泥石流中大直径物体的截留,不仅更加利于后续对泥石流流体的消能,而且可以避免泥石流中大直径物体动能较大容易冲击损毁消能槛。所述大尺寸物体为至少0.5米以上尺寸物体。
本实施方式中采用一种泥石流消能治理系统实现,所述泥石流消能治理系统,包括泥石流消能槛结构,所述泥石流消能槛结构,包括沿宽度方向设置在泥石流堆积区尾部的泥石流沟道内的截流消能槛21,截流消能槛21两侧和泥石流沟道两侧岸坡固定(实施时岸坡上进一步设置有护岸结构),截流消能槛中部设置有泄流缺口22,泄流缺口22下方的泥石流沟道内还设置有撞击消能结构。
这样,泥石流流经泥石流消能槛结构时,先和截流消能槛接触撞击实现初步截流消能,同时截流消能槛会迫使泥石流从中间位置的泄流缺口位置集中向下泄流,从泄流缺口流出的流体向下和撞击消能结构进一步撞击消能,卸去能量,减少危害。
其中,截流消能槛21的泄流缺口22和泥石流沟道底部齐平设置。
这样可以更加利于引导泥石流从泄流缺口处集中向下泄流并撞击下发的消能结构实现消能。
其中,截流消能槛21埋设到泥石流沟道底部下方的地基部分上设置有滤水孔23。这样可以方便平时沟道内的地下水通过截流消能槛向下流淌。
其中,截流消能槛的泄流缺口上游端还设置有引导消能结构,引导消能结构包括位于截流消能槛的泄流缺口上游端两侧的泥石流沟道内的两个消能导流墙24,两个消能导流墙24对应设置于截流消能槛的泄流缺口两端的槛体前方且呈向上游端向外张开的八字形。
这样,两个消能导流墙能够更好地将泥石流流体往截流消能槛中部位置的泄流缺口处引导,使其集中从泄流缺口处向下泄出和下游的撞击消能结构相互撞击消能。同时消能导流墙自身能够完成对所引导的这部分流体的斜向撞击摩擦,实现初步消能,能够将这部分正对流消能槛两侧槛体的流体引导至泄流缺口处,避免其直接撞击流消能槛两侧的槛体,减缓截流消能槛受泥石流流体的冲击力,提高其结构稳定性。
其中,消能导流墙24下端地基埋设在泥石流沟道底面下方,地基上侧水平固定连接设置有一个位于泥石流沟道底面的导流墙连接板25。
这样,消能导流墙下端地基深埋并在地基上方水平设置连接板将两侧的消能导流墙及地基固连为一体,该结构自身便具有较好的稳定性和抗倾覆能力。同时泥石流比重较大,具有碾压的特征,故在泥石流袭来时,泥石流流体在冲击消能导流墙的同时会直接压在连接板上方,其压力能够很好地防止消能导流墙向后倾翻。同时消能导流墙呈八字形设计,其内侧斜面受泥石流的冲击力能够被转换为对消能导流墙水平向外的推力并被连接板所抵消平衡,保证两侧消能导流墙不会受冲击而被向外推移。故上述结构能够从多个角度提高消能导流墙的抗倾覆性能和稳定性,保证了其结构在受泥石流冲击过程中的可靠性。
其中,导流墙连接板25中部具有向前延伸的凸起。这样提高连接板的面积,使其遭受泥石流时能够更好地被压住,更好地提高消能导流墙的稳定性。
其中,消能导流墙24上半部分还间隔地向上开设有多个消能导流槽26。
这样,当泥石流流量较大的情形下,淹没至消能导流墙上半部分后,部分流体能够透过消能导流槽流动,减缓消能导流墙所遭受的冲击,更好地保障消能导流墙结构的稳定性。
其中,消能导流槽26的前后两端均斜向前开口,且中部呈向消能导流墙长度方向的下游端弯曲的弧形。
