CN209798682U - 一种锚固式泥石流拦挡坝 - Google Patents

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杨涛
魏万鸿
高成平
宿星
冯乐涛
刘兴荣
周自强
吴玮江
叶伟林
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Gansu Ganlan Water Conservancy And Hydropower Survey And Design Institute Co ltd
Geological Natural Disaster Prevention Research Institute Gansu Academy Of Sciences
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Gansu Ganlan Water Conservancy And Hydropower Survey And Design Institute Co ltd
Geological Natural Disaster Prevention Research Institute Gansu Academy Of Sciences
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Abstract

本实用新型公开了一种锚固式泥石流拦挡坝，包括拦挡坝坝体和预应力锚索，所述拦挡坝坝体通过预应力锚索锚固于拦挡坝基础上，所述预应力锚索包括锚索自由端、锚索锚固端和锚索锚头，所述锚索自由端通过锚索锚头固定于拦挡坝坝肩上，所述锚索锚固端打入拦挡坝基础的下方对拦挡坝坝体进行固定，所示拦挡坝坝体的底部设置泄水涵洞。本实用新型通过预应力锚索将泥石流拦挡坝坝体与基础土层紧密拉结在一起，受力由拦挡坝坝体传递给预应力锚索改变为锚索竖直向的拉拔力，增加了泥石流拦挡坝整体抗滑移的稳定性和抗冲击能力，消除了水平施工缝对混凝土工程的安全隐患，可减轻混凝土坝体内的钢筋受力，减少混凝土坝体内的钢筋配置，降低施工成本。

