泥石流拦挡坝前副坝与护坦设置要点

坝基稳定是拦挡坝有效拦蓄泥石流的关键,而坝基的稳定除了拦挡坝自身的合理设置外,坝前附属的副坝或护坦的设置,也是拦挡坝稳定的必要条件。
副坝或护坦对拦挡坝的保护作用,主要是保护或减小坝基在泥石流过坝后的冲蚀,避免坝基在泥石流的持续冲蚀作用下出现悬空、淘蚀等破坏而导致拦挡坝倒塌破坏。这也是工程实践中发现泥石流拦挡坝损坏的主要原因,即对拦挡坝的设置比较重视,但对坝前附属的副坝或护坦的设置由于重视程度不够或设置不合理,最终造成拦挡坝主体结构的破坏。

图1 坝前淘蚀造成拦挡坝倒塌

一、副坝

1、主要结构:副坝的结构设计与拦挡坝主坝的结构设计的要点近于一致,也具有溢流口、坝肩,基础设置要求等主要结构物。但考虑到副坝主要起到拦挡坝的坝基保护作用,而不要求对泥石流进行拦蓄,故副坝一般不需要设置泄水孔结构,这是副坝不同于主坝最为明显的特征。

2、由于副坝高度较小,故溢流口的宽度较所保护的拦挡坝主坝溢流口小,因此,为确保泥石流顺利通过副坝,故需适当加大副坝溢流口的高度,这是副坝与主坝的另一不同特征。

3、拦挡坝前沟谷宽、缓时,应优先设置副坝作为主坝的附属防护结构。

这是因为拦挡坝前沟谷较缓时,副坝的设置高度较小。而沟谷宽阔时,设置副坝的工程规模远较护坦防护范围沟谷内的满铺工程规模要小。

4、副坝的高度不宜大于4m,防止坝体过高后需另设附属结构进行保护,从而形成副坝需要副坝保护的不利局面。

5、副坝与拦挡坝主坝之间的距离需结合泥石流性质、沟谷地形地貌、主坝前的沟谷纵坡、主坝的高度、副坝的回淤高度等地质条件综合确定。

一般情况下,副坝与主坝之间的间距可取2~3倍的拦挡坝主坝高度为宜。其中拦挡坝前的地质条件较差时,取大值。反之,取小值。这是因为地质条件较差时,泥石流在拦挡坝前形成的冲蚀坑槽范围就较大,如果两者之间的间距较小,就容易造成冲蚀坑槽损坏副坝。

图2 设置副坝的拦挡坝

二、护坦

1、护坦的功能:是在拦挡坝前设置的具有一定厚度、一定刚度、强度的混凝土或钢筋混凝土,用以保护泥石流通过拦挡坝后对坝基的冲蚀。

2、拦挡坝前沟谷窄、陡时,应优先设置护坦作为主坝的附属防护结构。

这是因为拦挡坝前沟谷较陡时,副坝的设置高度较大而不经济或不安全。而沟谷狭窄时,设置护坦的防护的沟谷满铺面积明显减小,因而工程规模较小。

4、从工程防护效果来看,护坦的防护效果要好于副坝。因此,拦挡坝前沟谷地质条件较差时宜优先考虑设置护坦进行防护,从而有效控制或防止泥石流越过拦挡坝后形成过大的冲蚀坑槽而影响坝基的安全。

5、护坦横向的防护宽度应适当大于拦挡坝溢流口的宽度,且应与拦挡坝的基础宽度和与坝前导流堤的宽度相匹配为佳。

6、护坦纵向的防护长度以泥石流通过溢流口后在坝前的最大落点为依据进行设计,并应辅以必要的安全冗余。

7、护坦的厚度需与泥石流通过溢流口后的落地冲击能量、护坦的材料性能等综合考虑。且一般情况下宜将拦挡坝前泥石流直接冲击的段落适当加强,而弱化远离拦挡坝段落的护坦厚度。

此外,为防止泥石流通过护坦在前缘形成回旋冲蚀,需在护坦前缘设置垂裙,其埋置深度应较护堤大1m左右。

图2 设置护坦的拦挡坝

总之,副坝与护坦是泥石流拦挡坝体系的重要组成部分,应与拦挡坝的主坝一样受到重视,切不可轻视而造成整个拦挡体系的崩溃。
(0)

相关推荐

  • 【高三板块】地理一轮复习微专题精练:(35)自然灾害

    来源:微信公众号高中学考选考地理 读"中国东部雨带示意图"(下图),回答题. 1.根据雨带在I.III地区的时间,可以推论,在一般年份,雨带推移至上海地区的时间大致是(   ) A ...

