一种泥石流物复合式拦挡坝结构

本技术涉及泥石流治理，具体涉及一种泥石流物复合式拦挡坝结构。

背景技术：

1、泥石流是指由于降水（暴雨、冰川、积雪融化水）在沟谷或山坡上产生的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流。是一种灾害性的地质现象。因其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大。发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等，造成巨大损失。

2、为了更好地防治泥石流，申请人考虑设计了一种泥石流分段式治理方式，该治理方式的思路是，按泥石流的流动路径，将其顺流动方向划分出物源区、流通区和堆积区，然后在物源区泥石流沟道两侧坡面进行植树造林，对形成泥石流的坡体物源物质进行稳固截拦；在流通区和/或堆积区对泥石流中夹杂的大直径物体进行阻拦截留；再在堆积区尾部对泥石流剩余流体进行消能处理，引导泥石流流体快速完成堆积。这样可以更好地实现对泥石流的治理，降低泥石流危害。

3、但其中，如何在流通区和/或堆积区更好地实现对大直径物体的阻拦截留，并对泥石流进行初步消能，降低其对后续建筑工程的冲击和危害，成为本领域技术人员有待考虑解决的问题。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种能够更好地对泥石流中的大直径物体进行阻拦截留，并对泥石流进行初步消能，降低其对后续建筑工程的冲击和危害的泥石流物复合式拦挡坝结构。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

3、一种泥石流物复合式拦挡坝结构，包括沿宽度方向设置于泥石流沟道内的拦挡坝，拦挡坝上分布设置有泄流孔洞或泄流格栅；其特征在于，还包括沿宽度方向成排设置于拦挡坝上游端的拦截桩，相邻拦截桩布置的间隔尺寸大于拦挡坝上泄流孔洞或泄流格栅的孔洞尺寸。

4、这样，泥石流流经复合式拦挡坝结构时，不仅能够依靠拦截桩和拦挡坝阻挡泥石流实现初步消能。而且重要的是能够使得树木以及大型的岩石块等大尺寸物体先被拦截桩截留，然后大尺寸物体中相对较小尺寸的部分再次被拦挡坝阻拦截留，剩下不含大尺寸物体的流体流出到下方，更好地防止具有较大破坏性和危险性的大尺寸物体随泥石流冲击破坏后续的防治工程建筑以及周边人工建筑。同时去除流体中大尺寸物体后，也方便后续防治工程结构能够更好地对剩下的更多表现出流体特征的泥石流进行消能处理。

5、进一步地，所述拦截桩至少设置有两排，位于上游端的拦截桩设置间距大于位于下游端的拦截桩设置间距。

6、这样，能够对大尺寸物体更好地起到分级拦截的效果。

7、进一步地，位于上游端的拦截桩设置高度大于位于下游端的拦截桩。

8、这样，上游端的拦截桩更易于拦截住更大尺寸的物体。

9、进一步地，每排拦截桩之间相互固定连接有铰链，铰链的两端向前延伸并固定在埋设于泥石流沟道上游端的基桩上。

10、这样是因为拦截的大尺寸物体中，例如大块岩石等对单根拦截桩的冲击过大，故依靠铰链将每排拦截桩固连为一体，能够更好地承受冲击，可以将部分冲击转移到前方的基桩上，保证拦截桩自身结构的稳定性，也可以更好地起到拦截作用。

11、进一步地，所述基桩埋设在上游端泥石流沟道底部，且基桩上表面设置有位于泥石流沟道底表面的基桩压板，基桩压板面积为基桩横截面面积十倍以上。

12、这样是因为泥石流比重较大，具有碾压的特征，而泥石流到达拦截桩之前会先从基桩压板上方碾压流过。故泥石流越大对拦截桩冲击越大的同时，泥石流对基桩压板碾压的压力也会越大，能够稳固地将基桩压在下方，使得铰链能够承受更大的拉力，对基桩产生更大的支撑力。故拦截桩承受冲击变大的同时稳固性也会对应地提高，这样就保证了基桩能够承受更大的泥石流冲击，更好地保障了基桩结构的稳定性。

13、进一步地，拦挡坝整体呈中部向上游端凸起的弧形。

14、这样，弧形能够将部分冲击力转换为对两侧向后的压力，使得拦挡坝可以更好地承受冲击，同时该弧形的结构在平时能够更好地容纳拦挡坝热胀冷缩导致的变形量，保证结构的稳定性。

