一種環(huán)板消能型全襯砌泥石流排導(dǎo)槽的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種泥石流防治技術(shù)，特別是涉及一種基于環(huán)板消能、減速的全襯砌泥石流排導(dǎo)槽。
【背景技術(shù)】
[0002]泥石流是山區(qū)常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型之一，在我國(guó)較為常見(jiàn)，其爆發(fā)突然、運(yùn)動(dòng)速度快、破壞力強(qiáng)，常對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及人民生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重的危害和威脅。泥石流災(zāi)害治理主要包括巖土工程措施、生態(tài)工程措施和管理措施三大類(lèi)，其中，排導(dǎo)槽作為泥石流巖土工程防治的主體工程之一，在泥石流防治中起到了重要的作用。
[0003]在泥石流防治工程中，排導(dǎo)槽具有輸送泥石流和導(dǎo)流作用。由于泥石流的含沙量高且含有大塊石，運(yùn)動(dòng)速度快，易對(duì)排導(dǎo)槽造成沖擊磨蝕破壞，致使排導(dǎo)槽底部和側(cè)墻受損，嚴(yán)重影響排導(dǎo)槽的排導(dǎo)性能和使用年限;在縱比降較大的排導(dǎo)槽中流動(dòng)時(shí)，泥石流速度和能量都很大，對(duì)沿途的基礎(chǔ)設(shè)施(如橋墩等)也具有很大的沖擊破壞力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)目前因泥石流速度快、能量高對(duì)排導(dǎo)槽具有較大磨蝕破壞和對(duì)沿途基礎(chǔ)設(shè)施具有很大沖擊破壞力的情況，提供一種能夠減小泥石流流速、消散泥石流能量的環(huán)板消能型全襯砌泥石流排導(dǎo)槽，減少泥石流對(duì)排導(dǎo)槽的磨蝕破壞程度和沖擊破壞能力。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0006]本實(shí)用新型提出一種環(huán)板消能型全襯砌泥石流排導(dǎo)槽，包括全襯砌的排導(dǎo)槽底板和兩側(cè)的排導(dǎo)槽側(cè)墻，在排導(dǎo)槽中設(shè)有若干按一定間距分布的環(huán)板(即多級(jí)環(huán)板)，所述環(huán)板沿排導(dǎo)槽橫截面(即垂直于泥石流流向的截面)布設(shè)、與排導(dǎo)槽側(cè)墻和底板均相連、頂端開(kāi)口、中間開(kāi)有泄流通道(環(huán)板的頂端開(kāi)口與泄流通道連通)，環(huán)板上游側(cè)設(shè)有弧形引流貼角。環(huán)板上、泄流通道邊緣設(shè)有防沖層。
[0007]通過(guò)對(duì)泥石流在排導(dǎo)槽中的運(yùn)動(dòng)特征分析，泥石流在排導(dǎo)槽中的流速很大，尤其當(dāng)排導(dǎo)槽縱比降較大時(shí)，泥石流在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可以對(duì)排導(dǎo)槽產(chǎn)生很大的沖擊力和磨蝕破壞能力，嚴(yán)重影響排導(dǎo)槽的導(dǎo)流能力和使用年限。針對(duì)泥石流在排導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng)過(guò)程中流速大、沖擊破壞力強(qiáng)等問(wèn)題，本實(shí)用新型提出在排導(dǎo)槽中設(shè)置多級(jí)環(huán)板，使泥石流通過(guò)排導(dǎo)槽的過(guò)流斷面發(fā)生突變，導(dǎo)致泥石流流速沿流向發(fā)生劇烈變化，影響其流動(dòng)的穩(wěn)定性，還可使泥石流產(chǎn)生漩滾，在其內(nèi)部產(chǎn)生剪切摩擦和碰撞達(dá)到降低流速和能量損失的效果。采用多級(jí)環(huán)板可使泥石流多次突縮和突擴(kuò)而增加消能效果。
[0008]在環(huán)板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，在環(huán)板上游側(cè)設(shè)置弧形引流貼角，以減少泥石流對(duì)環(huán)板與排導(dǎo)槽連接處的磨蝕沖刷，弧形引流貼角與排導(dǎo)槽側(cè)墻、底板和環(huán)板以錨固或焊接等方式連接成整體;為了增加弧形引流貼角的耐磨性，弧形引流貼角可以采用鋼質(zhì)。為達(dá)到引流作用，可以在施工時(shí)在環(huán)板上、泄流通道邊緣做棱角圓化處理?？紤]到環(huán)板長(zhǎng)期受高速泥石流的直接沖擊，且環(huán)板上、泄流通道邊緣相對(duì)薄弱易受沖擊磨蝕破壞，為保證環(huán)口處(即環(huán)板上、泄流通道邊緣)的耐磨蝕性和耐沖擊性，因此在環(huán)板上、泄流通道邊緣增加一定厚度的防沖層進(jìn)行保護(hù)，防沖層材質(zhì)可以采用鋼質(zhì)。