这样,因为消能导流墙自身呈八字形布置,故消能导流墙内侧的流体是呈受挤压状态,再结合消能导流槽自身的弧形结构,这样就能够引导泥石流流体从消能导流槽前侧进入到槽内,然后经槽体弧形结构转向后从消能导流墙后侧向前流出,和消能导流墙后侧外方下流的流体相互撞击实现消能。故该结构在泥石流较大的情形,既能够使得部分流体可以透过消能导流墙以减缓墙体自身遭受的冲击程度,提高其稳定性,还能够利用这部分透过的流体撞击消耗掉部分消能导流墙外侧的泥石流的能量,避免截流消能槛两侧槛体遭受过大的冲击而失稳。同时保证了消能导流墙和截流消能槛两者在遭受大流量泥石流冲击情况下的稳定性。
其中,所述撞击消能结构,包括位于泥石流沟道中间(正对泄流缺口的下方)位置设置的分流消能槛27,分流消能槛27呈中部往上游端凸起的弧形且两端和泥石流沟道两侧岸坡相隔,分流消能槛两端下方的泥石流沟道中正对分流消能槛两端端部方向分别设置有两个撞击消能槛28。
这样(从泄流缺口流出的)泥石流流体沿沟道中部向下撞击到弧形的分流消能槛上,实现(再次)撞击消能,然后再被分流到两侧并撞击到两侧下方的撞击消能槛上,实现重复撞击消能。这样泥石流流体经过反复多次碰撞消能,卸去泥石流的能量,使其在堆积区尾部快速完成堆积,避免对两侧建筑物的危害。
其中,分流消能槛27后侧中部竖向设置有支撑墙。
这样,支撑墙对分流消能槛中部正对冲击的位置起到支撑加强作用,提高结构的稳固性。
其中,分流消能槛27下端具有埋设在泥石流沟道底面下方的地基,分流消能槛下部地基上方还固定连接有水平向前的消能槛压板29,消能槛压板上表面和泥石流沟道底面齐平。
这样,分流消能槛靠地基深埋提高其稳固性,同时下端设置向前的压板,这样泥石流撞击到分流消能槛之前,会先压到压板上方,泥石流重力较大会对压板施加一个较大的碾压力,更好地避免了分流消能槛向后倾翻。极大地提高了分流消能槛结构的稳定性。
其中,分流消能槛27两端下方的两个撞击消能槛28下部之间还水平固定连接设置有一个位于泥石流沟道底面的消能槛连接板30。
这样,两个撞击消能槛靠消能槛连接板固连为一体,使得两个撞击消能槛遭受分流消能槛两端流出流体的冲击时,该冲击力可以转化为对两个撞击消能槛水平向外的力并被消能槛连接板所抵消。故更好地保障了分流消能槛的结构稳定性。
其中,所述撞击消能槛28整体呈中部向外侧方向弯曲的弧形。
这样,该弧形可以引导从分流消能槛两端流出并冲击到撞击消能槛弧形内侧中部的流体,沿撞击消能槛内侧弧形向前后两端冲出,这样沿撞击消能槛内侧弧形向前端冲出的流体可以和从上游流下的流体相互撞击,更好地实现消能。
其中,所述撞击消能结构中,分流消能槛27和两侧对应的撞击消能槛28设置有向下间隔排布的多组,上一组的两个撞击消能槛的下端正对下一组的分流消能槛上游侧表面设置。
这样,从上一组的分流消能槛内侧弧形向下游端冲出的流体,恰好可以汇聚后撞击到下一组的分流消能槛上。这样流体经过多组消能结构的反复撞击消能,可以更加快速地卸去能量,快速完成堆积,避免对后方建筑物产生危害。
本实施方式中,泥石流消能治理系统,还包括设置在泥石流消能槛结构上游端的复合式拦挡坝结构;所述复合式拦挡坝结构,包括沿宽度方向设置于泥石流沟道内的拦挡坝11,拦挡坝11上分布设置有泄流孔洞12(或泄流格栅);还包括沿宽度方向成排设置于拦挡坝上游端的拦截桩13,相邻拦截桩13布置的间隔尺寸大于拦挡坝上泄流孔洞(或泄流格栅)的孔洞尺寸。
