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拦沙坝的作用与类型
1.拦沙坝的作用
1)拦沙坝建成后,可以控制或提高沟床局部地段的侵蚀基准面,稳定岸坡,防止淤积区内沟床下切,抑制泥石流的形成与发展。
2)随着拦沙坝高度与库容的增加,将在坝址以上拦截大量泥沙,从而可以改变泥石流的性质,减少泥石流的下泄规模。
3)拦沙坝建成后,将使沟床拓宽、坡度减缓。一方面可以减小流体流速;另一方面可使流体主流线控制在沟道中间,从而减轻山洪泥石流对岸坡坡脚的侵蚀速度。
4)拦沙坝下游沟床,因水头集中,水流速度加快,有利于输沙及排泄。
2.拦沙坝类型
根据拦沙坝所处的不同地形、地质条件,不同的材料及设计、施工要求,将有不同的类型。常用坝体形式有重力坝、拱坝、平板坝、爆破筑坝及格栅坝等。按建筑材料分,常用的有浆砌石重力坝、混凝土(含钢筋混凝土)坝、钢结构坝、干砌石坝及土坝等。
(1)浆砌石重力坝
浆砌石重力坝是我国泥石流防治中最常用的一种坝型。适用于各种类型及规模的泥石流防治,坝高不受限制,在石料充足的地区,可就地取材,施工技术条件简单,工程投资较少。
(2)干砌石坝
干砌石坝适用于规模较小的泥石流的防治,要求断面尺寸大,坝前应填土防渗及减缓冲击,过流部分应采用一定厚度(>1.0m)的浆砌块石护面。坝顶最好不过流,而另外设置排导槽(溢洪道过流)。此类坝型包括定向爆破砌筑的堆石坝。
(3)混凝土及浆砌石拱坝
当地缺少石料、两侧沟壁地质条件又较好时,可采用节省材料的拱坝拦截泥石流。坝的高度及跨度不宜太大,并常用同心等半径圆周拱。此类坝的缺点是抗冲击及震动较差,因此不适宜含巨大漂砾的泥石流沟防治。
(4)土坝
土坝多适用于泥流或含漂砾很小、规模又不很大的泥石流沟防治。优点是能就地取材、结构简单、施工方便。缺点是不能过流,需另行设置溢洪道,而且需要经常维护。若需坝面过流,则坝顶及下游坝面需用浆砌块石或混凝土板护砌,并设置坝下防冲消能;在坝体上游应设粘土隔水墙,减少坝体内的渗水压力(图3-1)。
图3-1 护面土坝剖面示意图H―坝高
(5)格栅坝
主要适用于稀性泥石流及水石流防治,目前已修建的有钢结构或钢筋混凝土结构两大类,坝高多为3~10m的中小型坝。具有节省建筑材料、施工快速(可装配施工)、使用期长等优点。
(6)钢筋混凝土板支墩坝
适用于无石料来源、泥石流的规模较小、漂砾含量很少的泥石流地区。坝顶可以溢流,坝体两侧的钢筋混凝土板与支墩的连接为自由式,坝体内可用沟道内的砂砾土回填(图3-2),可根据需要设置一定数量的排水孔(管)。
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沙子筑坝
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