一種泥石流攔砂壩的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種泥石流防治技術，特別是涉及一種抗泥石流大石塊沖擊、帶有塑性混凝土護面墊層的泥石流攔砂壩。
【背景技術】
[0002]泥石流是我國的主要地質災害類型之一，廣泛分布于我國的西部地區(qū)，尤其是西南山區(qū)。泥石流具有爆發(fā)突然、來勢兇猛、破壞力強、覆蓋范圍廣等特點，已成為嚴重制約西部山區(qū)、城鎮(zhèn)經濟發(fā)展的重要因素。目前，泥石流防災減災形勢依然嚴峻，泥石流工程治理更加突顯了它的重要性。
[0003]目前泥石流防治工程類型有:攔砂壩(谷坊)、粧林、排導槽、停淤場等，攔砂壩是諸多防治工程類型中應用范圍最廣的一種。受5.12汶川地震的影響，四川、甘南部分山區(qū)山坡土體松動、巖體破碎，加之極端天氣(連續(xù)強降雨)的影響，極易形成大規(guī)模的泥石流，且常夾雜粒徑大的巨石，例如:2010年8月13日文家溝泥石流沖出的巨石尺寸達3.0mX2.5mX 1.6m，2010年8月8日舟曲三眼峪泥石流中的巨石尺寸達7.5mX 7.0mX 5.5m。巨石對攔砂壩的撞擊容易使得攔砂壩壩體受到破壞，壩體破損后，抵抗泥石流的能力減弱，經維修后也很難達到原有期望值，且后期維修費用也很高；受巨石撞擊后，攔砂壩壩體受損、使用年限減短，甚至可能被完全摧毀，喪失攔擋性能?？梢姡奘瘜r砂壩的沖擊破壞危害非常大，研發(fā)一種抗泥石流沖擊性能好的新型攔砂壩顯得非常迫切。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的就是針對現有技術的不足，提供一種抗泥石流沖擊、帶塑性混凝土護面墊層的泥石流攔砂壩，能夠緩沖泥石流和塊石對壩體的沖擊力，減小壩體損壞，提高攔砂壩使用年限和壽命。
[0005]為實現上述目的，本實用新型的技術方案是:
[0006]本實用新型提出的一種泥石流攔砂壩，包括壩體基礎和設于壩體基礎之上的壩身主體；壩身主體的迎水面?zhèn)仍O有塑性混凝土護面墊層，護面墊層與壩身主體之間呈階梯狀連接，護面墊層的面坡坡比l:m小于壩身主體的面坡坡比l:n。護面墊層的面坡坡比l:m取值為1:0.60-1:0.50。壩身主體的面坡坡比1:n取值為1:0.20-1:0.05。護面墊層厚度b為壩頂寬度B的1/10-1/8。
[0007]塑性混凝土的水泥含量較低，屬于柔性材料，彈性模量低，應力變形大，充分利用其“以柔克剛”的特性，能夠緩沖泥石流漿體和大塊石對攔砂壩的沖擊力，同時也減小了通過迎水面護面墊層緩沖后傳遞給背水面壩身主體的沖擊力，能夠減小泥石流和大塊石對攔砂壩整體的破壞。為了便于護面墊層與壩身主體之間的結合，保持攔砂壩整體的完整性，護面墊層與壩身主體之間呈階梯狀連接。
[0008]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:充分利用塑性混凝土彈性模量低的性能，有效減小巨石對攔砂壩的沖擊力，達到延長攔砂壩使用壽命的目的。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0010]圖中標號如下:
[0011]I 壩體基礎2 壩身主體
[0012]3 護面墊層
[0013]b 護面墊層厚度B 壩頂寬度
[0014]l:m護面墊層的面坡坡比l:n壩身主體的面坡坡比
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖，對本實用新型的優(yōu)選實施例作進一步的描述。
[0016]實施例1
