攔擋壩是設(shè)置于泥石流形成區(qū)、流通區(qū),用于截斷、攔擋泥石流正常通行的工程措施。可有效攔截泥石流中的顆粒物質(zhì),減小泥石流規(guī)模,抬高溝谷侵蝕基準面達到護坡固床的作用。 一、攔擋壩按其形式分為谷坊壩或攔擋壩。 1、谷坊壩主要布置于溝谷切割侵蝕嚴重的溝谷,以固定溝床為主要目的,且一般多采用多級梯級布置后形成一個整體的體系共同發(fā)揮作用。 圖1 谷坊壩布置示意圖 2、攔擋壩多布置在泥石流主溝和一些大的支溝中,主要以攔截泥石流中的固體物質(zhì)減少泥石流規(guī)模為主要目的。按其結(jié)構(gòu)形式可分為實體壩、輕型壩、格柵壩等。 圖2 攔擋壩布置示意圖 圖3 攔擋壩結(jié)構(gòu)形式示意圖 3、含有大顆粒的稀性泥石流主要采用格柵壩、樁林壩,含有大量小顆粒的泥石流可采用切口壩、溢流壩等攔擋壩。 4、壩高小于20m時,一般需設(shè)置壩頂過流的溢流段,以提高壩肩的安全度和降低工程造價。且溢流段宜設(shè)置于壩體中部而作為單獨的計算單元進行設(shè)置,和非溢流段采用伸縮縫隔離;壩高大于20m時,一般宜盡量采用類似于水電站大壩的分離式溢流工程。 二、攔擋壩的壩址選擇 1、以護床固坡為目的壩體,應(yīng)布置在溝谷切蝕嚴重地段,或布置于溝谷滑坡區(qū)的下游。 2、以攔擋減少泥石流規(guī)模為主要目的壩體,應(yīng)盡量選址于“葫蘆形”出口段、支溝匯入主溝的下游側(cè)、溝谷跌坎上游和施工養(yǎng)護方便的穩(wěn)定溝谷段。 圖4 設(shè)置“縮口”的攔擋壩 三、壩高的選擇 壩體越高庫容越大,但使用的風(fēng)險和工程造價也越高,故壩高應(yīng)綜合考慮選用。一般情況下,壩高可依據(jù)壩體有效使用年限內(nèi)的庫容、固床護坡的回淤坡度、壩址的地質(zhì)條件和壩前的保護對象等綜合選用。但壩高一般沒有特殊要求或?qū)m椪撟C時,不建議超過30m。且地震烈度越高、物源滑坡規(guī)模越大、壩前保護對象越重要時,更需要控制壩體高度。 四、壩體荷載 壩體荷載主要有壩體自重、過流泥石流形成的豎向或水平向壓力、壩體上下游的水頭差、泥石流沖擊力等。在此基礎(chǔ)上壩體需核查基底抗滑力、壩體結(jié)構(gòu)抗剪力,抗傾覆等穩(wěn)定性計算。但總的來說,空庫過流時壩體安全性最低,滿庫時偏于安全,且稀性泥石流較粘性泥石流更為不利。 圖4 空庫、壩體淘蝕形成的壩體破壞 圖5 空庫壩體抗剪結(jié)構(gòu)不足造成的壩體破壞 |
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