15、进一步地，拦挡坝两侧高度高于中间位置高度。

16、这样，拦挡坝的弧形能够将拦截下来的较大直径石块推挤分流到两侧为止，拦挡坝两侧高度较高能够在前方能够形成更大的容纳空间，以容纳被推挤到此处的较大直径石块。

17、进一步地，拦挡坝中部位置下方位于泥石流沟道底面位置处还开设有过水涵洞，过水涵洞的尺寸大于大于拦挡坝上泄流孔洞或泄流格栅的孔洞尺寸。

18、这样，在泥石流未爆发时期，可以方便水流的正常通过。

19、进一步地，拦挡坝的下游侧还间隔地贴合设置有支撑墙。这样，可以提高拦挡坝的抗倾覆力，更好地保障坝体稳定性。

20、进一步地，支撑墙每间隔5m设置一列。更好地提高支撑效果。

21、这样，上述的复合式拦挡坝结构，能够有效对泥石流中较大尺寸的树木和石块等物体进行拦截，同时保证流体状物质的通过，降低大直径物体对后续泥石流防治工程以及人工建筑的危害，方便后续对泥石流的消能并使其通常堆积，且自身结构具有稳定可靠，使用寿命较长的效果，对于夹杂有树木以及有大小石块的泥石流尤其适用。

技术特征：

1.一种泥石流物复合式拦挡坝结构，包括沿宽度方向设置于泥石流沟道内的拦挡坝，拦挡坝上分布设置有泄流孔洞或泄流格栅；其特征在于，还包括沿宽度方向成排设置于拦挡坝上游端的拦截桩，相邻拦截桩布置的间隔尺寸大于拦挡坝上泄流孔洞或泄流格栅的孔洞尺寸。

2.如权利要求1所述的泥石流物复合式拦挡坝结构，其特征在于，所述拦截桩至少设置有两排，位于上游端的拦截桩设置间距大于位于下游端的拦截桩设置间距。

3.如权利要求2所述的泥石流物复合式拦挡坝结构，其特征在于，位于上游端的拦截桩设置高度大于位于下游端的拦截桩。

4.如权利要求1所述的泥石流物复合式拦挡坝结构，其特征在于，每排拦截桩之间相互固定连接有铰链，铰链的两端向前延伸并固定在埋设于泥石流沟道上游端的基桩上。

5.如权利要求4所述的泥石流物复合式拦挡坝结构，其特征在于，所述基桩埋设在上游端泥石流沟道底部，且基桩上表面设置有位于泥石流沟道底表面的基桩压板，基桩压板面积为基桩横截面面积十倍以上。

6.如权利要求1所述的泥石流物复合式拦挡坝结构，其特征在于，拦挡坝整体呈中部向上游端凸起的弧形。

7.如权利要求6所述的泥石流物复合式拦挡坝结构，其特征在于，拦挡坝两侧高度高于中间位置高度。

8.如权利要求1所述的泥石流物复合式拦挡坝结构，其特征在于，拦挡坝中部位置下方位于泥石流沟道底面位置处还开设有过水涵洞，过水涵洞的尺寸大于拦挡坝上泄流孔洞或泄流格栅的孔洞尺寸。

9.如权利要求1所述的泥石流物复合式拦挡坝结构，其特征在于，拦挡坝的下游侧还间隔地贴合设置有支撑墙。

10.如权利要求9所述的泥石流物复合式拦挡坝结构，其特征在于，支撑墙每间隔5m设置一列。

技术总结
本技术公开了一种泥石流物复合式拦挡坝结构，包括沿宽度方向设置于泥石流沟道内的拦挡坝，拦挡坝上分布设置有泄流孔洞或泄流格栅；其特征在于，还包括沿宽度方向成排设置于拦挡坝上游端的拦截桩，相邻拦截桩布置的间隔尺寸大于拦挡坝上泄流孔洞或泄流格栅的孔洞尺寸。上述的复合式拦挡坝结构，能够有效对泥石流中较大尺寸的树木和石块等物体进行拦截，同时保证流体状物质的通过，降低大直径物体对后续泥石流防治工程以及人工建筑的危害，且自身结构具有稳定可靠，使用寿命较长的效果，对于夹杂有树木以及有大小石块的泥石流尤其适用。

技术研发人员：王运兴,史向阳,黄永庭,贾雪梅
受保护的技术使用者：甘肃省科学院地质自然灾害防治研究所
技术研发日：20230717
技术公布日：2024/1/15