用于護(hù)坡與崩崗排水固土的溝管網(wǎng)防護(hù)體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于護(hù)坡與崩崗排水固土的溝管網(wǎng)防護(hù)體。本發(fā)明一種用于護(hù)坡與崩崗排水固土的溝管網(wǎng)防護(hù)體，該防護(hù)體容易定型生產(chǎn)，在野外容易組合組裝建造。本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種用于護(hù)坡與崩崗排水固土的溝管網(wǎng)防護(hù)體，它包括設(shè)置在坡頂?shù)纳喜拷厮疁稀⒂善马斚蛳乱来伍g隔設(shè)置的若干根中部水平導(dǎo)水溝、設(shè)置在坡底的下部排水溝以及在坡面上平行間隔設(shè)置的若干根垂直排水管；若干根所述垂直排水管的上下端分別與上部截水溝和下部排水溝相連通，且每一根垂直排水管由上而下依次與若干根中部水平導(dǎo)水溝相連通。
【專利說明】用于護(hù)坡與崩崗排水固土的溝管網(wǎng)防護(hù)體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水土流失治理的技術(shù)，尤其涉及用于護(hù)坡與崩崗排水固土的溝管網(wǎng)防護(hù)體。
【背景技術(shù)】
[0002]我國山丘區(qū)域面積廣大，加之近年房建、交通迅速發(fā)展和各類礦區(qū)開發(fā)項(xiàng)目擴(kuò)展，進(jìn)一步加劇了水土流失，水土流失廣泛分布于我國各省、自治區(qū)、直轄市。導(dǎo)致耕地減少、土地退化，加劇洪澇災(zāi)害，惡化生態(tài)環(huán)境，給國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民群眾生產(chǎn)、生活帶來嚴(yán)重危害，成為我國頭號環(huán)境問題。
[0003]公路路基、礦區(qū)施工、房屋建設(shè)施工過程中，取土后開挖的坡面及對裸露面的削坡，在雨水作用下，將產(chǎn)生坍塌、滑坡等危害，產(chǎn)生新的水土流失。在施工過程中，必然產(chǎn)生廢渣棄渣，堆積了大量的松土，在水流沖刷作用下，也會產(chǎn)生新的水土流失。施工區(qū)內(nèi)的臨時(shí)施工便道以及土石砂料的堆放，缺少必要的水土保持措施，一遇暴雨將不可避免的產(chǎn)生水土流失。而黃壤區(qū)崩崗由于土壤結(jié)構(gòu)自身原因，難于承受水流沖刷，一旦出現(xiàn)崩塌，若不及時(shí)修復(fù)，必產(chǎn)生大規(guī)?？逅壳爸卫碓摲N水土流失的主要方法是崩崗造田水土保持方法，而用于護(hù)坡上的通用的治理方法，均采用生態(tài)措施治理，其技術(shù)源于國家標(biāo)準(zhǔn)圖集〈道路>93J007-8，和07MR403中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法，主要是植樹護(hù)坡和生態(tài)護(hù)坡兩種。
[0004]但上述方法均采用水利工程的磚石混凝土上截水溝下邊溝的雨水導(dǎo)流排水措施，其功能主要是保護(hù)工程護(hù)坡整體免受水力侵蝕，當(dāng)護(hù)坡面積大時(shí)，其配套水利工程工程量大，工程造價(jià)高，且在護(hù)坡外容易產(chǎn)生新的水土流失，缺少水流侵蝕控制措施。同時(shí)上述各種方法均未考慮水流和土壤的相互作用，其對土壤的保護(hù)主要是依賴植物恢復(fù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種用于護(hù)坡與崩崗排水固土的溝管網(wǎng)防護(hù)體，該防護(hù)體容易定型生產(chǎn)，在野外容易組合組裝建造，主要是通過網(wǎng)和生態(tài)恢復(fù)改變土壤表面結(jié)構(gòu)，提高土壤抗沖切能力，同時(shí)通過護(hù)坡組合管網(wǎng)，控制土壤表面水流量和流速，從而達(dá)到疏水固土，避免水流破壞土壤的效果。
