通过构建透水体结构生态防治河道边坡潜在滑坡和堰塞体的方法技术

本发明专利技术公开了利用防水袋或石料、胶结料构建透水体结构防治河道边坡潜在滑坡和堰塞体的方法。在预判可能发生滑坡堵江堰塞的河段，利用大型石笼整体填筑快捷施工技术或小石笼分笼填筑法，在坡脚和下坡面建造透水体结构，作为岸坡及滑坡堰塞体的生态防控措施；并在可能出现滑坡堰塞时，作为滑坡堵江堰塞体的暗排水泄流通道，以便应对抢险，实现生态防控和协同应急的前处理，避免临时抱佛脚在堰塞坝顶开挖人工泄水槽方式的不足，从而提升滑坡堵江堰塞体风险防控能力。本发明专利技术方法利用透水体结构预设暗排水泄流通道，能够实现岸坡及滑坡堰塞体的生态防控，并为应急抢险滑坡堵江堰塞体提供一种前处理方式，以便应用于河道边坡的生态防治和协同应急管理。防治和协同应急管理。防治和协同应急管理。

【技术实现步骤摘要】
通过构建透水体结构生态防治河道边坡潜在滑坡和堰塞体的方法


[0001]本专利技术属于河道边坡工程的防灾减灾领域，具体涉及一种防治河道边坡潜在滑坡和堰塞体的方法。

技术介绍

[0002]河道边坡生态防护及滑坡堰塞体应急处置，是关系到国家发展和人民经济生活改善的重大生态环境问题。目前国家已经开展了一些城市生态河道治理示范工程，例如抛石护脚联合植草护岸、木桩联合植被复合护岸等，但一般都强调城市景观水利的概念。近几年石笼结构护岸开始流行起来，主要因为石笼具有一些技术优势，例如石笼整体抗变形和冲刷破坏的能力强，石笼透水性好，可以代替全人工和需要片石材料的浆砌石护岸，石笼施工可以半机械化，对石料要求低，对应所选网片的网孔大小，在大块石多的西南地区可以直接使用大块石作为填料，在没有大块石的地区可以使用级配碎石作为填料。但在设计及施工使用中也发现了诸多问题亟需解决方案，例如石笼对填充碎石的级配要求严格，直径小于石笼网孔径的石子所占填料的比例很难满足石笼网孔的最小漏失率要求；目前岸坡现场石笼施工的重要环节，例如在制作笼子网格时，铺设底面和顶面的网片、绑扎纵向的隔断网片，都需要人工扎紧和搭接网片，往笼子中填充石料需要人工配合挖机，这些施工制作工艺落后复杂，在人员老化和人工费暴涨的今天性价比已经不符合技术经济性的要求。另外，目前环保压力大，拉闸限电限制了钢材产能，环保限制了采砂采石，等等。因此，在偏远的河道边坡工程中，对石笼网填料的就地取材的要求，以及减小人力的机械化施工，已经迫不容缓。
[0003]在边远的河道边坡工程中，河道边坡潜在的滑坡体在滑动过程中因裹挟刮铲的效应而迅速增容，并借助地形条件获得极高的动能，可在短时间内产生巨型滑坡土方量，产生堰塞体甚至堰塞坝。深切峡谷岸坡的滑坡体会快速堆积阻塞河道，形成堰塞体。在通常不具备排水溢洪设施的情况下，河道持续来流易造成上游壅水甚至突然溃决，对该河段及其影响区的自然环境和基础设施具有更大的危害性，而且河道持续来水导致的漫顶溢流溃坝占堰塞坝溃决事件的90%以上。人们在滑坡堵江后一般采用典型的工程措施包括：上游来水分流、水泵或虹吸管抽水、修建泄水洞、表层开挖泄流槽等，希望通过避免堰塞湖溃决或控制其溃决流量的方式来减轻灾害损失。但是，这些措施一般都不能有效满足应急管理的要求，因此如何有效对河道边坡以及滑坡堰塞进行生态防治，一直以来是河道边坡工程中有待解决的一大技术经济性难题。
[0004]目前在有关河道边坡生态防护以及滑坡堰塞的处置技术方面，还都是事后诸葛亮，过于强调应急性的后处理技术，例如滑坡后对河道边坡进行加固，堰塞后紧急开挖应急泄洪槽，对河道边坡及其可能的堰塞问题的综合生态防治，缺少深入有效的技术手段。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种通过构建透水体结构生态防治河道边坡潜在滑坡和堰塞体的方法，以实现岸坡及滑坡堰塞体的生态防控措施，并为应急抢险预设暗排水溢洪通道，为滑坡堵江堰塞体问题提供一种前处理方式，以便应用于河道边坡的生态防治和协同应急管理。
