[发明专利]设置导流堤的地下防冲墙结构

说明书

技术领域

本发明涉及大型河道、沟道、坡面水毁区冲刷防护技术领域，特别是一种设置导流堤的地下防冲墙结构。

背景技术

大型季节性河道、沟道、坡面水毁区影响范围广，洪流流量较大且洪水流向摇摆不定，除主流外还发育多股支流，网状分布、互为补给，在其长期冲刷下切作用下，局部区域深切冲沟发育，严重威胁油气管道、光缆、电缆等浅埋线性工程穿越段的安全。为避免浅埋线性工程覆土不足、局部出露或悬空，水毁区须布设冲刷、下切防护工程。大型河沟道、坡面水毁防治难度大、治理费用高、后期维护维修费用昂贵，在横坡降、区域人类工程活动、设计缺陷、施工不到位等多重因素影响下，易引起洪流改道引发新的灾害或局部区域水流集中，冲刷加剧而损坏已建防护工程。

就上述水毁灾害，目前采用的冲刷防护工程主要包括地下防冲墙、携带齿墙的过水面等，与石笼护坦消能措施联合，整体防护效果尤为显著。其中地下防冲墙布设于浅埋线性工程下游，通过构建新的冲刷基准面，回淤保护，属于间接性防护工程；携带齿墙的过水面布设于浅埋线性工程顶部，通过稳定覆土厚度实施保护，属于直接性防护工程。二者对比发现：①防护效果，携带齿墙的过水面优于地下防冲墙；②工程投资，地下防冲墙低于携带齿墙的过水面；③对浅埋线性工程影响，地下防冲墙小于携带齿墙的过水面；④对区域环境影响，地下防冲墙小于携带齿墙的过水面。总体上，地下防冲墙的适用性优于携带齿墙的过水面，目前主要采用浆砌石与混凝土两种结构形式。相比之下，浆砌石防冲墙工程投资较低，应用广泛；混凝土防冲墙整体性与强度较高，但工程投资较大，主要应用于洪水中卵砾石含量较高的河沟床防护。

油气管道沿线大型河道、沟道、坡面水毁区既有防护工程调查发现，长距离地下防冲墙顶部设计标高随水毁区地形高程变化而变化，并非呈水平状，其虽然符合设计要求与现场实际情况，但是墙体与地面二者界面效应影响洪流流径，严重区域可能发生沿墙顺坡向冲刷、下切现象。为避免洪流在横坡降影响下，顺地下防冲墙上游侧冲刷、侵蚀浅埋线性工程覆土，须在已有地下防冲墙基础上，增加导流堤，不仅起到引流、导流的作用，而且具有分流效果。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷和解决工程运营中发现的实际问题，本发明的目的是提供一种设计简洁灵活、施工简单、安全可靠、工程造价低、防护效果良好的设置导流堤的地下防冲墙结构。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：一种设置导流堤的地下防冲墙结构，包括浅埋线性工程管线与地下防冲墙；其特征在于：地下防冲墙连续设置，地下防冲墙底部位于浅埋线性工程管线水平线以下，地下防冲墙墙体间隔布设有可淹没式导流堤，可淹没式导流堤与地下防冲墙墙体相互垂直相交，两者为一体式结构。

地下防冲墙顶部标高与原地表面高程保持一致，底部与顶部平行，墙体深度恒定；横断面呈直角梯形，迎水侧为直立面，背水侧为坡面，背水侧坡比1:0.1～1:0.5，顶宽与底宽均为定值。可淹没式导流堤横、纵断面均呈矩形，可淹没式导流堤横宽度与地下防冲墙顶宽一致，可淹没式导流堤横基础埋深与地下防冲墙深度相同，露出地面高度由设计洪水位确定。

本发明中地下防冲墙墙体深度主要依据水毁区最大冲刷下切深度值进行设计，在确保浅埋线性工程安全埋深达到相关规范要求的前提下，还需保证墙体基础埋深大于区域最大冻土埋深。本发明中地下防冲墙背水侧坡比、顶宽、与浅埋线性工程水平距离等参数均为范围值，应依据实际情况合理取值。水毁区洪峰流量与纵比降较大、冲切作用强烈时，防冲墙背水侧坡比取小值，墙体顶宽取大值，与浅埋线性工程水平距离取小值。水毁区洪峰流量与纵比降较小、冲切作用较弱时，地下防冲墙背水侧坡比取大值，墙体顶宽取小值，与浅埋线性工程水平距离取大值。墙体深度较大或基槽边坡岩土体结构松散等特殊情况下，安全施工的同时为避免近距离施工损坏浅埋线性工程本体，可适当增大地下防冲墙与浅埋线性工程二者之间的距离。本发明中可淹没式导流堤露出地面高度依据设计洪水位确定，起到了分流、引流、导流的作用，且效果显著；其与地下防冲墙一体化设计，二者相互支撑、互相保护。

本发明适用于洪水流量较大且摇摆不定、冲刷下切作用强烈且影响范围较大的河沟床、坡面水毁区的冲刷防护；主要应用于油气管道、光缆、电缆等浅埋线性工程水毁灾害的预防与治理，且布设于浅埋线性工程下游5m～10m区域内，防护效果尤为显著。