[0006]本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種用于護(hù)坡與崩崗排水固土的溝管網(wǎng)防護(hù)體，它包括設(shè)置在坡頂?shù)纳喜拷厮疁?、由坡頂向下依次間隔設(shè)置的若干根中部水平導(dǎo)水溝、設(shè)置在坡底的下部排水溝以及在坡面上平行間隔設(shè)置的若干根垂直排水管；若干根所述垂直排水管的上下端分別與上部截水溝和下部排水溝相連通，且每一根垂直排水管由上而下依次與若干根中部水平導(dǎo)水溝相連通。
[0007]通過上部截水溝對坡項(xiàng)的水量進(jìn)行阻擋引流；并在坡面的中部另行設(shè)計(jì)中部水平導(dǎo)水溝，以對坡面一定區(qū)域的流水進(jìn)行阻擋引流，防止在該區(qū)域下方的坡面上水流沖刷力大于土壤抗力，土壤遭受更多流水更大流速的累積沖刷破壞；并由垂直排水管引流到坡底，使坡面所受流水沖刷達(dá)到土壤抗力可承受范圍，降低坡面泥土的流失。[0008]所述上部截水溝和中部水平導(dǎo)水溝的橫截面均為U形狀，上部截水溝和中部水平導(dǎo)水溝主要承接本區(qū)域內(nèi)雨水，溝槽尺寸大小由重現(xiàn)期為一年降雨歷時(shí)為Tl分鐘的暴雨強(qiáng)度值確定，用重現(xiàn)期為一年降雨歷時(shí)為T2分鐘的暴雨強(qiáng)度值修正，截水溝和導(dǎo)水溝的溝管安置坡度不小于0.3%,中部導(dǎo)流溝密度按水流速度和流量、繩網(wǎng)固土后的土壤抗沖刷能力綜合選取，坡度坡向垂直排水管.[0009]下部排水溝為保護(hù)流域外部分，其與垂直排水管的交接處為排水口，排水口功能是減少對下部的沖刷，排水口可與下一級防護(hù)連接，為防止對口部的沖刷，同時(shí)具有沉沙維護(hù)功能。
[0010]它還包括上集水井、中部集水井和下集水井；所述垂直排水管的頂端通過上集水井與上部截水溝相連通，垂直排水管的底端通過下集水井與下部截水溝相連通，垂直排水管通過中部集水井與中部水平導(dǎo)水溝相連通。在坡面草木形成規(guī)模之前，通過工程網(wǎng)加固的坡面土層在雨水沖刷下會有部分流失，集水井可對流失的泥土進(jìn)行沉積收集。
[0011]它還包括用于支撐垂直排水管并防止其滑落的若干個(gè)支撐墩。
[0012]它還包括設(shè)置在護(hù)坡的土層上的固土導(dǎo)流繩網(wǎng)，所述固土導(dǎo)流繩網(wǎng)上還種植有小草或樹木。繩網(wǎng)在種植草木初期對土層起到加強(qiáng)筋定位的作用，當(dāng)草木長成一定規(guī)模時(shí)，可進(jìn)一步防止坡面土層的流失。
[0013]所述固土導(dǎo)流繩網(wǎng)埋設(shè)在護(hù)坡土層內(nèi)，或直接覆蓋在土面上。
[0014]所述上部截水溝、中部水平導(dǎo)水溝、垂直排水管、上集水井、中部集水井和下集水井的材料為硬聚氯乙烯UPV-C、氯乙烯PE或增強(qiáng)聚丙烯FRPP材料。
[0015]較之現(xiàn)有技術(shù)而言本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于工程措施功能目標(biāo)明確:
[0016]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的基本理論是通過護(hù)坡組合管網(wǎng)，控制水流量、流速，通過網(wǎng)和生態(tài)恢復(fù)改變土壤表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高土壤抗沖切能力，即通過設(shè)計(jì)水沖刷力和土壤抗力間的平衡來實(shí)現(xiàn)對土壤的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)從工程機(jī)制上解決護(hù)坡與崩崗的水土流失，是一種對護(hù)坡與崩崗排水固土的治理措施和方法。
[0017]1、與采用國家標(biāo)準(zhǔn)圖集《道路》93J007-8和07MR403中采用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做法比，具有雨水導(dǎo)流明確，能有效控制坡面徑流流水量和流水速度的特點(diǎn)。
[0018]2、能從理論上控制水流沖刷力與土壤破壞理論間的平衡，達(dá)到通過理論計(jì)算設(shè)計(jì)各類溝管網(wǎng)的尺寸，可操作性強(qiáng)，易以優(yōu)化和投資控制。
