[发明专利]一种消能过滤的泥石流生态防护装置

说明书

技术领域

本发明属于泥石流治理领域，具体涉及一种消能过滤的泥石流生态防护装置。

背景技术

泥石流灾害是我国地质灾害的重要类型之一，与崩塌、滑坡并列为三大地质灾害。随 着公路网、铁路网的铺开以及山区城镇建设的提速，山区泥石流的影响愈加严重，特别是 甘肃舟曲特大泥石流导致愈1700人遇难，从此泥石流的防治备受关注。

泥石流的危害性在于高速的水流携带大量的泥沙和石块，其传输距离远、影响范围广、 破坏力大，能够轻易冲走路上车辆、冲垮路径中的建筑。在泥石流防治工程中，泥石流灾 害的工程防治措施主要包括跨越工程、穿过工程、防护工程、排导工程和拦挡工程等几类， 特别是拦挡工程因直接可靠而使用最为普遍。拦挡工程是一类用来控制泥石流的固体物 质，削弱其流量，降低其对工程冲刷、撞击和淤埋等危害的工程设施，主要有拦挡坝，总 体起到削弱泥石流的目的。

现有的拦挡坝虽然在防治泥石流方面具有消弱泥石流的效果，在修筑拦挡坝时需在山 区进行大方量的混凝土施工，成本非常高，导致其造价高、工期长。拦挡坝的坝区如不及 时清理，可能很快被淤积填满，失去拦挡效果，起不到防治泥石流的目的。泥石流拦挡坝 因疏于维护，造成库容减小，危险程度增加。拦挡坝拦截了大量的土石方，会受到很大的 压力，该压力达到了结构承受的极限时就可能发生溃坝，造成更大的灾难。泥石流之所以 破坏力如此之大，主要原因在于山沟间的高速水流，如果能将水流速度降低，其裹挟石块 的能力自然降低，其破坏力也大大降低；同时在降低水流速度的同时也不能阻碍正常的水 流及其慢速侵蚀，只有将沟谷物源区的堆积体不断的可控的带出，才能从源头上避免泥石 流灾害。因此有必要发明一种拦挡装置，该装置需要既不影响水流的正常侵蚀，也不用经 常清淤，同时具备较高的性价比。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低、持久耐用的消能过滤的泥石流生态防护装置，该 装置能将泥石流能量逐级削弱，过滤其中大的块石，使之恢复为正常的水流。

本发明所采用的技术方案是：

一种消能过滤的泥石流生态防护装置，包括位于迎水面上的至少一个泥石流生态防护 单元，将泥石流生态防护单元因地制宜布置多个，起到逐级消能、过滤的目的；所述泥石 流生态防护单元包括若干巨石石笼层和呈线性布置的防滑桩，每个巨石石笼层包括若干巨 石；所述防滑桩置于最后一层巨石石笼层后，对巨石石笼层其支撑作用；在防滑桩与最后 一层巨石石笼层之间设有缓冲垫，以减少巨石对防滑桩的瞬时冲击；

沿泥石流方向，每个泥石流生态防护单元的巨石石笼层呈阶梯状布置，逐渐增高；

在每个泥石流生态防护单元的巨石相互接触的面浇筑混凝土，将每个泥石流生态防护 单元的巨石尽可能连接为一个整体，以保证巨石之间具备良好的整体性。

巨石石笼层是抵挡泥石流冲积、过滤泥石流的重要结构，也是变废为宝的主要体现， 巨石直接在山沟、两侧及附近采集，就地取材，巨石的单体体积尽可能大，以施工机械能 搬动为限，巨石形状以方形为宜。

更进一步的方案是，为保证巨石阵不被泥石流冲垮，需要用钢缆网进行捆绑，使每个 泥石流生态防护单元的所有的巨石成为一个整体，具有更强的抵抗泥石流的能力，为保证 钢缆的长期使用，采用防锈的钢缆对每个泥石流生态防护单元的所有的巨石进行捆绑。如 果巨石足够大、足够多，也可以不用钢缆网进行固定，其自身稳定性已经很好。

更进一步的方案是，每个泥石流生态防护单元的水平投影为三角形、梯形、矩形或拱 形等；三角形的顶点朝向迎水侧，底边与河道垂直，顶点处放几个大块巨石，以增加巨石 石笼层的稳定性；梯形的上底边朝向迎水侧；矩形的长边朝向迎水侧；拱形凸向迎水侧， 利用拱的原理增强抵抗能力。

更进一步的方案是，所述防滑桩采用钢筋混凝土浇筑而成或采用钢管混凝土制作而 成，制作非常简单。

更进一步的方案是，所述缓冲垫为废旧轮胎，绑扎于抗滑桩上。

更进一步的方案是，在每个泥石流生态防护单元前设有足够宽的消浪平台(即加宽迎 水侧的底层台阶，沿途消散水流的能量)，最大程度保证泥石流生态防护单元的稳定。

更进一步的方案是，每个泥石流生态防护单元的巨石之间填充有碎石。泥石流的沟槽 底部通常会堆积一层碎石土，如果堆积层较厚，在施工之前，需要清理一部分，清理的厚 度为巨石高度的一半，以保证巨石建立在稳定的地基上，防止水流冲刷掏空巨石底部，造 成其失稳。