排土场防范水土流失的一种方法
【技术领域】
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[0001]本申请属矿山水土保持技术领域。
【背景技术】
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[0002]矿山排土场有采用混凝土框架护坡的，框架自带排水功能，但造价较高，很少采用；一般排土场都采用植被护坡方式，造价低且有利于构建生态环境；但是，在护坡植被形成之前的很长一段时期，坡面极易遭受暴雨侵蚀，形成切割性沟槽，造成大量水土流失，甚至会导致泥石流灾害；究其原因:坡面雨水径流大致分三个阶段，初期是薄膜状面流，中期散聚成细微条流，后期汇聚成切割性沟流；由流体力学可知，坡面水流速度V = (1/n).R2/3.11/2，式中η是坡面粗糙度系数，i是水力坡度，R是水力半径；面流的水力半径R约等于水膜厚度；因此，面流阶段，水的流速很低，水量分散，对土体的侵蚀性很弱；一旦坡面径流汇聚成沟流，流速陡增十几倍，且水量集中，就会对土体形成切割性和崩塌式的侵蚀破坏，排土场边坡的绝大部分水土流失都发生在沟流阶段；因此，控制坡面径流汇聚成沟流，是防治水土流失的关键所在；根据经验观测，雨水的边坡径流一般要经过4m?5m以上的斜面流程，才能逐渐汇聚，行成侵蚀性沟流；根据以上论述，本发明的原理就是:通过铺设坡面梳状导水系统和纵向排水系统，使雨水在坡面上只经历很小一段径流流程，在未形成沟流之前就汇入预设置的导水和排水系统，从而防止产生沟流侵蚀，有效防治边坡水土流失。
【发明内容】
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[0003]如图1所示:用纵向排水板②，上下搭接，铺设成纵向排水槽，每条纵向排水槽的下端连接坡底排水沟③，多条纵向排水槽组成坡面纵向排水系统；用斜面导水板①，搭接铺设成坡面导水槽，每条坡面导水槽与纵向排水槽连接，多条坡面导水槽组成梳妆的坡面导水系统；梳妆的坡面导水系统和坡面纵向排水系统结合，则可将坡面雨水全部导入坡底排水沟；通过合理设置，使相邻两条坡面导水槽之间的坡面长度小于坡面径流形成沟流的流程长度，则避免了坡面形成沟流侵蚀，从而将边坡水土流失降低到最低限度；斜面导水板和纵向排水板均用易风化降解的材料制作，三五年后即可与边坡融为一体，不妨害坡面植被的生长和繁殖；梳妆的坡面导水系统和坡面纵向排水系统之间的空白坡面仍按常规作业方法，种植护坡植被；这种坡面导水系统和纵向排水系统的制作和施工成本低廉，适应节约生产。
【附图说明】
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[0004]图1是边坡纵向排水系统和梳妆的坡面导水系统组合的示意图，图中标注符号的意义如下:
[0005]①——斜面导水板， ②——纵向排水板，③——坡底排水沟；
[0006]图2是纵向排水板的示意图，图中标注符号的意义如下:
[0007]① 斜面导水板， ② 纵向排水板，④ 插孔，
[0008]⑤——排水凹槽， ⑥——连接斜槽， ⑦——插杆，
[0009]⑩--边坡土体；
[0010]图3是斜面导水板的示意图，图中标注符号的意义如下:
[0011]①——斜面导水板， ④——插孔，⑧——导水凹槽，
[0012]⑨——折起边，⑦——插杆，⑩——边坡土体；
[0013]具体实施方法:
[0014]斜面导水板①的做法:斜面导水板是带有插孔④、导水凹槽⑧和折起边⑨的一块整体压制板，由工厂预制；斜面导水板的单体长度由包装运输要求确定，宽度一般在15公分左右，厚度一般为2?3毫米；斜面导水板的主要制作材料用水泥、石膏、黄土、纤维，可根据制作工艺加入少量添加剂，使成品既有适宜的强度，又能在护坡植被形成后的不久时间风化或降解，融入自然环境；斜面导水板的具体制作方法与建筑材料中石棉瓦的制作工艺基本相同，述略；纵向排水板②的做法:纵向排水板是带有插孔④、排水凹槽⑤和连接斜槽⑥的一块整体压制板，由工厂预制；纵向排水板的单体长度由包装运输要求确定，宽度一般在25公分左右，厚度一般为2?3毫米；纵向排水板的主要制作材料用水泥、石膏、黄土、纤维，可根据制作工艺加入少量添加剂，使成品既有适宜的强度，又能在护坡植被形成后的不久时间风化或降解，融入自然环境；纵向排水板的具体制作方法与建筑材料中石棉瓦的制作工艺基本相同，述略；插杆⑦的做法:一般用竹、木或塑、钢材料制作插杆，另一种方法是:现场在土体中扦插孔洞，孔洞中浇注水泥砂浆形成插杆；纵向排水槽的安装方法是:按设计位置压痕形成或者挖土形成纵贯边坡上下的纵沟道，纵沟道大小与纵向排水板的排水凹槽适应；沿纵沟道自下而上，逐条搭接铺设纵向排水板，形成纵向排水槽，每条纵向排水槽要与坡底排水沟贯通；每块纵向排水板均要压实，使与边坡土体密贴，并用插杆固定，搭接处可涂抹水泥砂浆；坡面导水槽的安装方法是:在纵向排水槽两侧，按纵向排水板的连接斜槽位置，以适宜角度，用压痕法或者挖土法形成坡面斜沟道，斜沟道大小与斜面导水板的导水凹槽适应；沿斜沟道自下而上，逐条搭接铺设斜面导水板，形成坡面导水槽，每条坡面导水槽与纵向排水槽贯通；每块斜面导水板均要压实，使与边坡土体密贴，并用插杆固定，搭接处可涂抹水泥砂浆；斜面导水板与纵向排水板的搭接处，可切割斜面导水板以适应搭接长度，接口处涂抹水泥浆防渗漏；为防止斜面导水板侧翻，可在斜面导水板任意位置随机增加插孔，由于斜面导水板强度不高，用器具扦插容易形成插孔，然后用水泥砂浆浇注插杆固定，并注意用水泥砂浆涂抹插孔孔口，防止雨水渗漏。
【主权项】
1.排土场边坡防治水土流失的一种方法，其特征在于: 用预制的斜面导水板和纵向排水板，在边坡上铺设组成梳妆的坡面导水系统和纵向排水系统，疏导坡面雨水沿坡面导水系统和纵向排水系统下泄到坡底排水沟；从而有效防止降雨形成侵蚀性坡面沟流，最大限度减少水土流失；坡面导水板和纵向排水板用类似石棉瓦的材料和工艺制作，生产成本低廉。
【专利摘要】排土场防范水土流失的一种方法，用预制的斜面导水板和纵向排水板，在边坡上铺设组成梳妆的坡面导水系统和纵向排水系统，疏导坡面雨水沿坡面导水系统和纵向排水系统下泄到坡底排水沟；从而有效防止降雨形成侵蚀性坡面沟流，最大限度减少水土流失；坡面导水板和纵向排水板用类似石棉瓦的材料和工艺制作，生产成本低廉。
【IPC分类】E03F5/00, E02D17/20
【公开号】CN105155555
【申请号】CN201510351648
【发明人】刘照朗
【申请人】广东安元矿业勘察设计有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年6月20日