[0019]3、采用溝管網(wǎng)組合結(jié)構(gòu)，施工簡單，易于普及推廣。該防護(hù)體容易定型生產(chǎn)，在野外容易組合組裝，可替代現(xiàn)有磚石混凝土溝渠。
[0020]4、用人工網(wǎng)草加固裸露土面提高土壤抗沖刷能力，降低坡面水流速度，避免水土流失，同時(shí)網(wǎng)草保護(hù)層可涵養(yǎng)水土，減少流沙對體系的影響，減少清沙維護(hù)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是圖1的A-A向結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0023]圖3是本發(fā)明另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4是本發(fā)明的設(shè)計(jì)施工工藝流程圖。
[0025]標(biāo)號說明:I上部截水溝，2中部水平導(dǎo)水溝，3下部排水溝，4垂直排水管4，5上集水井，6中部集水井，7下集水井，8支撐墩，9固土導(dǎo)流繩網(wǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合說明書附圖和實(shí)施例對本
【發(fā)明內(nèi)容】
進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0027]如圖1和2所示為本發(fā)明提供的一種用于護(hù)坡與崩崗排水固土的溝管網(wǎng)防護(hù)體的實(shí)施例示意圖，它包括設(shè)置在坡頂?shù)纳喜拷厮疁?、由坡頂向下依次間隔設(shè)置的若干根中部水平導(dǎo)水溝2、設(shè)置在在坡底的下部排水溝3以及在坡面上平行間隔設(shè)置的若干根垂直排水管4 ;若干根所述垂直排水管4的上下端分別與上部截水溝I和下部排水溝3相連通，且每一根垂直排水管4由上而下依次與若干根中部水平導(dǎo)水溝2相連通。
[0028]為了進(jìn)一步減緩垂直排水管4的流速，并且降低泥沙的流失和對垂直排水管4的沖刷，所述垂直排水管4的頂端通過上集水井5與上部截水溝I相連通，垂直排水管4的底端通過下集水井7與下部截水溝相連通。
[0029]為了防止垂直排水管4由于土層的松動(dòng)而向下滑落，另行設(shè)置了用于支撐垂直排水管4的若干個(gè)支撐墩8。
[0030]裸露坡面的土層無法確保土層的流失，當(dāng)土層被水浸泡時(shí)容易松動(dòng)，因此在護(hù)坡的土層上設(shè)置了固土導(dǎo)流繩網(wǎng)9，該固土導(dǎo)流繩網(wǎng)9上還種植有小草或樹木。固土導(dǎo)流繩網(wǎng)9可直接覆蓋在土面上或埋設(shè)在護(hù)坡土層內(nèi)，可對裸露土層初期起到加強(qiáng)筋支撐固定的作用，當(dāng)后其土層表面的植物生長出來后，可與植物一起對土層起到加固的作用。
[0031]如圖3所示，若整個(gè)坡面的高度較高時(shí)，垂直排水管4的高度落差就大，那么流水在管內(nèi)的流速就會加快，因此在垂直排水管4與中部水平導(dǎo)水溝2之間通過中部集水井6相連通，以通過集水井來進(jìn)一步控制垂直排水管4的水流流速。
[0032]下面結(jié)合附圖4所示的本發(fā)明技術(shù)的設(shè)計(jì)施工工藝流程圖進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0033]1、采集土壤性能、護(hù)坡坡度和暴雨公式數(shù)據(jù)；
[0034]2、據(jù)區(qū)域面積和暴雨公式計(jì)算徑流量；
[0035]3、初步劃分保護(hù)區(qū)域，計(jì)算保護(hù)區(qū)域水流量及流速，優(yōu)化選取適宜數(shù)值，劃分保護(hù)區(qū)域，布置中部水平導(dǎo)水溝；
[0036]4、計(jì)算上游區(qū)域內(nèi)徑流量，確定垂直排水管管網(wǎng)的布置數(shù)量和尺寸；
