【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及道路工程，具体地指一种适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系。
技术介绍
1、随着经济社会的高质量发展，山区农村、矿区、偏远地区的生活、生产道路建设较多，往往道路会跨越泥石流沟或山沟溪流。在泥石流沟上修建桥梁造价较高，而过水路面因为成本低，受地形限制因素影响小，既能保证道路畅通，又可解决排水问题，经济效益和社会效益显著，成为一种较具性价比的工程方案。
2、过水路面作为一种排水构筑物，雨水直接漫过路面或者通过过水路面下的圆管涵流过。
3、但是，现有技术中的过水路面在实际使用过程中存在如下问题：
4、第一，过水路面下埋设的圆管涵极易被堵塞，这不仅增加养护成本，而且容易因养护不及时而导致洪水漫过路面，影响行车安全；
5、第二，对于沟床纵坡陡峭、松散堆积物丰富的泥石流沟，一旦遭遇突发性、持续性大暴雨或大量冰融水流出，极易造成过水路面遭遇泥石流冲击而被冲毁。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足之处，本专利技术提出一种适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系，既解决了路面下排水管道极易被堵塞的问题，又能防止泥石流侵蚀河床进而造成过水路面损毁。
2、为达到上述目的，本专利技术所设计的一种适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系，包括设置在泥石流沟沟底的道路结构，其特别之处在于：
3、所述道路结构包括从下至上依次贴合布置的排水管层、水泥稳定碎石基层和水泥混凝土面层；所述排水管层由若干根排水管沿泥石流沟渠
4、
5、q＞q0
6、式中，
7、q为排水管层的涵管过流能力，
8、q0为设计洪水频率时控制断面流量，
9、n为排水管数量，
10、μ为管道流量系数，
11、a为单孔排水管过水断面面积，单位m2，
12、△z为水头差，单位m；
13、所述道路结构对应于排水管进口端侧面紧贴有上游侧路肩挡墙，且排水管进口端穿过上游侧路肩挡墙；所述道路结构对应于排水管出口端侧面紧贴有下游侧路肩挡墙，且排水管出口端穿过下游侧路肩挡墙；所述上游侧路肩挡墙和下游侧路肩挡墙基底均埋置于持力层上端；
14、所述上游侧路肩挡墙外侧设置有用于沉积泥沙或砂砾石的边沟，且边沟沟底标高小于排水管进口端标高；所述上游侧路肩挡墙上游设置有铺设在沟底地面上的第一石笼防护结构，所述下游侧路肩挡墙下游设置有铺设在沟底地面上的第二石笼防护结构；
15、所述第一石笼防护结构上游设置有位于沟床纵坡上、且从纵坡下游至上游依次间隔排布的拦挡坝，所述拦挡坝底端埋设在基岩上，顶端高于泥石流沟边坡地面线，所述拦挡坝露出地面部分开凿有用于排出多余洪水的溢洪口，所述拦挡坝迎水坡拦截有淤积物。
16、进一步地，所述排水管层由若干根钢筋混凝土结构的圆形排水管组合布置，且圆形排水管之间填充有筛孔尺寸为25～34mm的级配碎石。
17、更进一步地，所述水泥稳定碎石基层中水泥含量为3～8％，厚度为15～30cm，所述水泥混凝土面层中混凝土抗折强度为不低于4.0mpa的混凝土路面，厚度为25～40cm。
18、进一步地，所述上游侧路肩挡墙和下游侧路肩挡墙均为抗压强度等级c25～c35的水泥混凝土结构；所述上游侧路肩挡墙和下游侧路肩挡墙宽度均为40～60cm。
19、更进一步地，所述上游侧路肩挡墙和/或下游侧路肩挡墙上均设置有水深警示柱，所述水深警示柱上标注有水深刻度。
20、更进一步地，所述水深刻度采用黄底黑字。
21、更进一步地，所述上游侧路肩挡墙和下游侧路肩挡墙边缘均设置有用于保障行车安全的护栏。
22、进一步地，所述第一石笼防护结构和第二石笼防护结构包括金属丝编织的石笼，石笼内填充有石料，且石料粒径大于石笼网孔。
23、进一步地，从纵坡下游至上游的相邻所述拦挡坝之间间距通过下式计算
24、
25、式中，
26、l为相邻拦挡坝之间间距，
27、h为拦挡坝露出地面部分高度，单位m，
28、i0为泥石流沟沟床纵坡的坡比，
29、i’为回淤坡度，以小数计，i’＝c i0，c值为0.5～0.9。
30、更进一步地，所述拦挡坝露出地面部分高度为0.5～5m，所述拦挡坝迎水坡坡比为1:0.8～1:1.5，所述拦挡坝背水坡坡比为1:0.2～1:0.5。
31、本专利技术的优点在于：
32、1、本专利技术在道路结构下端设置排水管，有助于非汛期沟内流水顺利通过排水管而不需要漫过路面，相比不设排水管的过水路面，行车安全大大提高；在道路结构的长度方向两侧面分别设置上游侧路肩挡墙和下游侧路肩挡墙，将挡墙基底埋置于承载力高的持力层上，保证道路结构稳固性；再将沿道路结构宽度方向布置的排水管进口端和出口端分别埋设在上游侧路肩挡墙和下游侧路肩挡墙内部，在上游侧路肩挡墙外侧设置边沟，用于沉积水流中比重较大的泥沙或砂砾石，使沉积水上层的无沙或砂砾石水质顺利流过排水管，不仅避免泥沙淤积于排水管造成堵塞，而且边沟中的泥沙淤积也不便于及时清理；同时，防止道路路基被水流冲刷；
