一种具有自主筛分功能的泥石流拦砂坝制造技术

本实用新型专利技术所述具有自主筛分功能的泥石流拦砂坝，其结构包括用于导流泥石流的两个导流翼墙、用于筛分泥石流的格栅、供泥石流流通的泄槽、用于拦截筛分后的大块石的两个挡墙，所述泄槽由两个顺沟道靠两岸布置的边竖墙和一个顺沟道位于沟道中间的主竖墙，以及浇筑于沟道基床之上的底板构成；所述主竖墙顶部的水平高度高于等高的两个边竖墙，所述格栅由多根横梁等间距横跨搭建在三个竖墙相邻两两之间的顶部构成，形成由沟道中部到两岸边倾斜向下的对称格栅。本实用新型专利技术所述拦砂坝在泥石流运动过程中对泥石流进行筛分，避免修建实体坝，节约工程投资，并及时对泥石流进行分选处理。

【技术实现步骤摘要】
一种具有自主筛分功能的泥石流拦砂坝
本专利技术属于地理环境治理岩土工程领域，具体涉及一种泥石流拦挡结构。
技术介绍
我国西南地区沟谷纵横，沟道两岸通常风化严重，表层岩体破碎，降雨、地震等作用后，表层破碎的岩土会剥离山体，在沟道形成泥石流。5.12地震之后，在西南地区泥石流发生愈加频繁，泥石流对当地居民造成了巨大的生命财产损失。泥石流拦砂坝是建在沟道上的一种拦挡结构，能够直接有效地将泥石流拦挡在坝前，阻止泥石流继续往下游输移，从而减轻对下游的危害。目前的拦砂坝大部分为透水坝，达到了拦挡泥石流和排泄泥石流中水体的目的，能够有效缓解泥石流灾害。但透水拦砂坝不能进行泥石流的筛分，且修筑坝体成本高，需要有较好的坝基稳定性，在坝体的持久利用上还有所欠缺。鱼脊型拦砂虽然能够很好地对泥石流进行筛分，但是在鱼脊型拦砂发挥作用之前需要将引流坝的库区淤满，此过程延缓了拦砂坝发挥分选作用的时间。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有自主筛分功能的泥石流拦砂坝，以在泥石流运动过程中对泥石流进行筛分，避免修建实体坝，节约工程投资，并及时对泥石流进行分选处理。实现上述专利技术目的具有自主筛分功能的泥石流拦砂坝，其结构包括供泥石流中泥水体通流的泄槽、设置在泄槽前端两翼用于导流泥石流的两个导流翼墙、设置在泄槽顶部用于筛分泥石流块体的格栅和设置在泄槽尾端两翼用于拦截筛分后块体的两个挡墙，所述泄槽包括浇筑于沟道基床之上向下游倾斜的底板，顺沟道靠两岸边设置与底板固接的边竖墙和顺沟道位于沟道中间与底板固接的主竖墙，所述主竖墙和边竖墙均沿沟道由上游向下游相对于底板逐渐增高，在垂直沟道的同一截面上主竖墙高于两侧的边竖墙，使固设在三个竖墙顶端的若干根横梁所构成的格栅呈“人”字形结构。在本专利技术的上述技术方案中，所述两导流翼墙的上游端分别与岸坡相接；导流翼墙与边竖墙所成夹角最好为10°～45°。在本专利技术的上述技术方案中，所述格栅最好为等距格栅；格栅横梁的倾角一般为5°～25°。在本专利技术的上述技术方案中，泄槽的底板最好为两边高中间低向下游倾斜，底板横截面呈V形的结构。进一步地，底板由中间朝沟岸方向的倾角α1为8°～20°；底板在沟道方向的倾角α2为5°～15°，以利于泥沙顺利流向下游。在本专利技术的上述技术方案中，所述两个挡墙末端与岸坡相接，在沟道两岸边形成由一个由导流翼墙、一个边竖墙、一个挡墙和岸坡围城的供格栅筛分出的大块石头堆放的停积场，挡墙下部设置有贯穿挡墙的供停滞场中的水排出的排水孔。本技术所述具有自主筛分功能的泥石流拦砂坝，特别适用于重现期小于20年的中高频的稀性泥石流，格栅的间距根据应用环境下山体泥石流中石块直径分布确定，确定的依据为使泥石流中大于格栅间距的固体块体在泥石流中所占的比重不小于45％。在本专利技术的上述技术方案中，格栅横梁可以是钢筋混凝土、工字钢和钢管等。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1.本技术所述泥石流拦砂坝能在拦挡泥石流的同时，在泥石流运动过程中利用自重进行筛分，减小泥石流的总量和速度，保护下游免受泥石流中大块石的危害，同时细颗粒排泄到下游，有利于维持下游河道造床物质的得失平衡，避免河道的清水冲刷。2.本技术所述泥石流拦砂坝避免了修建坝体，节约工程成本，工程持久利用性高。3.本技术所述泥石流拦砂坝在拦挡泥石流的同时能及时对泥石流进行分选处理，有效地提高拦砂坝库区的利用率。4、本技术所述泥石流拦砂坝用于泥石流治理的自主筛分结构选址容易，且各部分结构简单，施工方便，可同时施工实现快速建设。附图说明图1为本技术所述泥石流拦砂坝的立体图；图2为本技术所述泥石流拦砂坝的俯视图；图3为本技术所述泥石流拦砂坝的A-A剖视图。图4为本技术所述泥石流拦砂坝的左视图。图中：1—导流翼墙，2—格栅，3—泄槽，3-1—边竖墙，3-2—主竖墙，3-3—底板，4—挡墙，5——停积场，6—沟道，7—沟岸线，8—沟道底部中心线。具体实施方式下面通过具体实施方式对本技术所述具有自主筛分功能的泥石流拦砂坝做进一步说明。实施例1本实施例所述具有自主筛分功能的泥石流拦砂坝，其结构如图1-4所示，包括供泥石流中泥水体通流的泄槽3、设置在泄槽前端两翼用于导流泥石流的两个导流翼墙1、设置在泄槽顶部用于筛分泥石流块体的格栅2和设置在泄槽尾端两翼用于拦截筛分后块体的两个挡墙4，所述泄槽包括浇筑于沟道基床之上向下游倾斜的底板3-3，顺沟道靠两岸边设置与底板固接的边竖墙3-1和顺沟道位于沟道中间与底板固接的主竖墙3-2，所述主竖墙和边竖墙均沿沟道由上游向下游相对于底板逐渐增高，在垂直沟道的同一截面上主竖墙高于两侧的边竖墙，使固设在三个竖墙顶端的若干根横梁所构成的格栅呈“人”字形结构。所述格栅2由多根工字钢横梁等间距横跨搭建在三个竖墙相邻两两之间的顶部构成，主竖墙的高度和相邻两边竖墙的间距使得横梁的倾角β为15°，形成由沟道中部到两岸边倾斜向下的对称格栅。所述两个导流翼墙对称布置于泄槽上游端，两个导流翼墙一端分别与岸坡相接，另一端分别与两个边竖墙上游端呈20°夹角衔接；所述两个挡墙对称布置于泄槽下游端，两个挡墙一端分别与岸坡相接，另一端分别与两个边竖墙末端垂直衔接。挡墙下部设置有贯穿挡墙的排水孔。所述底板为两边高中间低，主竖墙与两边竖墙之间的底板均由沟道两岸边向沟道中间倾斜且对称，使得底板垂直沟道方向的横截面呈V形，底板由中间朝沟岸方向的倾角α1为10°；底板在沟道方向的倾角α2为7°，以利于泥沙顺利流向下游。本实施例所述具有自主筛分功能的泥石流拦砂坝的修建：(1)在沟道设置拦砂坝的上游侧开挖浇筑导流翼墙，导流翼墙与沟道纵向的夹角取20°，导流翼墙的上游侧嵌入两岸的山体0.6m，下游侧与边竖墙相接，泥石流经过此段沟道时，在导流翼墙4的作用下将泥石流导向格栅梁进行筛分。(2)在设置拦砂坝的沟道中间顺着沟道纵向布置一条长度为15m的主竖墙，主竖墙厚度为1.0m，下游侧的高度为3.5m，顶部水平，底部深入沟道基础以下0.8～1.0m；与主竖墙两侧间隔5m处各布置边竖墙，边竖墙厚度为0.7m，下游侧高度为2.0m，底部深入沟道7基础以下0.6～1.0m。(3)格栅横梁一端固定在主竖墙上，另一端固定在边竖墙上，固接的长度为0.4m，等间距布置，间距为0.35m。(4)挡墙布置在边竖墙的下游侧，一端与边竖墙相接，一端嵌入岸坡0.6m，顶部与边竖墙顶部齐平，在挡墙3底部距离沟道以上0.3、0.8、1.3m高度处设置三排孔径为0.15m的排水孔，孔间距为0.8m，呈梅花形布置。(5)将主竖墙和边竖墙中间的沟道进行处理，然后浇筑0.2m厚的钢筋浇筑混凝土作为底板，底板由中间朝沟岸方向的倾角α1为10°；底板在沟道方向的倾角α2为7°。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自主筛分功能的泥石流拦砂坝，其特征在于包括供泥石流中泥水体通流的泄槽(3)、设置在泄槽前端两翼用于导流泥石流的两个导流翼墙(1)、设置在泄槽顶部用于筛分泥石流块体的格栅(2)和设置在泄槽尾端两翼用于拦截筛分后块体的两个挡墙(4)，所述泄槽包括浇筑于沟道基床之上向下游倾斜的底板(3‑3)，顺沟道靠两岸边设置与底板固接的边竖墙(3‑1)和顺沟道位于沟道中间与底板固接的主竖墙(3‑2)，所述主竖墙和边竖墙均沿沟道由上游向下游相对于底板逐渐增高，在垂直沟道的同一截面上主竖墙高于两侧的边竖墙，使固设在三个竖墙顶端的若干根横梁所构成的格栅呈“人”字形结构。