[0017]如圖1所示。某泥石流溝流域面積為1.36km2，溝床縱比降412%。，溝口處設有鄉(xiāng)村公路。泥石流暴發(fā)后，常淤埋溝口公路，堵塞道路，長達I月之久。為保障該公路的暢通，采用“攔擋+排導+停淤”的工程治理措施，即規(guī)劃主溝道4座攔砂壩、跨越公路的明硐渡槽和溝口堆積扇的停淤場組成。由于該溝道縱比降大，泥石流運動速度大，對攔砂壩的沖擊力也很大。為了減小巨石對攔砂壩的沖擊力，采用本實用新型的泥石流攔砂壩。
[0018]所述攔砂壩包括壩體基礎I和設于壩體基礎I之上的壩身主體2 ;壩身主體2的迎水面?zhèn)仍O有塑性混凝土護面墊層3，護面墊層3與壩身主體2之間呈階梯狀連接。根據泥石流溝流域情況規(guī)劃所述攔砂壩，總壩高20.5m，溢流口底部至壩體基礎I頂面的有效壩高為12.5m，垂直于主流方向的壩軸線長38m，壩頂寬度B為2.5m，護面墊層3的面坡坡比1:m為1:0.50，壩身主體2的面坡坡比l:n為1:0.20，護面墊層3厚度b為壩頂寬度B的1/8，即 b 為 0.31m。
[0019]實施例2
[0020]如圖1所示。某泥石流溝流域面積7.19km2，主河從溝口堆積扇前緣穿過，并在堆積扇上建有省道公路干線。為防止泥石流堵塞河道和淤埋省道公路，采用“攔擋+停淤”的工程治理措施，即規(guī)劃在溝道內修建2座攔砂壩和堆積扇上修建I個停淤場。為了減小巨石對攔砂壩的沖擊力，采用本實用新型的泥石流攔砂壩。
[0021]所述攔砂壩包括壩體基礎I和設于壩體基礎I之上的壩身主體2 ;壩身主體2的迎水面?zhèn)仍O有塑性混凝土護面墊層3，護面墊層3與壩身主體2之間呈階梯狀連接。根據泥石流溝流域情況規(guī)劃所述攔砂壩，總壩高14m，溢流口底部至壩體基礎I頂面的有效壩高為10m，垂直于主流方向的壩軸線長110m，壩頂寬度B為3.0m，護面墊層3的面坡坡比1:m為1:0.60，壩身主體2的面坡坡比l:n為1:0.05，護面墊層3厚度b為0.3m。
[0022]由于該泥石流溝溝道內沖出大量的塊石，沖出的巨石尺寸達3.0mX2.3mX2.0m,速度5m/s，按照該尺寸模擬計算得出泥石流對位于溝口泥石流攔砂壩的沖擊力為4.95X 104kN。采用本實用新型的泥石流攔砂壩，按照上述巨石尺寸，經模擬計算，泥石流對該攔砂壩的沖擊力為L 92X 104kN。與泥石流撞擊傳統(tǒng)攔砂壩的沖擊力相比，減少了61.2%,極大地消減了巨石對攔砂壩的沖擊能力。
【主權項】
1.一種泥石流攔砂壩，所述攔砂壩包括壩體基礎(I)和設于壩體基礎(I)之上的壩身主體(2)，其特征在于:壩身主體(2)的迎水面?zhèn)仍O有塑性混凝土護面墊層(3)，護面墊層(3)與壩身主體(2)之間呈階梯狀連接，護面墊層(3)的面坡坡比1:m小于壩身主體(2)的面坡坡比1:η。2.根據權利要求1所述的泥石流攔砂壩，其特征在于:護面墊層(3)的面坡坡比1:m取值為 1:0.60-1:0.50。3.根據權利要求1所述的泥石流攔砂壩，其特征在于:壩身主體(2)的面坡坡比l:n取值為 1:0.20-1:0.05。4.根據權利要求1-3任一所述的泥石流攔砂壩，其特征在于:護面墊層(3)厚度b為壩頂寬度B的1/10-1/8。
【專利摘要】本實用新型公開了一種泥石流攔砂壩。所述攔砂壩包括壩體基礎和設于壩體基礎之上的壩身主體，壩身主體的迎水面?zhèn)仍O有塑性混凝土護面墊層，護面墊層與壩身主體之間呈階梯狀連接，護面墊層的面坡坡比1:m小于壩身主體的面坡坡比1:n。與現有技術相比，本實用新型能夠緩沖泥石流和塊石對壩體的沖擊力，減小壩體損壞，提高攔砂壩使用年限和壽命。
【IPC分類】E02B7/02, E02B8/00
【公開號】CN204690698
【申請?zhí)枴緾N201520394800
【發(fā)明人】趙萬玉, 陳曉清, 游勇, 陳劍剛, 于獻彬, 楊東旭, 陳華勇
【申請人】中國科學院水利部成都山地災害與環(huán)境研究所
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月9日