[發(fā)明專利]一種階梯-深潭結(jié)構(gòu)型泥石流排導(dǎo)槽及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410001807.7
• 申請日: 2014-01-01
• 公開（公告）號: CN103696403A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳曉清;韋方強(qiáng);陳劍剛;游勇;王濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院-水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所
• 主分類號: E02B5/00
• 分類號: E02B5/00;E02B5/02
• 代理公司: 成都賽恩斯知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51212
• 代理人: 王璐瑤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種泥石流防治技術(shù)，特別是涉及一種適用于很大溝床縱比降泥石流溝的階梯-深潭結(jié)構(gòu)型泥石流排導(dǎo)槽。

背景技術(shù)

泥石流災(zāi)害是我國地質(zhì)災(zāi)害的主要類型之一。隨著山區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、西部大開發(fā)的深化，泥石流工程治理需求越來越旺盛。排導(dǎo)槽作為泥石流防治工程的主要類型之一，在泥石流治理中大量使用。

在汶川地震后，大量的崩塌滑坡為泥石流的形成提供了豐富的固體物質(zhì)來源，出現(xiàn)了大量的溝床縱比降很大的泥石流溝，其溝床縱比降超過0.20，甚至達(dá)到0.50-0.60。針對溝床比降很大的泥石流，如果使用目前常用的全襯砌型泥石流排導(dǎo)槽（俗稱V型槽）來排導(dǎo)槽泥石流，會出現(xiàn)因泥石流在槽中運(yùn)動速度太大而強(qiáng)烈磨蝕槽底，導(dǎo)致大大降低排導(dǎo)槽的使用壽命、增加運(yùn)行期的維護(hù)費(fèi)用。針對溝床比降很大的泥石流，如果使用目前常用的肋檻軟基消能型泥石流排導(dǎo)槽（俗稱東川槽）來排導(dǎo)泥石流，當(dāng)肋檻間距較大時，會出現(xiàn)泥石流跌落高差過大，與槽底土體強(qiáng)烈作用而沖刷槽底，威脅肋檻安全，導(dǎo)致排導(dǎo)槽整體破壞；當(dāng)肋檻間距較小時，不但會大大增加工程投資，也不能很好保障肋檻的安全。針對溝床比降很大的泥石流，如果使用箱體襯砌式泥石流排導(dǎo)槽（ZL201110380681.5）來排導(dǎo)泥石流，針對低頻泥石流的防治效果較好，但針對高頻泥石流，由于箱體壁的抗磨蝕能力和抗沖擊能力有限，容易出現(xiàn)箱體壁被破壞而大大降低對泥石流的調(diào)控效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對溝床縱比降很大、泥石流頻發(fā)情況下泥石流強(qiáng)烈的磨蝕和沖刷作用常造成排導(dǎo)槽槽底嚴(yán)重破壞、無法正常使用、后期維護(hù)費(fèi)用高昂的情況，提供一種安全性高、后期維護(hù)費(fèi)用少、適用于很大溝床縱比降泥石流溝的階梯-深潭結(jié)構(gòu)型泥石流排導(dǎo)槽。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提出的一種階梯-深潭結(jié)構(gòu)型泥石流排導(dǎo)槽，包括排導(dǎo)槽槽底及其兩側(cè)的排導(dǎo)槽側(cè)墻；所述排導(dǎo)槽槽底包括若干按一定間距設(shè)置的全襯砌的階梯段和充填于上下游階梯段之間的深潭段；階梯段包括位于上游的上端齒檻、位于下游的下端齒檻、及連接上端齒檻和下端齒檻的全襯砌底板；所述深潭段包括鋼索網(wǎng)箱體護(hù)底，設(shè)于鋼索網(wǎng)箱體護(hù)底上方、緊貼下游階梯段上端齒檻的鋼索網(wǎng)箱體緩沖層，以及設(shè)于側(cè)墻、鋼索網(wǎng)箱體護(hù)底、上游階梯段下端齒檻和鋼索網(wǎng)箱體緩沖層包圍空間內(nèi)的塊石；鋼索網(wǎng)箱體護(hù)底和鋼索網(wǎng)箱體緩沖層的結(jié)構(gòu)均為鋼索網(wǎng)包裹塊石；所述深潭段頂面與下游階梯段的最高處平齊，深潭段長度L₄小于階梯段長度L₁。所述深潭段發(fā)揮的最主要功能是消耗部分泥石流運(yùn)動動能、調(diào)控泥石流流速、控制泥石流體對排導(dǎo)槽槽底的沖刷；所述深潭即為側(cè)墻、鋼索網(wǎng)箱體護(hù)底、上游階梯段下端齒檻和鋼索網(wǎng)箱體緩沖層所包圍的空間，其中充填的塊石與泥石流體相互作用來消耗泥石流運(yùn)動動能，實(shí)現(xiàn)調(diào)控泥石流流速、控制泥石流對槽底沖刷和對階梯段磨蝕的目的；所述鋼索網(wǎng)箱體護(hù)底可以吸收泥石流的沖擊能量，抑制泥石流體與槽底地基土體交換，特別是控制地基土體參與泥石流活動，從而控制泥石流體對排導(dǎo)槽槽底的沖刷，保障正常排導(dǎo)功能發(fā)揮，減小后期維護(hù)費(fèi)用；所述鋼索網(wǎng)箱體緩沖層能夠?qū)﹄A梯段承受的泥石流體水平?jīng)_擊力起到緩沖作用。

深潭段長度L₄等于塊石鋪設(shè)長度L₂與鋼索網(wǎng)箱體緩沖層厚度L₃之和，鋼索網(wǎng)箱體護(hù)底長度與深潭段長度L₄相等。上端齒檻高度h₂等于塊石鋪設(shè)厚度h₁₂與鋼索網(wǎng)箱體護(hù)底厚度h₁₃之和，鋼索網(wǎng)箱體緩沖層高度與塊石鋪設(shè)厚度h₁₂相等。下端齒檻高度h₁等于下端齒檻懸空高度h₁₁、塊石鋪設(shè)厚度h₁₂、鋼索網(wǎng)箱體護(hù)底厚度h₁₃及下端齒檻超埋深度h₁₄（即鋼索網(wǎng)箱體護(hù)底以下下端齒檻的埋深）之和。為了平衡控制投資和施工進(jìn)度，下端齒檻懸空高度h₁₁宜控制小于等于3.0m，為此，深潭段長度L₄大于等于階梯段長度L₁的四分之一，同時小于等于階梯段長度L₁的二分之一。