[實用新型]一種防治溝道泥石流起動的結構體

有效

• 申請號: 201320739660.2
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN203593996U
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 吳永;何思明;王東坡;祝其麗;李新坡
• 申請（專利權）人: 中國科學院;水利部成都山地災害與環境研究所
• 主分類號: E02B3/10
• 分類號: E02B3/10
• 代理公司: 成都賽恩斯知識產權代理事務所(普通合伙) 51212
• 代理人: 張帆

技術領域

本實用新型涉及一種結構體，特別是涉及一種防治溝道泥石流起動的結構體，屬于水利工程領域與泥石流防治工程領域。

背景技術

泥石流大都從溝道上游初始起動，起動時，規模不大，破壞力也不強，在其流動過程中侵蝕、裹挾沿途溝道中的松固體物質發展成災害性泥石流。泥石流起動是泥石流全過程中的關鍵環節，只要不起動，也就不會形成泥石流。通過調節或控制泥石流起動條件的措施進行泥石流防治能夠達到防患于未然的目的。這樣的技術思想在泥石流防治工程領域被稱為“主動防治”。在泥石流防治工程中，已有溝道泥石流災害工程防治措施主要包括跨越工程、穿過工程、防護工程、排導工程和攔擋工程等幾類，特別是攔擋工程因直接可靠而使用最為普遍。但這些防治工程直接針對防護對象的“被動”措施，不能“主動”對泥石流的起動和發展進行防治，導致工程投入巨大，防治效果有限。

《風景區泥石流防治特點與技術》（崔鵬等，地學前緣，2007年第14卷第6期）公開了一套對泥石流形成區主動治理的技術方案，包括導水截流、攔擋土體、破壞起動面三種技術手段。該技術方案主要的技術缺陷在于：整套防治工程的設計需要嚴格結合既定泥石流溝道的具體地形地質環境條件進行，無論是構筑體本身設計方案還是施工方案都需要在大量實地測量測繪的基礎上進行，因此，整體防治工程設計施工周期長、費用高、工程量大。對于大多數經濟水平低、基礎設施不足的偏遠地區，不可能采用這樣的技術方案進行對泥石流發生的“主動防治”。而大多數泥石流的起動區又恰好位于這樣的偏遠地區。

實用新型內容

本實用新型的目的就是針對現有技術的不足，提供一種設置在泥石流溝道中用于防治泥石流起動的結構體，該結構體能夠在施工現場快速構筑，從起動源頭對泥石流危害加以防治。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種防治溝道泥石流起動的結構體，布置在泥石流溝床上，其特征在于：由至少一個防治結構單體構成；所述防治結構單體包括框架梁、鋼管樁、石籠；所述框架梁布置在泥石流溝床上，是由位于同一平面、相互垂直的縱梁與橫梁構成的框體；所述鋼管樁與所述縱梁、橫梁靜聯接，沿縱梁、橫梁的軸向排列，位于框架梁下方，埋置在泥石流溝床內；所述石籠填充在框架梁平面空間內。

上述泥石流石籠防治結構體布置在泥石流溝道內形成區和/或流通區的松散堆積體溝床上，由一個或數個結構單體組成。結構單體利用下部鋼管樁群固定在泥石流溝道內，作為結構單體的“根基”，鋼管樁群不僅通過抗拔力為結構單體上部框架梁提供充足的抗滑移力，同時也對溝床“加筋”加固，增強了溝床的整體穩定性和抗蝕能力。結構單體上部框架梁平鋪在溝床底面上，框架梁與鋼管樁間靜聯接，并且通常是不可拆靜聯接。框架梁的縱梁與橫梁的圍闔空間內布置石籠?？蚣芰号c石籠配合，起到平整溝床底面、加固松散堆積顆粒、緩和水流流態、降低混合流侵蝕能力的作用。

本發明防治結構體的技術原理在于：一方面，在流域降雨條件下，當上游大規模來水流經防治區溝道時，因上覆框架梁與石籠的防護，溝床面得到了平整硬化，溝道堆積體可免受溝道水流的直接侵蝕，阻斷了泥石流形成的物源補給。同時，失去物源增容擴能作用，溝道水流的侵蝕破壞力大大下降，對下游承災體的沖擊破壞力有效削弱，進一步形成發展成泥石流災害的可能性也得到有效遏制。另一方面，防治結構體不僅截斷了泥石流形成的物質來源，降低了泥石流的侵蝕力，同時也增大了松散堆積體溝床的整體性和穩定性，穩定溝道侵蝕基準面，緩和側蝕和溯源侵蝕強度，保證溝道兩側邊坡和松散堆積體溝床的穩定。由此能夠實現“源頭治理”，防治泥石流

上述防治溝道泥石流起動的結構體，對于單根鋼管樁，鋼管樁外部為地質管，地質管中心有沿軸向布置三根與地質管等長的鋼筋，鋼筋呈等邊三角形布置；地質管管內壁與鋼筋間灌注水泥砂漿。鋼管樁下部樁身花管注漿。鋼管樁樁身埋置在溝床內，上部樁頂露出溝床底面。一般而言，上部樁頂出露的高度應當不小于框架梁的高度，以保證其與框架梁穩固聯接。

上述結構體，框架梁框體是矩形框體和/或井字型框體和/或網格框體，縱梁與橫梁間有圍闔空間用于安放石籠。在實際使用中，框架梁是鋼筋混凝土澆筑體，鋼管樁與縱梁、橫梁經混凝土澆筑聯接。

在優化設計下，上述結構體的石籠是多個立方體，石籠與框架梁等高，填充在在框架梁平面空間內，石籠間彼此緊鄰并通過聯接件聯接。石籠通常加工成立方體，石籠與框架等高，使石籠安放后石籠上頂面與框架梁上平面基本齊平，以減少作用溝道水流在結構體上產生的拖拽力，保證結構整體穩定。

在優化設計下，上述結構體鋼管樁與溝床法向夾角30°。