[发明专利]一种利于生态治理的泥石流拦挡结构及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及泥石流拦挡结构，主要适用于中小规模泥石流灾害防治，属于泥石流防治技术及生态治理领域。

背景技术

在我国，黄土丘陵沟壑区（以下简称沟壑区）主要分布于黄河上游地区，分布范围广，涉及7省，面积共计21.18万平方公里，主要特点是地形破碎，沟壑密度大。沟壑区黄土质地疏松，土体易受冲刷，水土流失问题严重，尤其雨季，降水强度较大，泥石流灾害频繁发生，给人民的生命和财产安全带来了巨大的威胁，对生态环境也产生了严重破坏。一直以来，拦挡结构工程在泥石流灾害防治方面发挥了巨大的作用。以混凝土、浆砌石为主要材料的重力坝结构形式简单，使用范围广，一直是国内外拦挡结构的主要选择，但其结构庞大、工程量巨大、抗冲击能力不足，属于“刚性”坝，其材料及结构形式亦与当代“生态建筑工程”设计理念严重脱节。因此，面对沟壑区存在的泥石流灾害及生态问题，亟需一种更为合理的泥石流拦挡结构（以下简称拦挡结构）形式，在有效防治泥石流灾害的同时，提升水土保持能力，改善生态环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种利于生态治理的泥石流拦挡结构及施工方法。

本发明是利于生态治理的泥石流拦挡结构及施工方法，泥石流拦挡结构，包括坝体1、护坦2、防渗土工布3、坝底素混凝土垫层4和坝顶素混凝土保护层5，还包括格宾钢丝笼6、回填土7、生态袋8、碎石袋9、排水连接扣10，土工格栅11和U型钉12，所述坝体1由多个格宾钢丝笼6、回填土7、多个生态袋8及多个碎石袋9组成；所述护坦2由多个格宾钢丝笼6组成，并在坝底迎水面与坝体1连接为一个整体，格宾钢丝笼6内部装填大小不一的块石；所述防渗土工布3自护坦2底部开始铺设，经坝体1底部，并沿坝体1的格宾钢丝笼6与回填土7接触面铺设至坝顶；所述坝底素混凝土垫层4现浇于坝体1底部与沟道地基土之间；所述碎石袋9内装粒径较小的碎石，沿回填土7斜面自坝底向上堆叠至坝顶；所述生态袋8内装营养土及植物种子，位于碎石袋9外侧，紧挨碎石袋9自坝底向上堆叠至坝顶，生态袋8之间采用排水连接扣10锁紧；所述坝底素混凝土垫层4在与生态袋8接触位置预埋排水连接扣10；所述坝顶素混凝土保护层5现浇于坝体1顶部。

利于生态治理的泥石流拦挡结构的施工方法，其步骤为：

（1）在拟治理的泥石流沟道内进行现场踏勘，由踏勘结果确定拦挡结构的设置数量及修筑位置；

（2）沟道内，在不改变沟底原坡度的基础上，将坝体1及护坦2施工范围内的碎石、散土及杂物清理干净，并整平；在坝体1设计位置浇筑坝底素混凝土垫层4，其上表面标高与沟底相同，并做拉毛处理；在其上表面与生态袋8接触位置预埋排水连接扣10，用以固定最下层生态袋8；

（3）坝底素混凝土垫层4养护期结束后，铺设防渗土工布3；铺设时按照设计要求进行搭接，搭接部分涂抹密封胶进行粘结；

（4）砌筑坝体1，格宾钢丝笼6按照由内而外、自下而上的顺序分层错置堆叠，每一层安置固定后，立刻装填块石；回填土7实行分层铺设、碾压，松铺厚度取30cm~50cm，压实度为0.95；回填土7压实厚度每达到设计间距，铺设一层土工格栅11；土工格栅11按照设计间距铺设在回填土7之间，靠近生态袋8一端伸出预设长度，用于包裹生态袋8及碎石袋9；土工格栅11按照设计长度进行搭接，搭接部分使用U型钉12固定，U型钉12横向间距取1.5m；

（5）护坦2可与坝体1最下层同时砌筑，所有格宾钢丝笼6之间均采用耐腐蚀、延展性好的高强度钢丝绑扎连接；

（6）土工格栅11铺设时，其底面应平整、密实，一般应平铺、拉直，防止重叠、卷曲、扭结；下一层回填土7施工之前，应将土工格栅11张紧，使之产生预设的伸长量，机具不得在未覆盖回填土7的土工格栅11上行驶，防止沿土工格栅11铺设受力方向推土；

（7）生态袋8与碎石袋9按照设计沿回填土7外侧自下而上堆叠铺设，第一层与坡顶最后一层均不设置碎石袋9；其中，第一层生态袋8按纵向铺设，第二层及以上按横向铺设并压实，坡顶最后一层生态袋8按纵向铺设，相邻两层生态袋8之间采用排水连紧扣10锁紧；每层碎石袋9均按横向铺设；每两层生态袋8和碎石袋9的横向铺设位置呈品字形结构；生态袋8、碎石袋9之间如果存在孔隙，用素土填平并压实；而后，采用土工格栅11的预留部分将生态带8和碎石袋9进行包裹，包裹时应平整、拉直；