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

一条泥石流如果不能通过单独设置排导槽等进行有效治理,就需考虑在沟内设置拦挡工程进行拦蓄,从而达到减小泥石流的危害和满足下泄排导的要求。其主要作用如下:

1、通过拦挡坝的有效拦蓄,改变泥石流的物质组成,可有效降低泥石流中的固体物质含量而减小泥石流的重度,从而有效减小了泥石流直进式破坏性、冲刷、撞击等作用。

2、通过拦挡坝的有效拦蓄,通过有效拦截泥石流中的固体物质,从而有效减小了泥石流的下泄流量,从而减小了泥石流对下游沟道和被保护对象的破坏能量。

3、通过拦挡坝的有效拦蓄,可有效通过坝后固体物质的回淤降低沟道纵坡,从而有效减小了泥石流的流动速度,继而减小了泥石流对沟道的起底、侧蚀等冲刷作用。

4、通过拦挡坝的有效拦蓄,通过坝后回淤的固体物质,可有效对沟道内的可能参与的泥石流物质进行压覆,可有效对沟谷两侧的崩坡积、滑坡等堆积物前缘进行反压而提高坡体的稳定性,从而有效减小了这些物质参与泥石流灾害的可能性。

5、通过设置的拦挡坝,可有效利用溢流口等的设置,有效调节泥石流的流向,从而减少泥石流对下游的影响。

二、拦挡坝的特征

泥石流拦挡坝作为拦蓄泥、石和水混合物的结构物,其与支挡岩土坡体的挡墙、抗滑桩等工程有着本质区别。在地质灾害治理时笔者常发现有的技术人员对拦挡坝的设置总是跳不出坡体支挡工程的圈子,这对泥石流的治理是具有相当危害的。

拦挡坝作为固、水混合物的拦挡结构,其主要目的是通过设置不同规格、形式的拦挡坝,不同程度的将大小各异的固体物质拦蓄于拦挡坝后,而将满足处治标准要求的一部固体物质或洪水通过拦挡坝继续下泄。因此,拦挡坝结构中必然存在固、液分流的设置,其承受的是以一定速度流动的固、水混合物的冲击和冲刷。

图1 泥石流拦挡坝

挡墙、抗滑桩等支挡工程作为坡体的支挡结构,其主要目的是支挡结构物后部坡体的土压力或下滑力,通过支挡平衡确保后部坡体的稳定。而这种坡体往往含水量相对较低,坡体以“固体”的形态、缓慢或极其缓慢的作用于支挡结构。因此,支挡结构主要以支挡圬工程为主而没有固、液分流设置,仅在有必要时在结构物上设置一定规格的泄水孔,结构物承受的是固体物质潜在的,或缓慢挤压的直接作用力。
因此,泥石流拦挡坝与坡体的支挡圬工之间由于拦截物质的性质不同,作用方式不同,其结构物形式也就存在本质的区别。
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