本發(fā)明涉及一種泥石流攔擋結(jié)構(gòu)，具體涉及一種特別適用于中小規(guī)模泥石流災(zāi)害反復(fù)發(fā)生的溝壑區(qū)域的可抬升式泥石流攔擋結(jié)構(gòu)及施工方法。

背景技術(shù)：

1、泥石流是由水、泥土、沙石等組成的沖擊力極強(qiáng)的多相流體，具有破壞性強(qiáng)、流速迅猛等特征。近些年全球氣候變暖，極端天氣事件出現(xiàn)的頻率以及影響程度日趨嚴(yán)重，極端強(qiáng)降雨等引發(fā)的泥石流災(zāi)害在生態(tài)脆弱的西部地區(qū)極為常見(jiàn)，時(shí)刻威脅人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)公路、鐵路等的正常運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了嚴(yán)重挑戰(zhàn)，影響當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。泥石流的防治是我國(guó)防災(zāi)減災(zāi)工程的重要組成部分，其整體思路通常從固源、攔固、排導(dǎo)和預(yù)警預(yù)報(bào)等多個(gè)角度出發(fā)，形成綜合的防止措施。既在泥石流物質(zhì)來(lái)源處通過(guò)生物措施或防護(hù)工程消弱物質(zhì)來(lái)源，對(duì)誘發(fā)泥石流的降水進(jìn)行引排，泥石流溝內(nèi)修建攔擋結(jié)構(gòu)，降低泥石流速度和破壞能力，同時(shí)搬遷、疏散在泥石流影響路徑上的居民和重要建筑。然而無(wú)論如何治理，泥石流沖溝是泥石流行進(jìn)的主要導(dǎo)流通道，短時(shí)間內(nèi)泥石流物質(zhì)來(lái)源區(qū)域很難得到有效治理，同一區(qū)域可能反復(fù)發(fā)生規(guī)模不等的泥石流災(zāi)害。

2、目前，為了降低泥石流形成后的沖擊破壞，通常在泥石流中上游區(qū)域選擇溝道狹窄，庫(kù)內(nèi)平坦的區(qū)域修建攔擋建筑物，攔蓄不同規(guī)模泥石流發(fā)生時(shí)攜帶的泥沙、塊石等，調(diào)節(jié)泥石流溝壑的縱比，減輕對(duì)下游的沖擊破壞，保證下游排導(dǎo)系統(tǒng)的正常使用。對(duì)于口小肚大的泥石流攔擋結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，通常經(jīng)數(shù)年即可為滿(mǎn)淤壩，對(duì)于上游采用封山育林、植樹(shù)造林措施來(lái)固結(jié)表土，水土保持的固源時(shí)間來(lái)說(shuō)相對(duì)較短，后期仍然可能發(fā)生泥石流，此時(shí)滿(mǎn)於壩已經(jīng)不能起到攔蓄沙石的目的，若另外選址建設(shè)新壩則費(fèi)時(shí)費(fèi)力。現(xiàn)有泥石流存在著攔擋結(jié)構(gòu)初始高度有限，容易滿(mǎn)於溢流，固結(jié)排水速度緩慢等不足之處，因此，迫切需要一種泥石流攔擋結(jié)構(gòu)，其能在初始高度攔擋結(jié)構(gòu)滿(mǎn)於后，還能經(jīng)簡(jiǎn)單的施工處理后繼續(xù)發(fā)揮攔擋結(jié)構(gòu)作用，同時(shí)加快儲(chǔ)於場(chǎng)固結(jié)排水。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明將自抬升技術(shù)和泥石流攔檔結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合，提出一種能夠在滿(mǎn)於之后抬升壩提高度的可抬升式泥石流攔擋結(jié)構(gòu)及施工方法，其能夠在不擴(kuò)大攔擋結(jié)構(gòu)尺寸的基礎(chǔ)上多次攔擋泥石流，提升泥石流攔擋壩的庫(kù)容量。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的可抬升式泥石流攔擋結(jié)構(gòu)：包括澆筑在泥石流溝上泥石流流動(dòng)方向狹窄區(qū)域基巖上的筏板基礎(chǔ)以及若干嵌固在筏板基礎(chǔ)上的鋼筋混凝土樁核，在每個(gè)樁核外均套接有活動(dòng)鋼管外殼，若干活動(dòng)鋼管外殼的上端通過(guò)連梁連接，形成能夠緩沖碰撞、整體受力攔截泥石流的泥石流樁林結(jié)構(gòu)，待泥石流內(nèi)的淤泥累積形成滿(mǎn)於壩后，通過(guò)連梁向上拉伸使活動(dòng)鋼管外殼底部達(dá)到樁核頂部，在活動(dòng)鋼管外殼內(nèi)澆筑混凝土，待混凝土凝固完成后在活動(dòng)鋼管外殼和樁核接觸位置處澆筑鋼筋混凝土格柵，使?jié)仓炷恋幕顒?dòng)鋼管外殼形成新的樁林與淤泥覆蓋的筏板基礎(chǔ)、樁核和格柵整體形成二層泥石流樁林結(jié)構(gòu)。

3、所述的若干樁核呈梅花形嵌固在筏板基礎(chǔ)上。

4、所述的樁核為三角形結(jié)構(gòu)，活動(dòng)鋼管外殼與三角形結(jié)構(gòu)的樁核的空腔內(nèi)分層填筑有粗砂。

5、所述的鋼管外殼外部套箍有廢舊輪胎。

6、本發(fā)明的可抬升式泥石流攔擋結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：

7、1)在泥石流溝的泥石流流動(dòng)方向上游溝道狹窄區(qū)域開(kāi)挖地基至基巖層，在基巖層上澆筑筏板基礎(chǔ)；

8、2)在筏板基礎(chǔ)上嵌固若干呈梅花形分布的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的三角形樁核；

