[發(fā)明專利]一種利于生態(tài)治理的泥石流攔擋結(jié)構(gòu)及施工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711356080.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN107794887A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱彥鵬;李京榜;王秀麗;馬孝瑞;杜曉啟;李亞勝;張藝鑫;金永貴;陶鈞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E02B7/04
• 分類號(hào): E02B7/04
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責(zé)任公司62102
• 代理人: 董斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及泥石流攔擋結(jié)構(gòu)，主要適用于中小規(guī)模泥石流災(zāi)害防治，屬于泥石流防治技術(shù)及生態(tài)治理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在我國，黃土丘陵溝壑區(qū)（以下簡(jiǎn)稱溝壑區(qū)）主要分布于黃河上游地區(qū)，分布范圍廣，涉及7省，面積共計(jì)21.18萬平方公里，主要特點(diǎn)是地形破碎，溝壑密度大。溝壑區(qū)黃土質(zhì)地疏松，土體易受沖刷，水土流失問題嚴(yán)重，尤其雨季，降水強(qiáng)度較大，泥石流災(zāi)害頻繁發(fā)生，給人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來了巨大的威脅，對(duì)生態(tài)環(huán)境也產(chǎn)生了嚴(yán)重破壞。一直以來，攔擋結(jié)構(gòu)工程在泥石流災(zāi)害防治方面發(fā)揮了巨大的作用。以混凝土、漿砌石為主要材料的重力壩結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，使用范圍廣，一直是國內(nèi)外攔擋結(jié)構(gòu)的主要選擇，但其結(jié)構(gòu)龐大、工程量巨大、抗沖擊能力不足，屬于“剛性”壩，其材料及結(jié)構(gòu)形式亦與當(dāng)代“生態(tài)建筑工程”設(shè)計(jì)理念嚴(yán)重脫節(jié)。因此，面對(duì)溝壑區(qū)存在的泥石流災(zāi)害及生態(tài)問題，亟需一種更為合理的泥石流攔擋結(jié)構(gòu)（以下簡(jiǎn)稱攔擋結(jié)構(gòu)）形式，在有效防治泥石流災(zāi)害的同時(shí)，提升水土保持能力，改善生態(tài)環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利于生態(tài)治理的泥石流攔擋結(jié)構(gòu)及施工方法。

本發(fā)明是利于生態(tài)治理的泥石流攔擋結(jié)構(gòu)及施工方法，泥石流攔擋結(jié)構(gòu)，包括壩體1、護(hù)坦2、防滲土工布3、壩底素混凝土墊層4和壩頂素混凝土保護(hù)層5，還包括格賓鋼絲籠6、回填土7、生態(tài)袋8、碎石袋9、排水連接扣10，土工格柵11和U型釘12，所述壩體1由多個(gè)格賓鋼絲籠6、回填土7、多個(gè)生態(tài)袋8及多個(gè)碎石袋9組成；所述護(hù)坦2由多個(gè)格賓鋼絲籠6組成，并在壩底迎水面與壩體1連接為一個(gè)整體，格賓鋼絲籠6內(nèi)部裝填大小不一的塊石；所述防滲土工布3自護(hù)坦2底部開始鋪設(shè)，經(jīng)壩體1底部，并沿壩體1的格賓鋼絲籠6與回填土7接觸面鋪設(shè)至壩頂；所述壩底素混凝土墊層4現(xiàn)澆于壩體1底部與溝道地基土之間；所述碎石袋9內(nèi)裝粒徑較小的碎石，沿回填土7斜面自壩底向上堆疊至壩頂；所述生態(tài)袋8內(nèi)裝營養(yǎng)土及植物種子，位于碎石袋9外側(cè)，緊挨碎石袋9自壩底向上堆疊至壩頂，生態(tài)袋8之間采用排水連接扣10鎖緊；所述壩底素混凝土墊層4在與生態(tài)袋8接觸位置預(yù)埋排水連接扣10；所述壩頂素混凝土保護(hù)層5現(xiàn)澆于壩體1頂部。

利于生態(tài)治理的泥石流攔擋結(jié)構(gòu)的施工方法，其步驟為：

（1）在擬治理的泥石流溝道內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘，由踏勘結(jié)果確定攔擋結(jié)構(gòu)的設(shè)置數(shù)量及修筑位置；

（2）溝道內(nèi)，在不改變溝底原坡度的基礎(chǔ)上，將壩體1及護(hù)坦2施工范圍內(nèi)的碎石、散土及雜物清理干凈，并整平；在壩體1設(shè)計(jì)位置澆筑壩底素混凝土墊層4，其上表面標(biāo)高與溝底相同，并做拉毛處理；在其上表面與生態(tài)袋8接觸位置預(yù)埋排水連接扣10，用以固定最下層生態(tài)袋8；

（3）壩底素混凝土墊層4養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后，鋪設(shè)防滲土工布3；鋪設(shè)時(shí)按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行搭接，搭接部分涂抹密封膠進(jìn)行粘結(jié)；

（4）砌筑壩體1，格賓鋼絲籠6按照由內(nèi)而外、自下而上的順序分層錯(cuò)置堆疊，每一層安置固定后，立刻裝填塊石；回填土7實(shí)行分層鋪設(shè)、碾壓，松鋪厚度取30cm~50cm，壓實(shí)度為0.95；回填土7壓實(shí)厚度每達(dá)到設(shè)計(jì)間距，鋪設(shè)一層土工格柵11；土工格柵11按照設(shè)計(jì)間距鋪設(shè)在回填土7之間，靠近生態(tài)袋8一端伸出預(yù)設(shè)長(zhǎng)度，用于包裹生態(tài)袋8及碎石袋9；土工格柵11按照設(shè)計(jì)長(zhǎng)度進(jìn)行搭接，搭接部分使用U型釘12固定，U型釘12橫向間距取1.5m；

（5）護(hù)坦2可與壩體1最下層同時(shí)砌筑，所有格賓鋼絲籠6之間均采用耐腐蝕、延展性好的高強(qiáng)度鋼絲綁扎連接；

（6）土工格柵11鋪設(shè)時(shí)，其底面應(yīng)平整、密實(shí)，一般應(yīng)平鋪、拉直，防止重疊、卷曲、扭結(jié)；下一層回填土7施工之前，應(yīng)將土工格柵11張緊，使之產(chǎn)生預(yù)設(shè)的伸長(zhǎng)量，機(jī)具不得在未覆蓋回填土7的土工格柵11上行駛，防止沿土工格柵11鋪設(shè)受力方向推土；

（7）生態(tài)袋8與碎石袋9按照設(shè)計(jì)沿回填土7外側(cè)自下而上堆疊鋪設(shè)，第一層與坡頂最后一層均不設(shè)置碎石袋9；其中，第一層生態(tài)袋8按縱向鋪設(shè)，第二層及以上按橫向鋪設(shè)并壓實(shí)，坡頂最后一層生態(tài)袋8按縱向鋪設(shè)，相鄰兩層生態(tài)袋8之間采用排水連緊扣10鎖緊；每層碎石袋9均按橫向鋪設(shè)；每?jī)蓪由鷳B(tài)袋8和碎石袋9的橫向鋪設(shè)位置呈品字形結(jié)構(gòu)；生態(tài)袋8、碎石袋9之間如果存在孔隙，用素土填平并壓實(shí)；而后，采用土工格柵11的預(yù)留部分將生態(tài)帶8和碎石袋9進(jìn)行包裹，包裹時(shí)應(yīng)平整、拉直；