[发明专利]一种自然清淤的泥石流拦砂坝及其应用

权利要求书

1.一种自然清淤的泥石流拦砂坝，其特征在于，包括主坝体以及位于主坝体背水面一侧的防冲辅助结构，所述主坝体由左右两侧的非溢流段和中间的溢流段组成，所述非溢流段采取混凝土浇筑方式一体成型，溢流段采用组装坝体的结构；所述防冲辅助结构为副坝与护坦的组合，在溢流段的上表面设有增加坝体整体防冲刷能力的防冲钢板，所述组装坝体由数个预制构件采用卯榫结构拼接而成，所述预制构件包括长方体状主体，在主体一侧或者两侧设有连接部，所述预制构件的主体上设有锚固孔，在锚固孔内设有尺寸匹配的锚杆对组装坝体进行连接加固，锚固孔中布设套管，锚杆通过灌浆固定在套管中，锚杆的底端固定于溢流段下方结构上，上端为锚固端。

2.如权利要求1所述的一种自然清淤的泥石流拦砂坝，其特征在于，所述主坝体的迎水面为台阶状，迎水面坝体坡度为1:0.75-1:1，背水面为垂直状。

3.如权利要求1所述的一种自然清淤的泥石流拦砂坝，其特征在于，所述溢流段的宽度根据泥石流流量以及沟谷条件计算确定，当宽度不超过20米时，仅采用组装坝体的结构，当宽度超过20m时，采用桩结构对溢流段坝体进行分隔，以加强组装坝体的强度。

4.如权利要求1～3任一一种所述自然清淤的泥石流拦砂坝在清淤中的应用，其特征在于，首先在清淤作业前，根据泥沙动力学分析计算自然冲淤的最大粒径、冲刷深度，并计算库区堆积物可冲走的比例，确定清淤规模；其次，根据清淤规模拆卸掉溢流段匹配数量的预制构件，然后在库区开挖过流通道，再利用泥石流爆发间歇期的集中水流，快速冲刷库区泥沙进行自然清淤，清淤完成后重新安装拆卸下的预制构件，完成一道拦砂坝的清淤工作。

5.如权利要求4所述的自然清淤的泥石流拦砂坝在清淤中的应用，其特征在于，所述清淤工作采取由上游往下游逐级清淤的顺序进行，且在最后一道拦砂坝未满库时开展，以最后一道拦砂坝作为预留安全储备；在拆卸预制构件前，在库区开挖沟槽或修建临时导流堤，采用束水攻沙的方式加速库区整体清淤速度。

6.如权利要求5所述的自然清淤的泥石流拦砂坝在清淤中的应用，其特征在于，在拆卸组装坝体时，最下游的拦砂坝一次拆卸高度控制在总坝高的0.1-0.2倍范围内，其余拦砂坝一次拆卸高度控制在有效坝高的0.2-0.5倍范围内，拆卸后的缺口断面设计为V型，加速泥沙的冲刷；拆卸时，解开锚杆的锚固端，将预制构件拆卸下来，再取掉整体式锚杆结构，并在溢流段两侧施加临时锚杆，形成V型泄流口；待清淤完成后，将临时锚杆拆卸下来，将预制构件按照表面破坏程度重新组装，表面破坏严重的装载在中下部，而表面完好的预制构件则装载在拦砂坝过流面处。