截聚排穩(wěn)式坡面泥石流防治的制作方法
【專利說明】截聚排穩(wěn)式坡面泥石流防治
[0001]巖石山區(qū)下游溝道建攔擋工程，對防治上游發(fā)生泥石流，減輕下游災(zāi)害損失，有一定預(yù)防作用，但有兩點(diǎn)不足:一、工程投資較大，從工程材料運(yùn)輸?shù)焦こ淌┕ぃ疾煌潭仁艿阶匀粭l件限制，如:溝道狹窄，砂石料短缺，再加之我國易發(fā)泥石流山區(qū)較多，大量建攔擋工程不現(xiàn)實(shí)，有一定難度。二是不能從源頭得到防治?；谝陨蟽牲c(diǎn)，從源頭防止或預(yù)防發(fā)生泥石流，除地震因素外，強(qiáng)降水入滲導(dǎo)致坡面土層含水量飽和或超飽和后而滑落，是發(fā)生泥石流主要因素之一。具體到實(shí)地易發(fā)生泥石流的坡面，不僅僅有空中降水入滲水量，還有坡面以外上部坡面地表徑流流入水量入滲，來自兩個(gè)方面的來水入滲，從而加大坡面入滲水量。減少坡面入滲水量應(yīng)從排他來水入滲和自身來水入滲兩者加以解決。一種利用地表、地下水徑流受地形影響的動(dòng)態(tài)特征，設(shè)置必要的材料及設(shè)施，采取截聚排穩(wěn)措施，用布、胎式和兜、網(wǎng)式，減少土層入滲水量，穩(wěn)定坡面土層，把發(fā)生泥石流機(jī)率減少到最低限度，投入低，易施實(shí)。
[0002]針對山區(qū)高處坡面施實(shí)工程項(xiàng)目存在材料運(yùn)輸困難，本著選擇材料體重輕，數(shù)量少、易運(yùn)輸?shù)那疤嵯拢芽衫玫呐f輪胎應(yīng)用到改善生態(tài)環(huán)境防災(zāi)中來，材料成本大大降低。
[0003]A.布、胎式截聚排水法。利用水體在坡面的動(dòng)態(tài)特征和針織布遇水有向下導(dǎo)流功能，用土工布為導(dǎo)體，配以相應(yīng)的截聚水設(shè)施把水輸排至溝道，以此減少流入下游坡面水量，減少入滲水量。
[0004]1.主要材料。輪胎、土工布、塑料布、碎竹枝、釬絲、塑料管。
[0005]2、適用坡面。巖石坡面、土層坡面(人工能站立為宜)。
[0006]3、設(shè)施布設(shè)。根據(jù)不同坡面，選擇不同位置。原則上，一般要以相對低緩處設(shè)置配套截聚水設(shè)施。向上設(shè)置兩條不同方向的截順導(dǎo)流帶和下部坡面聚水設(shè)施相連成V形，視坡面大小，可設(shè)幾套或多套V形設(shè)施，最大限度減少徑流水流向下游坡面為宜。
[0007]聚水設(shè)施以舊輪胎為主要盛水設(shè)施，聚集的水用排水管排走。
[0008]設(shè)施剪裁。先將舊輪(一般轎車輪胎為例)，內(nèi)環(huán)至龍鼓外延裁剪掉，然后把整個(gè)輪胎二分之一剪開，成為兩個(gè)半圓，對一側(cè)平放置時(shí)的上面適當(dāng)打孔(便于雨水流入)。輪胎外圓最下部打孔用于安裝排水管。土工布和塑料布裁剪，把兩種布裁成和半圓輪胎相似，下半圓稍大于內(nèi)環(huán)邊，上口多出20-30cm的多半圓布面。
[0009]輪胎布放。在確定的坡面上所選定的位置，先將地面適當(dāng)整理一下，遇巖石面有凸凹的，用沙土或砼延坡面填平，土層坡有雜草的要把草淺層除鏟，便于放置輪胎和鋪塑料布、土工布。地面整理完畢后，將輪胎口向上放置，然后鋪塑料布，上層鋪土工布，下部圓邊要搭接在下面輪胎內(nèi)邊上部。鋪至后半圓上口多出的土工布上層，用網(wǎng)裝的粒徑3-4cm的碎石袋，橫向鋪壓(石袋長在輪胎兩上口之間內(nèi)，不能影響兩上口插入管)。