9、3)在每個(gè)三角形樁核外均套接有活動(dòng)鋼管外殼，在活動(dòng)鋼管外殼和三角形樁核的空腔內(nèi)分層填入粗砂，若干活動(dòng)鋼管外殼的上端通過(guò)連梁連接形成能夠緩沖碰撞、整體受力的泥石流樁林結(jié)構(gòu)；

10、4)待泥石流發(fā)生，在樁林前淤泥累積形成滿(mǎn)於壩后，通過(guò)連梁不斷向上拉伸使活動(dòng)鋼管外殼，當(dāng)活動(dòng)鋼管外殼底部達(dá)到樁核頂部時(shí)，在活動(dòng)鋼管外殼內(nèi)澆筑混凝土，待混凝土凝固完成后在活動(dòng)鋼管外殼和三角形樁核接觸位置處澆筑鋼筋混凝土格柵，使?jié)仓谢炷恋幕顒?dòng)鋼管外殼形成的新的樁林與淤泥覆蓋的筏板基礎(chǔ)、三角形樁核和格柵整體形成二層泥石流樁林結(jié)構(gòu)，繼續(xù)攔擋泥石流。

11、本發(fā)明通過(guò)在筏板基礎(chǔ)的樁核上套接活動(dòng)鋼管外殼，并通過(guò)連梁將活動(dòng)鋼管連為一體，形成能夠緩沖碰撞、整體受力的泥石流樁林結(jié)構(gòu)，待泥石流發(fā)生，淤泥累積形成滿(mǎn)於壩后，通過(guò)連梁不斷向上拉伸使活動(dòng)鋼管底部達(dá)到樁核頂部，然后在活動(dòng)鋼管內(nèi)澆筑混凝土，待混凝土凝固完成后在活動(dòng)鋼管和三角形樁核接觸位置處澆筑鋼筋混凝土格柵，使?jié)仓谢炷恋幕顒?dòng)鋼管形成的新的樁林與淤泥覆蓋的筏板基礎(chǔ)、三角形樁核和格柵整體形成二層泥石流樁林結(jié)構(gòu)，繼續(xù)攔擋泥石流。

技術(shù)特征：

1.可抬升式泥石流攔擋結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括澆筑在泥石流溝(8)上泥石流流動(dòng)方向(9)狹窄區(qū)域基巖上的筏板基礎(chǔ)(1)以及若干嵌固在筏板基礎(chǔ)(1)上的鋼筋混凝土樁核(2)，在每個(gè)樁核(2)外均套接有活動(dòng)鋼管外殼(3)，若干活動(dòng)鋼管外殼(3)的上端通過(guò)連梁(4)連接，形成能夠緩沖碰撞、整體受力攔截泥石流的泥石流樁林結(jié)構(gòu)，待泥石流內(nèi)的淤泥(10)累積形成滿(mǎn)於壩后，通過(guò)連梁(4)向上拉伸使活動(dòng)鋼管外殼(3)底部達(dá)到樁核(2)頂部，在活動(dòng)鋼管外殼(3)內(nèi)澆筑混凝土(7)，待混凝土(7)凝固完成后在活動(dòng)鋼管外殼(3)和樁核(2)接觸位置處澆筑鋼筋混凝土格柵(5)，使?jié)仓炷?7)的活動(dòng)鋼管外殼(3)形成新的樁林與淤泥(10)覆蓋的筏板基礎(chǔ)(1)、樁核(2)和格柵(5)整體形成二層泥石流樁林結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可抬升式泥石流攔擋結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的若干樁核(2)呈梅花形嵌固在筏板基礎(chǔ)(1)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可抬升式泥石流攔擋結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的樁核(2)為三角形結(jié)構(gòu)，活動(dòng)鋼管外殼(3)與三角形結(jié)構(gòu)的樁核(2)的空腔內(nèi)分層填筑有粗砂(6)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可抬升式泥石流攔擋結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的鋼管外殼(3)外部套箍有廢舊輪胎(11)。

5.一種如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述可抬升式泥石流攔擋結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
可抬升式泥石流攔擋結(jié)構(gòu)及施工方法，本發(fā)明在泥石流溝內(nèi)的泥石流流動(dòng)方向縱坡較為平緩地區(qū)修建帶有樁核的筏板基礎(chǔ)，樁核上套接活動(dòng)鋼管外殼，鋼管外殼和樁核空腔填充粗砂，鋼管外殼套箍廢舊輪胎，頂部通過(guò)連梁將活動(dòng)鋼管外殼連為一體，形成能夠緩沖碰撞、整體受力的泥石流樁林結(jié)構(gòu)，待泥石流發(fā)生，淤泥在攔擋壩前淤積形成滿(mǎn)於壩后，通過(guò)連梁不斷向上拉伸使活動(dòng)鋼管外殼底部達(dá)到樁核頂部，然后在活動(dòng)鋼管內(nèi)澆筑混凝土，待混凝土凝固完成后在活動(dòng)鋼管和三角形樁核接觸位置處澆筑鋼筋混凝土格柵，使?jié)仓谢炷恋幕顒?dòng)鋼管外殼形成二層樁林與滿(mǎn)溢的筏板基礎(chǔ)、三角形樁核和格柵形成二層泥石流樁林結(jié)構(gòu)，繼續(xù)攔擋泥石流。

技術(shù)研發(fā)人員：呂向明,頡永斌,董旭光,王永勝,王智強(qiáng),李曉蓮,李笑梅,賈鵬飛,劉文輝,羅崇良,付旺旺
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天水師范學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19