这样,泥石流流经复合式拦挡坝结构时,不仅能够依靠拦截桩和拦挡坝阻挡泥石流实现初步消能。而且重要的是能够使得树木以及大型的岩石块等大尺寸物体先被拦截桩截留,然后大尺寸物体中相对较小尺寸的部分再次被拦挡坝阻拦截留,剩下不含大尺寸物体的流体流出到下方,更好地防止具有较大破坏性和危险性的大尺寸物体随泥石流冲击破坏后续的防治工程建筑以及周边人工建筑。同时去除流体中大尺寸物体后,也方便后续防治工程结构能够更好地对剩下的更多表现出流体特征的泥石流进行消能处理。
其中,所述拦截桩13至少设置有两排,位于上游端的拦截桩设置间距大于位于下游端的拦截桩设置间距。
这样,能够对大尺寸物体更好地起到分级拦截的效果。实施时,上游端拦截桩设置间距可按1.5-2.5米设置,下游端拦截桩设置间距可按0.5-1.5米设置。
其中,位于上游端的拦截桩设置高度大于位于下游端的拦截桩。
这样,上游端的拦截桩更易于拦截住更大尺寸的物体。
其中,每排拦截桩13之间相互固定连接有铰链14,铰链14的两端向前延伸并固定在埋设于泥石流沟道上游端的基桩15上。
这样是因为拦截的大尺寸物体中,例如大块岩石等对单根拦截桩的冲击过大,故依靠铰链将每排拦截桩固连为一体,能够更好地承受冲击,可以将部分冲击转移到前方的基桩上,保证拦截桩自身结构的稳定性,也可以更好地起到拦截作用。
其中,所述基桩15埋设在上游端泥石流沟道底部,且基桩上表面设置有位于泥石流沟道底表面的基桩压板16,基桩压板16面积为基桩横截面面积十倍以上。
这样是因为泥石流比重较大,具有碾压的特征,而泥石流到达拦截桩之前会先从基桩压板上方碾压流过。故泥石流越大对拦截桩冲击越大的同时,泥石流对基桩压板碾压的压力也会越大,能够稳固地将基桩压在下方,使得铰链能够承受更大的拉力,对基桩产生更大的支撑力。故拦截桩承受冲击变大的同时稳固性也会对应地提高,这样就保证了基桩能够承受更大的泥石流冲击,更好地保障了基桩结构的稳定性。
其中,拦挡坝11整体呈中部向上游端凸起的弧形。
这样,弧形能够将部分冲击力转换为对两侧向后的压力,使得拦挡坝可以更好地承受冲击,同时该弧形的结构在平时能够更好地容纳拦挡坝热胀冷缩导致的变形量,保证结构的稳定性。
其中,拦挡坝11两侧高度高于中间位置高度。
这样,拦挡坝的弧形能够将拦截下来的较大直径石块推挤分流到两侧为止,拦挡坝两侧高度较高能够在前方能够形成更大的容纳空间,以容纳被推挤到此处的较大直径石块。
其中,拦挡坝11中部位置下方位于泥石流沟道底面位置处还开设有过水涵洞17,过水涵洞17的尺寸大于大于拦挡坝上泄流孔洞的孔洞尺寸。
这样,在泥石流未爆发时期,可以方便水流的正常通过。
其中,拦挡坝11的下游侧还间隔地贴合设置有支撑墙18。这样,可以提高拦挡坝的抗倾覆力,更好地保障坝体稳定性。
其中,支撑墙18每间隔5m设置一列。更好地提高支撑效果。
这样,上述的复合式拦挡坝结构,能够有效对泥石流中较大尺寸的树木和石块等物体进行拦截,同时保证流体状物质的通过,降低大直径物体对后续泥石流防治工程以及人工建筑的危害,方便后续对泥石流的消能并使其通常堆积,且自身结构具有稳定可靠,使用寿命较长的效果,对于有大小石块的泥石流尤其适用。
Claims (10)
1.一种完成泥石流治理快速堆积的消能方法,其特征在于,将泥石流流体从沟道两侧往中间位置引导,并在沟道中间位置依靠设置的消能槛反复撞击完成对泥石流流体的消能处理,引导泥石流流体快速完成堆积。
2.如权利要求1所述的完成泥石流治理快速堆积的消能方法,其特征在于,在引导泥石流往沟道中间流动之前,先完成对泥石流中大直径物体的截留阻拦。
