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。

1、谷坊坝主要布置于沟谷切割侵蚀严重的沟谷，以固定沟床为主要目的，且一般多采用多级梯级布置后形成一个整体的体系共同发挥作用。

图1 谷坊坝布置示意图

2、拦挡坝多布置在泥石流主沟和一些大的支沟中，主要以拦截泥石流中的固体物质减少泥石流规模为主要目的。按其结构形式可分为实体坝、轻型坝、格栅坝等。

图2 拦挡坝布置示意图

图3 拦挡坝结构形式示意图

3、含有大颗粒的稀性泥石流主要采用格栅坝、桩林坝，含有大量小颗粒的泥石流可采用切口坝、溢流坝等拦挡坝。

4、坝高小于20m时，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。且溢流段宜设置于坝体中部而作为单独的计算单元进行设置，和非溢流段采用伸缩缝隔离；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。

二、拦挡坝的坝址选择

1、以护床固坡为目的坝体，应布置在沟谷切蚀严重地段，或布置于沟谷滑坡区的下游。

2、以拦挡减少泥石流规模为主要目的坝体，应尽量选址于“葫芦形”出口段、支沟汇入主沟的下游侧、沟谷跌坎上游和施工养护方便的稳定沟谷段。

图4 设置“缩口”的拦挡坝

三、坝高的选择

坝体越高库容越大，但使用的风险和工程造价也越高，故坝高应综合考虑选用。一般情况下，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。但坝高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。

四、坝体荷载

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。

图4 空库、坝体淘蚀形成的坝体破坏

图5 空库坝体抗剪结构不足造成的坝体破坏