以拦蓄山洪或泥石流沟道(荒溪)中固体物质为主的高于5米的拦挡建筑物。亦称防沙坝。其主要作用是拦蓄泥沙或泥石流中的泥石、岩屑,减缓沟床比降,对滑坡体运动产生阻力,促进沟坡稳定。按结构它可分为重力坝、拱坝和混合坝(重力拱坝)3类。按筑坝材料可分为干砌石坝、浆砌石坝、混凝土坝、土石混合坝、木石混合坝、铁丝石笼坝、格栅坝(钢坝)、缝隙坝和大孔田坝等。
以拦蓄山洪或泥石流沟道(荒溪)中固体物质为主的高于5米的拦挡建筑物。亦称防沙坝。其主要作用是拦蓄泥沙或泥石流中的泥石、岩屑,减缓沟床比降,对滑坡体运动产生阻力,促进沟坡稳定。按结构它可分为重力坝、拱坝和混合坝(重力拱坝)3类。按筑坝材料可分为干砌石坝、浆砌石坝、混凝土坝、土石混合坝、木石混合坝、铁丝石笼坝、格栅坝(钢坝)、缝隙坝和大孔田坝等。日本的山洪泥石流危害大,拦沙坝应用广泛,多采用混凝土坝、钢坝和混凝土(钢)框坝。拦沙坝的设计主要确定坝高、坝断面、坝体稳定分析及溢流口和坝体暗孔的尺寸。坝高应考虑拦沙效益、工程量及施工期限,一般拦沙坝坝高以不超过15米为宜。
中国常用的拦沙坝型。坝址应选择在沟谷狭窄、基岩完整坚硬的沟段。坝断面一般为梯形,上游坝坡为1∶0.5、下游坝坡1∶0.2。溢流口多为梯形或侧堰。坝体排水孔直径15~30厘米,用以排泄坝前积水,其布设为水平面3~5米设一个。
沟道中修筑的向上游弯曲的弧形坝。其特点是坝体厚度小,应力分布均匀,节省筑坝材料,但对坝址地形地质条件要求较高。拱坝多采用便于施工的同心圆或同外半径圆弧,拱圈中心角一般为110~120°,在狭窄沟道应不小于80°。
坝体由铁丝石笼(0.5×1×3米)内装块石构成,再用钢筋焊制框架固定。该坝适于小荒溪,便于就地取材,施工简单;但坝的整体性和稳定性较差,在中国多见于西南山区。
坝体由一组固定于支墩上的水平横梁(H形钢、钢管等)构成,沿坝长分单格或多格格栅,以拦挡泥石流中的较大石块。这种坝型结构简单,工程量小,使用期长,在日本应用广泛,多采用预制构件安装。
均建于泥石流较多的沟道,拦挡大石块,多用浆砌石或混凝土修筑。
因坝型不同而异,其稳定分析方法与水工坝型计算类同。但泥石流的冲连力是拦沙坝的主要作用力之一,可按下式计算:
P冲=K·ρ·Vc2sinα
式中,P冲为泥石流的冲连力(吨/平方米);K为泥石流冲出力系数,K=2.5~4.0;ρ为泥石流密度,Vc=为泥石流流速(米/秒);α是泥石流流向与坝轴线交角。
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