一种泥石流拦砂坝制造技术

本实用新型专利技术公开了一种泥石流拦砂坝。所述拦砂坝包括坝体基础和设于坝体基础之上的坝身主体，坝身主体的迎水面侧设有塑性混凝土护面垫层，护面垫层与坝身主体之间呈阶梯状连接，护面垫层的面坡坡比1:m小于坝身主体的面坡坡比1:n。与现有技术相比，本实用新型专利技术能够缓冲泥石流和块石对坝体的冲击力，减小坝体损坏，提高拦砂坝使用年限和寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种泥石流防治技术，特别是涉及一种抗泥石流大石块冲击、带有塑性混凝土护面垫层的泥石流拦砂坝。
技术介绍
泥石流是我国的主要地质灾害类型之一，广泛分布于我国的西部地区，尤其是西南山区。泥石流具有爆发突然、来势凶猛、破坏力强、覆盖范围广等特点，已成为严重制约西部山区、城镇经济发展的重要因素。目前，泥石流防灾减灾形势依然严峻，泥石流工程治理更加突显了它的重要性。目前泥石流防治工程类型有:拦砂坝(谷坊)、粧林、排导槽、停淤场等，拦砂坝是诸多防治工程类型中应用范围最广的一种。受5.12汶川地震的影响，四川、甘南部分山区山坡土体松动、岩体破碎，加之极端天气(连续强降雨)的影响，极易形成大规模的泥石流，且常夹杂粒径大的巨石，例如:2010年8月13日文家沟泥石流冲出的巨石尺寸达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达7.5mX 7.0mX 5.5m。巨石对拦砂坝的撞击容易使得拦砂坝坝体受到破坏，坝体破损后，抵抗泥石流的能力减弱，经维修后也很难达到原有期望值，且后期维修费用也很高；受巨石撞击后，拦砂坝坝体受损、使用年限减短，甚至可能被完全摧毁，丧失拦挡性能。可见，巨石对拦砂坝的冲击破坏危害非常大，研发一种抗泥石流冲击性能好的新型拦砂坝显得非常迫切。
技术实现思路
本技术的目的就是针对现有技术的不足，提供一种抗泥石流冲击、带塑性混凝土护面垫层的泥石流拦砂坝，能够缓冲泥石流和块石对坝体的冲击力，减小坝体损坏，提高拦砂坝使用年限和寿命。为实现上述目的，本技术的技术方案是:本技术提出的一种泥石流拦砂坝，包括坝体基础和设于坝体基础之上的坝身主体；坝身主体的迎水面侧设有塑性混凝土护面垫层，护面垫层与坝身主体之间呈阶梯状连接，护面垫层的面坡坡比l:m小于坝身主体的面坡坡比l:n。护面垫层的面坡坡比l:m取值为1:0.60-1:0.50。坝身主体的面坡坡比1:n取值为1:0.20-1:0.05。护面垫层厚度b为坝顶宽度B的1/10-1/8。塑性混凝土的水泥含量较低，属于柔性材料，弹性模量低，应力变形大，充分利用其“以柔克刚”的特性，能够缓冲泥石流浆体和大块石对拦砂坝的冲击力，同时也减小了通过迎水面护面垫层缓冲后传递给背水面坝身主体的冲击力，能够减小泥石流和大块石对拦砂坝整体的破坏。为了便于护面垫层与坝身主体之间的结合，保持拦砂坝整体的完整性，护面垫层与坝身主体之间呈阶梯状连接。与现有技术相比，本技术的有益效果是:充分利用塑性混凝土弹性模量低的性能，有效减小巨石对拦砂坝的冲击力，达到延长拦砂坝使用寿命的目的。【附图说明】图1是本技术的结构示意图。图中标号如下:I 坝体基础2 坝身主体3 护面垫层b 护面垫层厚度B 坝顶宽度l:m护面垫层的面坡坡比l:n坝身主体的面坡坡比【具体实施方式】下面结合附图，对本技术的优选实施例作进一步的描述。实施例1如图1所示。某泥石流沟流域面积为1.36km2，沟床纵比降412%。，沟口处设有乡村公路。泥石流暴发后，常淤埋沟口公路，堵塞道路，长达I月之久。为保障该公路的畅通，采用“拦挡+排导+停淤”的工程治理措施，即规划主沟道4座拦砂坝、跨越公路的明硐渡槽和沟口堆积扇的停淤场组成。由于该沟道纵比降大，泥石流运动速度大，对拦砂坝的冲击力也很大。为了减小巨石对拦砂坝的冲击力，采用本技术的泥石流拦砂坝。所述拦砂坝包括坝体基础I和设于坝体基础I之上的坝身主体2 ;坝身主体2的迎水面侧设有塑性混凝土护面垫层3，护面垫层3与坝身主体2之间呈阶梯状连接。