[0006]本专利技术是基于国家自然科学基金联合基金重点支持项目的资助而提出。
[0007]本专利技术的主要构思是在预判可能发生滑坡堵江堰塞的河段，利用新型的生态
‑
结构联合防治的技术方法，在坡脚和下坡面建造透水体结构，作为岸坡及滑坡堰塞体的生态防控措施，对河道岸坡进行支挡，达到生态护岸的良好效果；并在可能出现滑坡堰塞时，又作为滑坡堵江堰塞体的暗排水泄流通道，以便应对抢险，实现生态防控和协同应急的前处理（在堰塞坝形成前就通过前处理预先建造好堰塞坝底的暗泄流通道），避免临时抱佛脚在堰塞坝顶开挖人工泄水槽的方式的不足，从而提升滑坡堵江堰塞体风险防控的技术与手段。
[0008]基于以上构思，本专利技术提供的通过构建透水体结构防治河道边坡潜在滑坡和堰塞体的方法，根据构建的透水体结构的形式和材料的不同，分为以下三种方法。
[0009]第一种通过构建透水体结构生态防治河道边坡潜在滑坡和堰塞体的方法（大型石笼整体式填筑碾压），在工程现场附近不能找到足够多的大块石的情况下可采用该方法。所述方法包括以下步骤：（1）在河道边坡的易滑区段，在不阻碍河流行洪的前提下，沿河道边坡的坡脚顺河向整平铺设一道整幅的石笼网卷，然后在石笼网卷上纵向铺设沿河道横向交替呈现的碎石层和胶结料层，形成透水碎石坝，铺设过程中在石笼网卷的顺河道方向的两侧边沿分别预留一定宽度。
[0010]（2）将预留的石笼网卷的两侧边沿向上卷起，并贴紧碎石坝的两侧面包裹住碎石坝，再与碎石坝顶的一幅石笼网片绑扎在一起，在胶结料层顶部埋设竖向钢筋，将碎石坝顶面的石笼网片扎紧在竖向钢筋上，构建出石笼网卷外裹碎石坝的坡脚透水体结构。通过设置竖向钢筋将碎石坝顶部的石笼网片与碎石坝连接，使整个碎石坝都受到更加紧密的侧限约束，阻止碎石移动，加强冲刷作用下对碎石的约束力。
[0011]（3）在坡脚透水体结构与河道岸坡之间的下坡面，按照与填筑碎石坝相同的方式铺设交替的碎石层和胶结料层，铺设高度与坡脚透水体结构相同，形成下坡面透水体结构。
[0012]（4）在坡脚透水体结构的上下游两端面，以及下坡面透水体结构的上下游两端面整体覆盖石笼网片，在下坡面透水体的顶部覆盖石笼网片，将所有侧面和顶部的石笼网片绑扎连接成一体，并在下坡面透水体的顶部预设竖向钢筋，将顶部的石笼网片石笼网片扎紧在竖向钢筋上，使下坡面整个透水体结构都受到紧密的约束，阻止碎石移动，加强冲刷作用下石笼网对碎石的约束力。
[0013]进一步地，所述石笼网卷的纵向长度应超出河道边坡的易滑区段，即滑坡体可能在坡脚的纵向扩散范围。
[0014]进一步地，所述碎石层是散粒碎石，碎石粒径约为2至5厘米，孔隙率约20%至30%，满足透水性要求；胶结料层的胶结料优选为碎石和水泥拌和的胶结物，胶结料的物料配比保证满足强度要求，接近C15或C20混凝土，以便发挥横向侧限作用。胶结料和散粒碎石同层
交错组成坝体，保证了整个碎石坝的纵向通透性。
[0015]进一步地，由于拟建造的坡脚透水体结构宽度有限，优先采用小型机械化碾压铺设构造碎石坝；碾压铺设时，胶结料层和碎石层平铺到同样高度一起碾压。先在碎石坝沿河道纵向的两侧面（最边沿）铺设宽（沿河道横向的宽度）约20厘米的胶结料层，然后沿河道横向按照约60厘米宽的碎石层和约20厘米宽的胶结料层交替进行碾压铺设，整个铺设重复进行至形成具有一定高度的碎石坝。由于胶结料刚度大，对碎石散粒结构有横向侧限约束作用，可以替代传统的直立钢丝网片的约束作用。
[0016]进一步地，所述碎石坝优选为沿河道横向截面为梯形的坝体。