[0037]5、計(jì)算土壤力學(xué)性能，選用加筋網(wǎng)，核對加筋土壤力學(xué)指標(biāo)，根據(jù)土壤和水流特性，在土中鋪設(shè)一定的加筋網(wǎng)，加筋網(wǎng)材料通過摩擦力將自身的抗拉強(qiáng)度與土體的抗壓強(qiáng)度結(jié)合起來，從而減少土壤流失；
[0038]6、計(jì)算上部截水溝、中部水平導(dǎo)水溝尺寸坡度，計(jì)算上部截水溝、中部水平導(dǎo)水溝流量之和，設(shè)計(jì)計(jì)算垂直干管管徑，集中匯流至出水口，根據(jù)水流特性設(shè)計(jì)出水口和下部集水井；
[0039]7、根據(jù)經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)要求修正劃分保護(hù)區(qū)域；
[0040]8、重新計(jì)算土壤力學(xué)性能選用加筋網(wǎng)和計(jì)算上部截水溝，中部水平導(dǎo)水溝，垂直排水管管網(wǎng)尺寸。
【權(quán)利要求】
1.一種用于護(hù)坡與崩崗排水固土的溝管網(wǎng)防護(hù)體，其特征在于：它包括設(shè)置在坡頂?shù)纳喜拷厮疁希↖)、由坡頂向下依次間隔設(shè)置的若干根中部水平導(dǎo)水溝（2)、設(shè)置在坡底的下部排水溝（3)以及在坡面上平行間隔設(shè)置的若干根垂直排水管（4);若干根所述垂直排水管(4)的上下端分別與上部截水溝（I)和下部排水溝（3)相連通，且每一根垂直排水管（4)由上而下依次與若干根中部水平導(dǎo)水溝（2)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于護(hù)坡與崩崗排水固土的溝管網(wǎng)防護(hù)體，其特征在于：它還包括上集水井（5)和下集水井（7);所述垂直排水管（4)的頂端通過上集水井（5)與上部截水溝（I)相連通，垂直排水管（4)的底端通過下集水井（7)與下部截水溝相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于護(hù)坡與崩崗排水固土的溝管網(wǎng)防護(hù)體，其特征在于：它還包括中部集水井（6)，所述垂直排水管（4)通過中部集水井（6)與中部水平導(dǎo)水溝（2)相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于護(hù)坡與崩崗排水固土的溝管網(wǎng)防護(hù)體，其特征在于：它還包括設(shè)置在護(hù)坡的土層上的固土導(dǎo)流繩網(wǎng)（9)，所述固土導(dǎo)流繩網(wǎng)（9)上還種植有小草或樹木。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于護(hù)坡與崩崗排水固土的溝管網(wǎng)防護(hù)體，其特征在于：所述固土導(dǎo)流繩網(wǎng)（9)埋設(shè)在護(hù)坡土層內(nèi)，或直接覆蓋在土面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于護(hù)坡與崩崗排水固土的溝管網(wǎng)防護(hù)體，其特征在于：所述上部截水溝（I)和中部水平導(dǎo)水溝（2)的橫截面均為U形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于護(hù)坡與崩崗排水固土的溝管網(wǎng)防護(hù)體，其特征在于：它還包括用于支撐垂直排水管（4 )并防止其滑落的若干個(gè)支撐墩（8 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于護(hù)坡與崩崗排水固土的溝管網(wǎng)防護(hù)體，其特征在于：所述上部截水溝（I)、中部水平導(dǎo)水溝（2)、垂直排水管（4)、上集水井（5)、中部集水井（6)和下集水井（7)的材料為硬聚氯乙烯UPV-C、氯乙烯PE或增強(qiáng)聚丙烯FRPP材料。
【文檔編號】E03F3/02GK103866774SQ201410125995
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】張錦宇, 翁伯琦, 應(yīng)朝陽, 羅旭輝, 葉菁, 鄭軼 申請人:張錦宇, 翁伯琦, 應(yīng)朝陽, 羅旭輝, 葉菁, 鄭軼