  • 泥石流的形成,分析泥石流形成的因素

    2012年02月15日 17:16:24 syswch 版块: 水利工程 \ 防汛抗旱  一.泥石流形成因素  1.地形:沟谷,而不是脊背.(山谷,而不是山脊).  2.坡度: 5%-35%.低于5% ...

  • 泥石流拦挡坝的作用和特征

    泥石流治理是一个系统性的工程,一个复杂的泥石流病害处治往往综合了拦.排.固三个方面.而广义上的拦挡工程主要包括拦挡坝和停淤场两大类,狭义上的拦挡工程则主要是各种形式的拦挡坝. 一.拦挡坝的作用 一条泥 ...

  • 泥石流拦挡坝设计杂谈

    拦挡坝是设置于泥石流形成区.流通区,用于截断.拦挡泥石流正常通行的工程措施.可有效拦截泥石流中的颗粒物质,减小泥石流规模,抬高沟谷侵蚀基准面达到护坡固床的作用. 一.拦挡坝按其形式分为谷坊坝或拦挡坝. ...

  • 泥石流拦挡坝主体结构设计和选型要点

    一.拦挡坝主体结构设计要点 泥石流拦挡坝主体结构主要指坝体截面规格,包括坝高.坝基.坝体胸坡和背坡的设计. 1.坝高 坝高主要指露出地面以上部分的坝体高度,直接承受泥石流冲击和对泥石流进行拦挡的部分, ...

  • 泥石流拦挡坝基础设置要点

    在泥石流拦挡坝设计中,作为确保拦挡坝抗滑.抗倾覆的主要提供者,拦挡坝基础形式的选择与坝基埋深.截面的合理确定,对整个坝体的稳定具有关键性的作用. 图1 基底失稳造成拦挡坝破坏 拦挡坝的坝基设置主要包括 ...

  • 泥石流拦挡坝溢流口设置要点

    泥石流拦挡坝的溢流口是坝体结构物的重要组成部分,是拦挡坝区别于普通重力式挡墙最为明显的外观特征. 溢流口作为拦挡坝拦蓄后,泥石流通过拦挡坝时最为核心的通道,对拦挡坝拦蓄泥石流的库容有着直接的影响.因此 ...

  • 泥石流拦挡坝泄水孔设置要点

    泥石流拦挡坝作为坝体主要的过水通道之一,是促成泥石流在拦挡坝拦蓄后,水与泥(沙或石)分离的主要构件.即由于泄水孔的存在,确保拦挡坝在有效拦蓄泥石流后,将固体物质蓄留而将洪水有效排走. 拦挡坝泄水孔和溢 ...

  • 【雅人韵士】杨开浩|乘凉树下浔江岸,避暑阶梯立坝前。

    走进诗摘词选,品味诗意人生 [诗人简介] 杨开浩,诗词业余爱好者,广西柳州市三江侗族自治县人,侗族,水电厂职工,大专.网名浩.初学新手,向前辈学习,互相切磋,共同进步. 杨开浩古风摘选 立秋 作者/杨 ...

  • 清华大学前副校长施一公曾经公开表示,清华...

    清华大学前副校长施一公曾经公开表示,清华 70%至 80%的高考状元去哪儿了?去了经济管理学院,现在的情况有所改变了. 根据一份清华大学"转专业"名单,20多个专业无人问津,最热的 ...

  • 【远方杯·全国诗文大赛】陕西《黄安坝·红池坝—游记》作者·武文斌 ​ 主播•开心果子

    远 方 诗 歌 文 化 传 媒 参赛详情请点击 关于远方诗歌文化传媒和中国远方诗人协会联袂隆重举办首届"远方杯"全国诗文大奖赛的公告 作者 主播 黄安坝·红池坝-游记 昨夜黄安坝山 ...