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，是真正成展现于众目睽睽之下，接受众人监督和评价的主要坝体结构物。
一般情况下，拦挡坝的坝高可依据坝体有效使用年限内的库容、固床护坡的回淤坡度、坝址的地质条件和坝前的保护对象等综合选用。
1）拦挡坝的坝高主要依据拟进行拦挡的泥石流物质的规模进行设置。设计时应考虑泥石流的物质组成、基本发展趋势、自然沟谷和泥石流回淤纵坡、沟谷平面形态等综合选定。
2）拦挡坝的坝高如果兼顾固沟压脚的功能时，需结合泥石流的回淤长度、高度进行设置。设计时主要考虑自然沟谷和泥石流回淤纵坡。
3）拦挡坝所在的位置的地质条件越好，坝体的高度设置限制越小。但坝体的高度同时需考虑坝前保护对象的重要性，坝前工程越重要，坝体的高度设置越需要慎重。
4）由于安全、经济等因素的制约，泥石流的拦挡坝高一般不宜大于20m。
对于坝高小于20m时，由于一般需设置坝顶过流的溢流段，以提高坝肩的安全度和降低工程造价，故坝体的有效高度为溢流口所在标高。
对于坝高大于20m时，一般宜尽量采用类似于水电站大坝的分离式溢流工程。
4）虽然拦挡坝的坝体越高，库容越大，使用的风险和工程造价也越高，故坝高应综合考虑选用。一般没有特殊要求或专项论证时，不建议超过30m。且地震烈度越高、物源滑坡规模越大、坝前保护对象越重要时，更需要控制坝体高度。
2、坝基
拦挡坝的坝基是确保坝体安全的关键环节，虽然其埋置于地面以下成为隐蔽工程而不为人所见，但其作用一点也不比露出地面的坝身弱，这是一定要注意的。（幕后无名英雄的贡献一点不比在台面上展现于大众的英雄少）
1）坝基设计主要包括基础宽度和基础的埋深两大部分，分别承担坝体的抗滑和抗倾覆作用，以及部分坝体抗剪功能。
2）坝基的设置与坝体所在的地质条件、泥石流冲刷力度、坝体前部附属结构物、坝体结构形式、坝体圬工形式等密切相关，需综合考虑进行坝基选定。
3）坝前存在副坝时，由于主坝与副坝之间存在一定的距离，在不利条件下主坝前部的地层易在泥石流作用下形成冲蚀坑槽，因此，要求主坝的坝基埋深相对较大，一般情况下埋置深度不宜小于3m。且坝基所在地层岩土体性质较差时，坝基埋深不宜小于坝高的0.5倍。
4）坝前存在护坦时，由于坝体前部的护坦对沟道具有较好的防护作用，因此，主坝的坝基埋深相对较浅。一般情况下，埋置深度不宜小于2.5m。
5）坝前存在副坝时，主坝的坝基埋深相对较大，一般情况下坝基的宽度以坝高的0.5倍左右进行初步设定。
6）坝前存在护坦时，一般情况下坝基的宽度以坝高的0.6倍左右进行初步设定。
3、坝体背坡和胸坡
坝体的背坡就是拦挡坝后部直接承受泥石流冲击的部分，坝体的胸坡就是拦挡坝前部泥石流通过坝体后承受冲刷的部分。因此，从拦挡坝背坡和胸坡的功能可以得出：
1）拦挡坝背坡承受泥石流冲击作用，为提高坝体的稳定性，故背坡的坡率较大，一般情况下的坡率可为1:0.25~0.5。
2）拦挡坝胸坡承受过坝泥石流的冲刷和磨蚀作用，即泥石流过坝后需顺坝体而下直至坝前沟道，从坝身上下泄的过程中，不可避免的对坝体结构造成一定的磨损。因为，为有效减小泥石流对坝体的磨损，故胸坡的坡率较小，一般情况下的坡率可为1:0.05~0.25。
4、襟边
为有效防止泥石流过坝后对坝体基底产生过大冲击，造成坝体前部基底淘蚀或冲刷严重，且为了进一步提高拦挡坝的稳定性，故一般情况下，可在拦挡坝的胸坡在地面以下部分设置襟边，即类似于挡墙的襟边设置，从而有效提高拦挡坝的稳定性。
二、拦挡坝结构选型要点
泥石流拦挡坝的形式是多种多样的，具体应用时设置的结构形式应依据泥石流的性质、拦截功能等进行针对性的选用。
1、以拦蓄粘性泥石流物质为主的，可选用重力坝。
2、以拦蓄大颗粒为主的稀性泥石流主要采用格栅坝、桩林坝。
3、以拦蓄大量小颗粒为主的泥石流可采用切口坝、溢流坝。
4、以防止防止泥石流揭底冲刷和固定沟谷岸坡的，多采用梯级设置的谷坊坝。
图2 一个设置较好的拦挡坝
三、坝体的受力
坝体荷载主要有坝体自重、过流泥石流形成的竖向或水平向压力、坝体上下游的水头差、泥石流冲击力等。
在此基础上坝体需核查基底抗滑力、坝体结构抗剪力，抗倾覆等稳定性计算。但总的来说，空库过流时坝体安全性最低，满库时偏于安全，且稀性泥石流较粘性泥石流更为不利。