33、2、本专利技术在边沟上游设置用于防冲刷的第一石笼防护结构，削弱水流对边沟的冲击力；同时，在第一石笼防护结构上游间隔排布的拦挡坝，用于消能拦截，逐级拦截水流流经纵坡带来的淤积物，从而减少水流中的淤积物对第一石笼防护结构的影响，进而减少流入边沟中的泥沙淤积；因此，拦挡坝、第一石笼防护结构、以及边沟的共同作用防止泥石流侵蚀河床进而造成过水路面损毁；同时还可以保证道路在经历泥石流后快速清理通车，降低泥石流对当地社会交通的影响；
34、3、本专利技术还根据设计洪水频率时控制断面流量，计算出了排水管层中的排水管数量，为水流的及时排出提供了理论依据；
35、本专利技术适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系，便于施工，不仅避免了路面下排水管道的堵塞，而且防止了泥石流侵蚀河床而造成过水路面的损毁。
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1.一种适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系，包括设置在泥石流沟沟底的道路结构(1)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系，其特征在于：所述排水管层(1-3)由若干根钢筋混凝土结构的圆形排水管组合布置，且圆形排水管之间填充有筛孔尺寸为25～34mm的级配碎石。
3.根据权利要求2所述的适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系，其特征在于：所述水泥稳定碎石基层(1-2)中水泥含量为3～8％，厚度为15～30cm，所述水泥混凝土面层(1-1)中混凝土抗折强度为不低于4.0Mpa的混凝土路面，厚度为25～40cm。
4.根据权利要求1所述的适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系，其特征在于：所述上游侧路肩挡墙(2)和下游侧路肩挡墙(3)均为抗压强度等级C25～C35的水泥混凝土结构；所述上游侧路肩挡墙(2)和下游侧路肩挡墙(3)宽度均为40～60cm。
5.根据权利要求4所述的适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系，其特征在于：所述上游侧路肩挡墙(2)和/或下游侧路肩挡墙(3)上
6.根据权利要求5所述的适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系，其特征在于：所述水深刻度采用黄底黑字。
7.根据权利要求6所述的适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系，其特征在于：所述上游侧路肩挡墙(2)和下游侧路肩挡墙(3)边缘均设置有用于保障行车安全的护栏。
8.根据权利要求1所述的适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系，其特征在于：所述第一石笼防护结构(5)和第二石笼防护结构(6)包括金属丝编织的石笼，石笼内填充有石料，且石料粒径大于石笼网孔。
9.根据权利要求1所述的适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系，其特征在于：从纵坡下游至上游的相邻所述拦挡坝(7)之间间距通过下式计算
10.根据权利要求9所述的适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系，其特征在于：所述拦挡坝(7)露出地面部分高度为0.5～5m，所述拦挡坝(7)迎水坡坡比为1:0.8～1:1.5，所述拦挡坝(7-1)背水坡坡比为1:0.2～1:0.5。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系，包括设置在泥石流沟沟底的道路结构(1)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系，其特征在于：所述排水管层(1-3)由若干根钢筋混凝土结构的圆形排水管组合布置，且圆形排水管之间填充有筛孔尺寸为25～34mm的级配碎石。
3.根据权利要求2所述的适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系，其特征在于：所述水泥稳定碎石基层(1-2)中水泥含量为3～8％，厚度为15～30cm，所述水泥混凝土面层(1-1)中混凝土抗折强度为不低于4.0mpa的混凝土路面，厚度为25～40cm。
4.根据权利要求1所述的适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系，其特征在于：所述上游侧路肩挡墙(2)和下游侧路肩挡墙(3)均为抗压强度等级c25～c35的水泥混凝土结构；所述上游侧路肩挡墙(2)和下游侧路肩挡墙(3)宽度均为40～60cm。
5.根据权利要求4所述的适用于跨越泥石流沟的过水路面结构及防护体系，其特征在于：所述上游侧路肩挡墙(2)和/或下游侧路肩挡...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦钜泽，牛圣宽，贾瑞雨，刘新利，杨壮，陆洋，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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