泥石流柔性防护系统

在拦石网的应用实践过程中,多次发现位于山间溪流下游的拦石网在暴雨季节成功地拦截了泥石流,受此启发,通过多年的室内外试验研究和数值模拟,成功开发出了适合于中小宽度沟谷泥石流防护的定型化泥石流柔性坝系列结构(亦称泥石流柔性防护系统),建立了相应的设计选型体系。迄今,泥石流柔性坝凭借其良好防护效果和环境友好特性等综合优势,成为了替代传统圬工或型钢刚性泥石流拦挡坝的一种重要工程手段,在国内外都得到了快速而广泛的推广应用。

系统优势

 施工便捷:与拦石网极其类似的轻型结构,以锚杆为主的基础作业和积木式的安装,以及其极小的材料搬运,均极大地缩短了施工时间, 工程治理效果立竿见影。
 节省投资:相对于混泥土结构可以节省约 30~50% 的工程投资。
 拦排结合:利用柔性系统强大的抗冲击能力拦挡泥石流体中固体物质的同时,其透空式结构确保了水流得以通畅地向下游排泄。
 环境友好:无需传统圬工结构对坝区沟床和岸坡的大开大挖,对环境的破坏极小,其透空式的轻巧结构特征也使其视觉干扰极小。
 布置灵活:对坝区地基条件要求较低,易于实现沿沟谷甚至临近物源区的多道坝体灵活布置,在提高拦蓄库容能力的同时,也防止了泥石流和水流对沟床和岸坡的不断侵蚀。
 维护方便:可以实现根据现场有利条件合理选择从上游或下游来腾空库容,确保柔性坝对后续泥石流的有效防护。

系统构成

 环形网:采用具有强大弹塑性变形能吸收能力的环形网环形网,在确保系统防护能力的同时,也降低了锚杆的受力。
 支撑绳:用以悬挂环形网并将荷载向锚杆传递的上支撑绳、中部支撑绳和下支撑绳,以及用以封闭两侧的边界绳。
 减压环:通过变形能的吸收来保护支撑绳和边界绳免遭损伤破坏。
 钢丝绳锚杆:实现支撑绳和边界绳的固定连接,同时也作为整个系统的基础,将系统所受荷载最终传递到地层沿上支撑绳连续布置的角钢、槽钢或钢管等防磨蚀结构,确保满库后上支撑绳泥石流体中砂砾石、块石等的磨蚀破坏。
 钢柱及其基座和拉锚绳:在UX型柔性坝中,借助于基座和拉锚绳在沟床中部设置钢柱,以控制泥石流冲击时坝体过大的变形位移和高度的明显降低上支撑绳两侧的翼展式结构,确保了在满库后的坝顶中部形成明晰的溢流区。
 坝体底部适当预留的开放空间,确保了空坝状态下水流的无障碍畅通。

系统用途

 拦蓄泥石流体的固体物质。
 用于其他泥石流防护结构上游消减泥石流龙头的破坏能力。
 拦截可能阻塞下游狭窄通道的巨形岩块。
 控制(阻止或诱导)河流改道。
 阻止沟床及其岸坡的冲刷和侵蚀。
拦截漂木或漂浮物以防止其阻塞下游河道(此时可以是无减压环、钢柱等组成部分的简易结构)。

柔性坝设计

根据预期的泥石流活动特性和现场地形特征,基于大量现场试验结果可以方便地在现有标准化定型系统中完成设计选型;根据结构特征和适用条件的不同,将柔性坝分为VX型和UX型两种不同的系统类型。VX型在狭窄的V形沟谷内,中部无钢柱的柔性坝体直接锚固在两侧岸坡上,标准化的该类结构可实现的最大坝宽为15m;UX型在较宽的U形河谷内,该类柔性坝体两侧与VX型坝体一样直接锚固在两侧岸坡上,同时在河床上又设置有钢柱的柔性坝,标准化的该类结构可实现的最大坝宽为25m。

VX型泥石流柔性坝 UX型泥石流柔性坝

工程展示

备案号

川公网安备 51012402000125号

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