粘性泥石流实体拦砂坝稳定性测算方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种泥石流拦砂坝稳定性测算法。针对现有测算方法存在只考虑最极端情况且无法展示泥石流过程中拦砂坝稳定性的动态变化过程的缺陷，本发明专利技术提供了一种能够反映出实体拦砂坝拦截泥石流过程中坝体稳定性的动态变化过程的测算法。本方法首先调查确定实体拦砂坝属于空库过流工况或半库过流工况，再经野外实地调查、室内土工试验、拦砂坝设计工程确定工程参数再利用不同工况条件下抗滑移稳定性系数Kc(n‑1)、抗倾覆稳定性系数Ky(n‑1)的计算式测算坝体稳定性。本方法可以具体测算拦砂坝满库过流状态下的稳定性。本发明专利技术方法能够为泥石流防治工程参数优化设计、结构安全检算等提供科学依据与参考，避免建造成本浪费，更贴合工程实际，适应实际工程需要。

Calculation method of stability of viscous debris flow solid sand dam and its application

The invention discloses a method for estimating the stability of a debris flow sand dam. In view of the existing calculation methods have only considered the most extreme cases and defects cannot display the dynamic change process of debris flow dam block stability in the process of the present invention provides a solid calculation method can reflect the dynamic change process of blocking sand dam to intercept debris flow in the process of dam stability. This method first investigation to determine sand dam belongs to the empty library entity flow conditions or semi base flow conditions, through field investigation, laboratory soil test, sand dam engineering design to determine the engineering parameters under different conditions using anti sliding stability coefficient Kc (n 1), anti overturning stability coefficient of Ky coating (n 1) calculation of dam stability calculation. The method can be used to calculate the stability of the overflow dam under the overflow state. The method of the invention can provide scientific basis and reference for the optimization design of the debris flow prevention engineering parameters and the structural safety check, etc., thus avoiding the waste of the construction cost, being more suitable for the engineering practice and meeting the needs of the actual engineering.

【技术实现步骤摘要】
粘性泥石流实体拦砂坝稳定性测算方法及其应用
本专利技术涉及一种拦砂坝稳定性测算方法及其应用，特别是涉及一种粘性泥石流实体拦砂坝稳定性测算方法及其应用，属于工程测量、山地灾害防治领域。
技术介绍
拦沙坝是修建在泥石流沟道内的一种横断沟床的人工建筑物，具有工程结构简单、防治效果好、就地取材、施工及维护方便、使用周期长、造价省等特点。实体拦砂坝不仅具有良好的拦蓄效果，还有降低泥石流动力，抬高侵蚀面，增加沟床稳定性等功效，是目前泥石流灾害治理中使用最为广泛的工程措施之一，尤其在城镇、矿山、公路、铁路等泥石流整治中被优先采用。实体拦砂坝的受力及稳定性验算时工程设计中的重要环节，需在多工况或荷载组合下进行验算。目前工程应用中普遍将首阵泥石流满库溢流(泥深h大于坝高)视为最危险工况，将满库过流视为非地震条件下的最安全工况。在于粘性泥石流实体拦砂坝稳定性测算中，现有技术中主要的《泥石流防治指南》、《震后泥石流治理工程设计简明指南》均只考虑首阵满库过流工况，前者建议抗滑移稳定性系数一般为1.05～1.15，抗倾覆稳定性系数一般为1.30～1.60，后者(及相关规范)要求抗滑移稳定性系数一般为1.15，本文档来自技高网...

【技术保护点】
粘性泥石流实体拦砂坝稳定性测算方法，用于测算实体拦砂坝在空库过流工况或半库过流工况条件下的抗滑移稳定性系数Kc(n‑1)、抗倾覆稳定性系数Ky(n‑1)，其特征在于：调查确定实体拦砂坝属于空库过流工况或半库过流工况；在空库过流工况条件下，经野外实地调查、室内土工试验、拦砂坝设计工程确定工程参数，包括拦砂坝基底摩擦系数f、拦砂坝坝顶厚度B、拦砂坝坝高H、迎水面坡比1:m、筑坝材料容重γb、泥石流容重γc、拦砂坝处初始状态沟道底宽Li、沟床糙率系数1:n、泥石流平均流量Q、沟道左岸坡比1:M1、沟道右岸坡比倒数1:M2、沟道纵比降I、泥石流体内摩擦角

【技术特征摘要】
1.粘性泥石流实体拦砂坝稳定性测算方法，用于测算实体拦砂坝在空库过流工况或半库过流工况条件下的抗滑移稳定性系数Kc(n-1)、抗倾覆稳定性系数Ky(n-1)，其特征在于：调查确定实体拦砂坝属于空库过流工况或半库过流工况；在空库过流工况条件下，经野外实地调查、室内土工试验、拦砂坝设计工程确定工程参数，包括拦砂坝基底摩擦系数f、拦砂坝坝顶厚度B、拦砂坝坝高H、迎水面坡比1:m、筑坝材料容重γb、泥石流容重γc、拦砂坝处初始状态沟道底宽Li、沟床糙率系数1:n、泥石流平均流量Q、沟道左岸坡比1:M1、沟道右岸坡比倒数1:M2、沟道纵比降I、泥石流体内摩擦角建筑物形状系数λ；所述拦砂坝基底摩擦系数f的取值是砂类土取0.4、碎石类土和泥石流堆积取0.5、软质岩取0.4～0.6、硬质岩取0.6～0.7，所述建筑物形状系数λ取值是根据泥石流所挟石块最大颗粒粒径D取值；联立式1.1～式1.10计算第n-1阵泥石流来流时抗滑移稳定性系数Kc(n-1)、抗倾覆稳定性系数Ky(n-1)：式中，f——拦砂坝基底摩擦系数，B——拦砂坝坝顶厚度，单位m，根据野外调查、室内土工试验、拦砂坝设计工程确定，H——拦砂坝坝高，单位m，根据野外调查、室内土工试验、拦砂坝设计工程确定，m——迎水面坡比倒数，根据野外调查、室内土工试验、拦砂坝设计工程确定，γb——筑坝材料容重，单位t·m-3，根据野外调查、室内土工试验、拦砂坝设计工程确定，hi——平均泥深，单位m，根据野外调查、室内土工试验、拦砂坝设计工程确定，γc——泥石流容重，单位t·m-3，根据野外调查、室内土工试验、拦砂坝设计工程确定，Li——拦砂坝处初始状态沟道底宽，单位m，根据野外调查、室内土工试验、拦砂坝设计工程确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳金峰，孙昊，游勇，林雪平，杨东旭，
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：发明
国别省市：四川,51