[发明专利]一种半组装式生态型泥石流拦砂坝及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种泥石流防治技术，特别是涉及一种基于长方箱体快速装配坝肩、坝肩上表面(包括坝肩边坡表面和坝肩顶面)种植灌木或草快速恢复生态的半组装式生态型泥石流拦砂坝及其施工方法。

背景技术

泥石流灾害是我国地质灾害的主要类型之一。随着山区经济的发展、西部大开发的深化，泥石流工程治理需求越来越旺盛。拦砂坝作为泥石流防治工程的主要类型之一，在泥石流治理中大量使用。

目前，拦砂坝主要采用浆砌石结构、或混凝土结构、或钢筋混凝土结构，其施工方法还是现场施工。现有结构的拦砂坝及其施工方法存在如下缺陷：第一，由于地基开挖、材料堆放、混凝土拌和等，易于造成施工现场环境破坏严重；第二，受施工场地限制，往往施工周期较长，而拦砂坝的施工对季节要求较高，一般在旱季施工、不能在雨季施工，需要对工序作周密的规划，否则某一环节出现拖延，则将导致整个工程受影响；第三，现场施工对材料要求较高，一般的粘性含量太高、砾石强度偏低的土体不能用做浆砌石和混凝土材料，如果沟内缺乏浆砌石的石料和混凝土的骨料而需要从外面运入，则将导致工程投资大幅度增加。

申请号为201110082348.6的发明专利申请，是本申请人的前期研究成果，针对上述现有结构拦砂坝缺陷，公开了一种全组装式泥石流拦砂坝。该拦砂坝具备施工快速、对现场破坏较小、可充分利用沟道内土体材料的优点，但该拦砂坝应用于高频泥石流沟或常流水的泥石流沟时，存在如下缺陷：(1)坝体溢流段受泥石流冲击力最大，该段进行组装可能由于泥石流冲击力超过箱体设计标准而使得坝体被破坏；(2)坝肩不存在溢流问题，坝肩采用与溢流段相同的内侧缓坡、外侧陡坡设计，不利于坝肩抵抗泥石流冲击和基础承载力均衡；(3)坝顶采用浆砌石或混凝土封闭顶面，不利于生态恢复。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，继续充分利用长方箱体组装的优点，同时避免全组装式泥石流拦砂坝的缺陷，提供一种施工快速、对现场破坏较小、较好利用沟道内现存土体材料同时抗冲击能力强、生态的半组装式生态型泥石流拦砂坝及其施工方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

本发明提出的一种半组装式生态型泥石流拦砂坝，包括坝体基础和设于坝体基础之上的坝体主体，坝体主体包括泥石流溢流段及其两侧的坝肩，坝肩基础为浆砌石或混凝土填充。泥石流溢流段为浆砌石或混凝土或钢筋混凝土结构；所述坝肩由若干预制好的钢筋混凝土长方箱体纵横相连(即每个长方箱体与其前后、左右、上下的长方箱体均相连)构成，长方箱体顶面开敞、其余五面封闭、内部装填土体、未被上部箱体覆盖的土体表面种植灌木或草(由于长方箱体纵横相连，因此只有构成坝肩上表面的长方箱体土体表面未被其他长方箱体覆盖，即构成坝肩上表面的长方箱体土体表面种植灌木或草，俯视拦砂坝时坝肩整体为绿色覆盖，有利于坝区生态的快速修复)；坝肩内侧边坡比降2∶m与坝肩外侧边坡比降2∶m′相等，坝肩的内侧面上(即构成坝肩内侧面的长方箱体侧壁外表面上)设有泡沫塑料材质的缓冲垫层用于削减泥石流冲击。

溢流段内侧边坡比降1∶m是坝肩内侧边坡比降2∶m的二分之一，溢流段外侧边坡比降大于溢流段内侧边坡比降1∶m；溢流段内侧边坡比降1∶m一般为1∶0.5～0.7，溢流段外侧边坡比降一般为1∶0.05～0.1。本申请拦砂坝的泥石流溢流段外侧边坡比降较内侧边坡比降1∶m陡，呈内侧缓坡、外侧陡坡形式，泥石流溢流段采用这种形式有利于坝体抗冲击、下游面坡抗磨损，并防止泥石流在下游面坡砸坝；同时两侧坝肩由于不存在泥石流翻越坝体对下游面坡的磨损问题，因此设置内外侧边坡比降一致，有利于坝肩在整个运行期间保持稳定。所述泡沫塑料为聚氨酯泡沫塑料、或聚苯乙烯泡沫塑料、或聚氯乙稀泡沫塑料等，密度大于等于15Kg/m³；缓冲垫层厚度为0.10～0.20m。所述灌木或草为泥石流区域本地耐旱型灌木或草。