[0017]此种方法利用碎石和胶结料，在坡脚和下坡面的范围内形成一道顺河向的透水体结构，在发生滑坡体堆积后，大量的碎石孔隙可以成为潜在滑坡堆积体堰塞后的过水通道。整体填筑碾压施工的胶结料层结构代替了传统石笼的各个石笼网片隔断，可以一次性碾压碎石层和胶结碎石层施工，而不用像传统方法那样人工绑扎形成各个小的石本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过构建透水体结构生态防治河道边坡潜在滑坡和堰塞体的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）在河道边坡的易滑区段，在不阻碍河流行洪的前提下，沿河道边坡的坡脚顺河向整平铺设一道整幅的石笼网卷，然后在石笼网卷上纵向铺设沿河道横向交替呈现的碎石层和胶结料层，形成透水碎石坝，铺设过程中在石笼网卷的顺河道方向的两侧边沿分别预留一定宽度；（2）将预留的石笼网卷的两侧边沿向上卷起，并贴紧碎石坝的两侧面包裹住碎石坝，再与碎石坝顶的一幅石笼网片绑扎在一起，在胶结料层顶部埋设竖向钢筋，将碎石坝顶面的石笼网片扎紧在竖向钢筋上，构建出石笼网卷外裹碎石坝的坡脚的透水体结构，通过设置竖向钢筋将碎石坝顶部的石笼网片与碎石坝连接，使整个碎石坝都受到更加紧密的侧限约束，阻止碎石移动，加强冲刷作用下对碎石的约束力；（3）在坡脚透水体结构与河道岸坡之间的下坡面，按照与填筑碎石坝相同的方式铺设交替的碎石层和胶结料层，铺设高度与坡脚透水体结构相同，形成下坡面的透水体结构；（4）在坡脚透水体结构的上下游两端面，以及下坡面透水体结构的上下游两端面整体覆盖石笼网片，在下坡面透水体的顶部覆盖石笼网片，将所有侧面和顶部的石笼网片绑扎连接成一体，并在下坡面透水体的顶部预设竖向钢筋，将顶部的石笼网片扎紧在竖向钢筋上，使下坡面整个透水体结构都受到紧密的约束，阻止碎石移动，加强冲刷作用下石笼网对碎石的约束力。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述石笼网卷的纵向长度应超出河道边坡的易滑区段，即滑坡体可能在坡脚的纵向扩散范围。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述碎石层是散粒碎石，胶结料层的胶结料优选为碎石和水泥拌和的胶结物；所述碎石坝优选为沿河道横向截面为梯形的坝体。4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，采用机械化碾压铺设构造碎石坝；碾压铺设时，先在碎石坝沿河道纵向的两侧面铺设宽约20厘米的胶结料层，然后沿河道横向按照约60厘米宽的碎石层和约20厘米宽的胶结料层交替进行碾压铺设，整个铺设重复进行至形成具有一定高度的碎石坝。5.一种通过构建透水体结构生态防治河道边坡潜在滑坡和堰塞体的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）在河道边坡的易滑区段，在不阻碍河流行洪的前提下，沿河道边坡的坡脚顺河向整平铺设一道整幅的石笼网卷，然后在石笼网卷上满铺分层错致叠砌装填现场岩土堆积体碎料或河水的防水袋，构筑成带透水孔的坝体，在叠砌过程中在石笼网卷的顺河道方向的两侧边沿分别预留一定宽度；（2）构筑好坝体后，将石笼网卷预留的两侧边沿向上卷起，并贴坝体两侧面包裹住坝体，再与坝体顶部的一幅石笼网片绑扎在一起，构建出石笼网外裹的坡脚透水体结构；（3）在坡脚透水体...

【专利技术属性】
技术研发人员：周成，钟启明，何宁，刘恩龙，陈群，张桂荣，付涛，黑明昌，万里，王琛，陈晓红，黄良誉，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院成都米尚坊科技有限公司，
类型：发明
国别省市：