3.如权利要求1所述的完成泥石流治理快速堆积的消能方法,其特征在于,本方法采用一种泥石流消能治理系统实现,所述泥石流消能治理系统,包括泥石流消能槛结构,所述泥石流消能槛结构,包括沿宽度方向设置在泥石流堆积区尾部的泥石流沟道内的截流消能槛,截流消能槛两侧和泥石流沟道两侧岸坡固定,截流消能槛中部设置有泄流缺口,泄流缺口下方的泥石流沟道内还设置有撞击消能结构。
4.如权利要求3所述的完成泥石流治理快速堆积的消能方法,其特征在于,截流消能槛的泄流缺口和泥石流沟道底部齐平设置;
截流消能槛埋设到泥石流沟道底部下方的地基部分上设置有滤水孔。
5.如权利要求3所述的完成泥石流治理快速堆积的消能方法,其特征在于,截流消能槛的泄流缺口上游端还设置有引导消能结构,引导消能结构包括位于截流消能槛的泄流缺口上游端两侧的泥石流沟道内的两个消能导流墙,两个消能导流墙对应设置于截流消能槛的泄流缺口两端的槛体前方且呈向上游端向外张开的八字形。
6.如权利要求5所述的完成泥石流治理快速堆积的消能方法,其特征在于,消能导流墙下端地基埋设在泥石流沟道底面下方,地基上侧水平固定连接设置有一个位于泥石流沟道底面的导流墙连接板;
消能导流墙上半部分还间隔地向上开设有多个消能导流槽;
消能导流槽的前后两端均斜向前开口,且中部呈向消能导流墙长度方向的下游端弯曲的弧形。
7.如权利要求5所述的完成泥石流治理快速堆积的消能方法,其特征在于,所述撞击消能结构,包括位于泥石流沟道中间位置设置的分流消能槛,分流消能槛呈中部往上游端凸起的弧形且两端和泥石流沟道两侧岸坡相隔,分流消能槛两端下方的泥石流沟道中正对分流消能槛两端端部方向分别设置有两个撞击消能槛。
8.如权利要求7所述的完成泥石流治理快速堆积的消能方法,其特征在于,分流消能槛后侧中部竖向设置有支撑墙;
分流消能槛下端具有埋设在泥石流沟道底面下方的地基,分流消能槛下部地基上方还固定连接有水平向前的消能槛压板,消能槛压板上表面和泥石流沟道底面齐平。
9.如权利要求7所述的完成泥石流治理快速堆积的消能方法,其特征在于,分流消能槛两端下方的两个撞击消能槛下部之间还水平固定连接设置有一个位于泥石流沟道底面的消能槛连接板;
所述撞击消能槛整体呈中部向外侧方向弯曲的弧形;
所述撞击消能结构中,分流消能槛和两侧对应的撞击消能槛设置有向下间隔排布的多组,上一组的两个撞击消能槛的下端正对下一组的分流消能槛上游侧表面设置。
10.如权利要求3所述的完成泥石流治理快速堆积的消能方法,其特征在于,泥石流消能治理系统,还包括设置在泥石流消能槛结构上游端的复合式拦挡坝结构;所述复合式拦挡坝结构,包括沿宽度方向设置于泥石流沟道内的拦挡坝,拦挡坝上分布设置有泄流孔洞或泄流格栅;还包括沿宽度方向成排设置于拦挡坝上游端的拦截桩,相邻拦截桩布置的间隔尺寸大于拦挡坝上泄流孔洞或泄流格栅的孔洞尺寸;
所述拦截桩至少设置有两排,位于上游端的拦截桩设置间距大于位于下游端的拦截桩设置间距;
每排拦截桩之间相互固定连接有铰链,铰链的两端向前延伸并固定在埋设于泥石流沟道上游端的基桩上;
所述基桩埋设在上游端泥石流沟道底部,且基桩上表面设置有位于泥石流沟道底表面的基桩压板,基桩压板面积为基桩横截面面积十倍以上;
拦挡坝整体呈中部向上游端凸起的弧形;
拦挡坝两侧高度高于中间位置高度。
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