根据泥石流沟流域情况规划所述拦砂坝，总坝高20.5m，溢流口底部至坝体基础I顶面的有效坝高为12.5m，垂直于主流方向的坝轴线长38m，坝顶宽度B为2.5m，护面垫层3的面坡坡比1:m为1:0.50，坝身主体2的面坡坡比l:n为1:0.20，护面垫层3厚度b为坝顶宽度B的1/8，即 b 为 0.31m。实施例2如图1所示。某泥石流沟流域面积7.19km2，主河从沟口堆积扇前缘穿过，并在堆积扇上建有省道公路干线。为防止泥石流堵塞河道和淤埋省道公路，采用“拦挡+停淤”的工程治理措施，即规划在沟道内修建2座拦砂坝和堆积扇上修建I个停淤场。为了减小巨石对拦砂坝的冲击力，采用本技术的泥石流拦砂坝。所述拦砂坝包括坝体基础I和设于坝体基础I之上的坝身主体2 ;坝身主体2的迎水面侧设有塑性混凝土护面垫层3，护面垫层3与坝身主体2之间呈阶梯状连接。根据泥石流沟流域情况规划所述拦砂坝，总坝高14m，溢流口底部至坝体基础I顶面的有效坝高为10m，垂直于主流方向的坝轴线长110m，坝顶宽度B为3.0m，护面垫层3的面坡坡比1:m为1:0.60，坝身主体2的面坡坡比l:n为1:0.05，护面垫层3厚度b为0.3m。由于该泥石流沟沟道内冲出大量的块石，冲出的巨石尺寸达3.0mX2.3mX2.0m,速度5m/s，按照该尺寸模拟计算得出泥石流对位于沟口泥石流拦砂坝的冲击力为4.95X 104kN。采用本技术的泥石流拦砂坝，按照上述巨石尺寸，经模拟计算，泥石流对该拦砂坝的冲击力为L 92X 104kN。与泥石流撞击传统拦砂坝的冲击力相比，减少了61.2%,极大地消减了巨石对拦砂坝的冲击能力。【主权项】1.一种泥石流拦砂坝，所述拦砂坝包括坝体基础(I)和设于坝体基础(I)之上的坝身主体(2)，其特征在于:坝身主体(2)的迎水面侧设有塑性混凝土护面垫层(3)，护面垫层(3)与坝身主体(2)之间呈阶梯状连接，护面垫层(3)的面坡坡比1:m小于坝身主体(2)的面坡坡比1:η。2.根据权利要求1所述的泥石流拦砂坝，其特征在于:护面垫层(3)的面坡坡比1:m取值为 1:0.60-1:0.50。3.根据权利要求1所述的泥石流拦砂坝，其特征在于:坝身主体(2)的面坡坡比l:n取值为 1:0.20-1:0.05。4.根据权利要求1-3任一所述的泥石流拦砂坝，其特征在于:护面垫层(3)厚度b为坝顶宽度B的1/10-1/8。【专利摘要】本技术公开了一种泥石流拦砂坝。所述拦砂坝包括坝体基础和设于坝体基础之上的坝身主体，坝身主体的迎水面侧设有塑性混凝土护面垫层，护面垫层与坝身主体之间呈阶梯状连接，护面垫层的面坡坡比1:m小于坝身主体的面坡坡比1:n。与现有技术相比，本技术能够缓冲泥石流和块石对坝体的冲击力，减小坝体损坏，提高拦砂坝使用年限和寿命。【IPC分类】E02B7/02, E02B8/00【公开号】CN204690698【申请号】CN201520394800【专利技术人】赵万玉, 陈晓清, 游勇, 陈剑刚, 于献彬, 杨东旭, 陈华勇 【申请人】中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所【公开日】2015年10月7日【申请日】2015年6月9日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泥石流拦砂坝，所述拦砂坝包括坝体基础(1)和设于坝体基础(1)之上的坝身主体(2)，其特征在于：坝身主体(2)的迎水面侧设有塑性混凝土护面垫层(3)，护面垫层(3)与坝身主体(2)之间呈阶梯状连接，护面垫层(3)的面坡坡比1:m小于坝身主体(2)的面坡坡比1:n。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵万玉，陈晓清，游勇，陈剑刚，于献彬，杨东旭，陈华勇，
申请(专利权)人：中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所，
类型：新型
国别省市：四川;51