【技术特征摘要】
1.一种具有自主筛分功能的泥石流拦砂坝，其特征在于包括供泥石流中泥水体通流的泄槽(3)、设置在泄槽前端两翼用于导流泥石流的两个导流翼墙(1)、设置在泄槽顶部用于筛分泥石流块体的格栅(2)和设置在泄槽尾端两翼用于拦截筛分后块体的两个挡墙(4)，所述泄槽包括浇筑于沟道基床之上向下游倾斜的底板(3-3)，顺沟道靠两岸边设置与底板固接的边竖墙(3-1)和顺沟道位于沟道中间与底板固接的主竖墙(3-2)，所述主竖墙和边竖墙均沿沟道由上游向下游相对于底板逐渐增高，在垂直沟道的同一截面上主竖墙高于两侧的边竖墙，使固设在三个竖墙顶端的若干根横梁所构成的格栅呈“人”字形结构。2.根据权利要求1所述具有自主筛分功能的泥石流拦砂坝，其特征在于所述导流翼墙(1)与边竖墙所成夹角为10°～45°。3.根据权利要求1所述具有自主筛分功能的泥石流拦砂坝，其特征在于构成“人”字形格栅(2)的横梁倾角β为5°～25°。4.根据权利要求1所述具有自主...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宏伟，杨丰荣，吴佳俊，霍苗，梁煜峰，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：新型
国别省市：四川,51