Description

一种锚固式泥石流拦挡坝
技术领域
本实用新型属于地质灾害防治工程技术领域，尤其涉及一种锚固式泥石流拦挡坝。
背景技术
在泥石流常发地需建设泥石流拦挡坝来防范泥石流对周围建筑设施及村庄带来的破坏，目前泥石流拦挡坝的结构一般采用重力式结构，该结构是依靠坝体材料的自重及其与基础底部土体之间通过摩擦力形成的抗滑力来稳定拦挡坝整体结构并拦挡泥石流的，由于泥石流的冲击力较大，对拦挡坝的稳定性要求较高，为保证坝体对泥石流的拦挡作用，所用坝体材料需有足够的重力，这就使得拦挡坝的坝体结构尺寸较大，当坝体体积增大时，涉及到的工程费用、施工工艺、施工工期、施工难度都将相应增大，增加工程失效概率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种锚固式泥石流拦挡坝，旨在解决上述背景技术中现有泥石流拦挡坝稳定性较低，坝体结构尺寸较大、工程投资大及施工效率低的问题。
本实用新型是这样实现的，一种锚固式泥石流拦挡坝，包括拦挡坝坝体和预应力锚索，所述拦挡坝坝体通过预应力锚索锚固于拦挡坝基础上，所述预应力锚索包括锚索自由端、锚索锚固端和锚索锚头，所述锚索自由端通过锚索锚头固定于拦挡坝坝肩上，所述锚索锚固端打入拦挡坝基础的下方对拦挡坝坝体进行固定，所示拦挡坝坝体的底部设置泄水涵洞。
优选地，所述预应力锚索沿拦挡坝坝体的宽度方向设置多个。
优选地，多个预应力锚索之间的间距为3m。
优选地，所述拦挡坝坝体的迎水面坡度为1：0.2。
相比于现有技术的缺点和不足，本实用新型具有以下有益效果：
(1)本实用新型通过预应力锚索将泥石流拦挡坝坝体与基础土层紧密拉结在一起，无论是泥石流的冲击力还是拦挡坝坝后淤积满土体的主动土压力、被动土压力或者静土压力均由拦挡坝坝体传递给预应力锚索，改变为锚索竖直向的拉拔力，增加了泥石流拦挡坝整体抗滑移的稳定性和抗冲击能力。
(2)坝体整体受锚固力作用，形成一个整体，消除了混凝土施工时形成的水平施工缝对混凝土工程的安全隐患，保证坝体的完整性，间接的减少工程投资。
(3)通过预应力锚索增加拦挡坝坝体与基础承载地层的作用力，在保证稳定性不变的前提下，增大作用力可减少接触面的面积，即可减少基础的尺寸，进而为泥石流拦挡坝结构尺寸的优化提供空间。
(4)坝体受泥石流冲击时，坝体受力传递给预应力锚索受力，减轻混凝土坝体内的钢筋受力，从而减少混凝土坝体内的钢筋配置，降低施工成本。
(5)本实用新型结构合理、技术成熟、费用经济、施工便捷，能够实现防灾减灾的目的。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的锚固式泥石流拦挡坝的正面结构示意图。
图2是本实用新型实施例提供的锚固式泥石流拦挡坝与现有泥石流拦挡坝的侧面结构对比图。
图3是本实用新型实施例提供的锚固式泥石流拦挡坝与现有泥石流拦挡坝的顶面结构对比图。
图中：1.拦挡坝坝肩，2.锚索自由端，3.拦挡坝坝体，4.泄水涵洞，5.拦挡坝基础，6.锚索锚固端，7.锚索锚头，8.迎水面，9.现有的坝体迎水面，10.现有的拦挡坝基础。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照图1-图3，一种锚固式泥石流拦挡坝，包括拦挡坝坝体3和预应力锚索，拦挡坝坝体3通过预应力锚索锚固于拦挡坝基础5上，预应力锚索包括锚索自由端2、锚索锚固端6和锚索锚头7，锚索自由端2通过锚索锚头7固定于拦挡坝坝肩1上，锚索锚固端6打入拦挡坝基础5的下方对拦挡坝坝体3进行固定，拦挡坝坝体3的底部设置泄水涵洞4。
拦挡坝主要的设计验算为抗倾覆、抗滑移以及自身强度验算，本实用新型在设计时使用预应力锚索将拦挡坝与地基土层拉结在一起，无论是泥石流的冲击力还是拦挡坝坝后淤积满土体的主动土压力、被动土压力或者静土压力均由拦挡坝坝体传递给预应力锚索，改变为锚索竖直向的拉拔力，因此可以不考虑本实用新型所述拦挡坝的倾覆可能。
拦挡坝坝体3的滑动稳定系数KC由下式计算：
Ey-作用于拦挡坝坝体上土压力和泥石流冲击力最大值的竖向分力。
EX-作用于拦挡坝坝体上土压力和泥石流冲击力最大值的水平分力。
f-摩擦系数。
W-拦挡坝坝体自重和预应力锚索锚固拉结力之和。
根据上述公式，在EX和Ey以及f不改变的前提下，W的增加，将大大增加KC的数值，从而加强了拦挡坝坝体的抗滑能力。滑动摩擦力主要由接触面的面积和作用在接触面上的压力大小决定的，摩擦力不变，增大正压力的同时，势必会减少截面面积，由此拦挡坝的基础尺寸可相应减小。在相同抵抗力效果的条件下，本实用新型的拦挡坝坝体3的迎水面坡度可调节至1：0.2，而现有的坝体迎水面9的坡度一般为1：0.4，施工过程中本实用新型的拦挡坝基础5明显小于现有的拦挡坝基础10，减小了拦挡坝的坝体结构尺寸，降低工程费用。
对于混凝土类的泥石流拦挡坝，因受混凝土施工工艺的影响，较高较大的泥石流拦挡坝坝体难免需要进行二次、三次甚至多次浇筑才能成形，不可避免的产生施工缝，对整个工程埋下了不可避免的隐患，本实用新型使用预应力锚索将泥石流拦挡坝主体拉结在一起，消除了水平施工缝对工程整体性的影响。
为增强预应力锚索的锚固作用，可将预应力锚索沿拦挡坝坝体3的宽度方向设置多个。多个预应力锚索之间的间距为3m。根据所计算，锚索可选用3束、5束、7束等规格，锚索的设计计算与现行的锚索锚固计算一致。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种锚固式泥石流拦挡坝，其特征在于，包括拦挡坝坝体和预应力锚索，所述拦挡坝坝体通过预应力锚索锚固于拦挡坝基础上，所述预应力锚索包括锚索自由端、锚索锚固端和锚索锚头，所述锚索自由端通过锚索锚头固定于拦挡坝坝肩上，所述锚索锚固端打入拦挡坝基础的下方对拦挡坝坝体进行固定，所示拦挡坝坝体的底部设置泄水涵洞。
2.如权利要求1所述的锚固式泥石流拦挡坝，其特征在于，所述预应力锚索沿拦挡坝坝体的宽度方向设置多个。
3.如权利要求2所述的锚固式泥石流拦挡坝，其特征在于，多个预应力锚索之间的间距为3m。
4.如权利要求1-3任一项所述的锚固式泥石流拦挡坝，其特征在于，所述拦挡坝坝体的迎水面坡度为1：0.2。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115404821A (zh) * 2022-09-16 2022-11-29 中国水利水电建设工程咨询贵阳有限公司 一种扶壁式前置沉沙池的拦沙坝结构

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