[0009]環(huán)板相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)如下:環(huán)板厚度和泄流通道直徑以排導(dǎo)槽的設(shè)計(jì)寬度為依據(jù)；若環(huán)板太薄，抗沖擊性就會(huì)太差，不利于環(huán)板自身的穩(wěn)定性，若環(huán)板太厚，從經(jīng)濟(jì)方面考慮又太浪費(fèi)，所以，環(huán)板厚度a—般為0.5-0.Sm。泄流通道的形狀優(yōu)選為圓形，泄流通道直徑D一般為排導(dǎo)槽寬度B的0.6倍。環(huán)板高度以排導(dǎo)槽設(shè)計(jì)深度為依據(jù)，一般設(shè)計(jì)為環(huán)板高度h等于排導(dǎo)槽深度H。環(huán)板與環(huán)板之間的凈間距以排導(dǎo)槽設(shè)計(jì)長(zhǎng)度和寬度為依據(jù)，若環(huán)板之間的凈間距過(guò)大，泥石流通過(guò)一級(jí)環(huán)板達(dá)到下一級(jí)環(huán)板時(shí)，給泥石流足夠的空間恢復(fù)之前的能量和流速，不僅不能達(dá)到消能、減速的效果，還會(huì)造成工程上的浪費(fèi)；若環(huán)板之間的凈間距過(guò)小，使得泥石流流速降低太過(guò)明顯容易造成泥漿淤積，降低了排導(dǎo)槽的導(dǎo)流作用，所以環(huán)板之間的凈間距L 一般為排導(dǎo)槽寬度B的3-4倍。環(huán)板的頂端開(kāi)口邊緣到側(cè)墻的距離b—般為排導(dǎo)槽寬度B的1/10。
[0010]環(huán)板與排導(dǎo)槽側(cè)墻和底板通過(guò)錨筋固定連接，以保證環(huán)板與排導(dǎo)槽的整體性。嵌入側(cè)墻的錨筋長(zhǎng)度為側(cè)墻厚度A的3/4，對(duì)應(yīng)的嵌入環(huán)板的錨筋長(zhǎng)度為泄流通道距側(cè)墻最短距離X的3/4;嵌入底板的錨筋長(zhǎng)度為0.6m，對(duì)應(yīng)的嵌入環(huán)板的錨筋長(zhǎng)度為泄流通道距底板最短距離y的3/4。
[0011]排導(dǎo)槽寬度B與排導(dǎo)槽深度H之比為1-1.2，適用于縱坡比降150%。-300%。。為配合本實(shí)用新型環(huán)板消能型全襯砌泥石流排導(dǎo)槽的使用，可以在排導(dǎo)槽上游采用泥石流攔擋工程措施，控制進(jìn)入排導(dǎo)槽的最大塊石粒徑小于lm。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:利用排導(dǎo)槽內(nèi)的多級(jí)環(huán)板，使泥石流在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有多次突縮突擴(kuò)現(xiàn)象，使泥石流通過(guò)排導(dǎo)槽的過(guò)流斷面發(fā)生突變，導(dǎo)致泥石流流速沿流向發(fā)生劇烈變化，影響其流動(dòng)的穩(wěn)定性，從而達(dá)到減速、消能的效果，能夠大大減少泥石流對(duì)排導(dǎo)槽的磨蝕破壞程度，延長(zhǎng)排導(dǎo)槽的安全使用年限，減小對(duì)沿途基礎(chǔ)設(shè)施(如橋墩)沖擊破壞的威脅。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)不意圖。
[0014]圖2是圖1中Ι-Γ的剖視示意圖。
[0015]圖3是環(huán)板的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4是環(huán)板設(shè)于排導(dǎo)槽中的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中標(biāo)號(hào)如下:
[0018]I側(cè)墻2底板
[0019]3環(huán)板4弧形引流貼角
[0020]5泄流通道6錨筋[0021 ] 7防沖層
[0022]a環(huán)板厚度A側(cè)墻厚度
[0023]B排導(dǎo)槽寬度H排導(dǎo)槽深度
[0024]D泄流通道直徑h環(huán)板高度
[0025]L環(huán)板之間的凈間距i排導(dǎo)槽縱坡比降
[0026]b環(huán)板的頂端開(kāi)口邊緣到側(cè)墻的距離
[0027]X泄流通道距側(cè)墻最短距離y泄流通道距底板最短距離
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步的描述。
[0029]實(shí)施例一
[0030]如圖1、圖2、圖3、圖4所示。某泥石流流域面積為2.8km2，該溝道曾多次爆發(fā)泥石流，對(duì)下游基礎(chǔ)設(shè)施造成嚴(yán)重破壞。為防治泥石流危害，擬采