[0010]胎內(nèi)填裝。先將輪胎內(nèi)側(cè)下部排水口放置紗網(wǎng)，然后填裝碎竹枝，填至到兩個(gè)上口處時(shí)留有一段空間不填滿，未填空間處分別插入一根塑料管，插入管后的空隙用土工布塞堵嚴(yán)實(shí)，所插管徑視實(shí)際情況確定，管長1-2米。輪胎內(nèi)半圈用網(wǎng)裝粗沙袋(粗沙洗后無土)，長條砂袋U型放置在內(nèi)側(cè)，砂袋直徑5-8cm為宜，可上下兩到三層，沙袋高基本和胎上面持平，沙袋內(nèi)側(cè)空隙部分放置碎竹枝，上部放金屬網(wǎng)，網(wǎng)上放幾塊塊石。輪胎放置后的下外半緣可設(shè)小塊石籠防護(hù)。
[0011]斜式導(dǎo)流帶設(shè)置。延上述的輪胎兩上口塑料管內(nèi)分別插入土工布卷，斜之向上布設(shè)兩條導(dǎo)流帶似倒八字，導(dǎo)流帶斜度和長度視實(shí)際坡面陡緩情況而定。土工布卷為長條帶，可稱導(dǎo)流帶，導(dǎo)流帶下側(cè)設(shè)置砂袋，砂袋下側(cè)設(shè)單層石籠，導(dǎo)流帶內(nèi)側(cè)也設(shè)石籠，在坡面形成一四條組成的截順導(dǎo)流帶。布設(shè)前土層坡面應(yīng)把雜草淺層鏟除，鏟寬能放置沙袋和布卷為宜，土工布卷與沙袋要相靠在一起。土工布卷內(nèi)為裁剪的多條狀的，土工布條便于順坡導(dǎo)流，布卷捆不宜緊，外層最好用手工縫織。設(shè)置完后土工布卷上可放置些小石塊輕壓。
[0012]4、技術(shù)操作。認(rèn)真做好現(xiàn)場勘查，預(yù)測可能發(fā)生泥石流坡面，細(xì)心察看周圍地貌環(huán)境，對可能發(fā)生泥石流區(qū)上游坡面積雨面積內(nèi)地貌產(chǎn)生徑流時(shí)的走勢要有所了解。
[0013]5、技術(shù)評價(jià)。投入成本低，易實(shí)施。不足:易被人為毀壞。
[0014]B.兜、網(wǎng)式穩(wěn)定截聚排水法。利用地表水和地下水受地形影響動(dòng)態(tài)相似的特征，對易發(fā)泥石流區(qū)土層坡面淺土層用兜網(wǎng)式拉固、聚輸排為一體的方式，配以相關(guān)材料及設(shè)施，減少土層入滲水量，防止坡面發(fā)生下滑。
[0015]1.主要材料。舊輪胎、土工布、碎竹枝、塑料布、塑料管、鋼絲繩、釬絲、沙網(wǎng)
[0016]2.適用坡面。易發(fā)泥石流坡面(重點(diǎn)防治區(qū))
[0017]3.設(shè)施布設(shè)。在區(qū)域內(nèi)下部相對緩坡、從總體上又相對低緩處，目測看地表面周圍地表產(chǎn)生徑流易集聚匯入的地點(diǎn)位置確定打井位置。然后在井點(diǎn)上部坡面以品字形布設(shè)半圈輪胎為截水裝置，一般情況下，延坡面橫向可多設(shè)置些，順坡面豎向可距離長些，以坡面內(nèi)徑流水能得到大部分截流為宜。要以有一定的土層厚度劃定坡面范圍。分散的橫向半圈輪胎位置點(diǎn)布局確定以后，一要對輪胎內(nèi)半圈凹凸面裁減掉，使內(nèi)半徑增大，二對輪胎延坡面斜放時(shí)的上面凸面適當(dāng)打孔(方便雨水流入)，三對輪胎靠坡面下部打一圓孔，用于排水管插入，四對輪胎外緣做一釬絲兜網(wǎng)兜住輪胎。兜網(wǎng)便于和相鄰兜連接。
[0018]挖坑。半圓坑大小能放置輪胎為宜(上口向上)，坑深基本和輪胎平放厚度一致，坑底面要和坡面相似。同時(shí)，兩個(gè)輪胎圓形口處向上多挖長10?20cm，寬大于輪胎上口，深和半圓坑一致的兩個(gè)溝槽。半圓坑槽挖好后，再在坑下延挖窄溝用于排水管與輪胎下孔連接。
[0019]坑內(nèi)布設(shè)?？觾?nèi)先放置輪胎，然后與下部排水管相接。下幾步為:先將釬絲網(wǎng)置輪胎外緣；二將胎內(nèi)空間填充碎竹枝，上兩個(gè)口留有一段空間不填滿，輪胎內(nèi)環(huán)口填充的碎竹枝不宜露出，輪胎內(nèi)側(cè)下部露出少部分半環(huán)條形的膠面；三是胎內(nèi)半圓地面鋪塑料布，并有少部分與下部輪胎搭接；四將一般粒徑的砂子裝進(jìn)透水性的紗布袋內(nèi)，沙袋為長條形，多個(gè)砂袋彎曲成U形后逐層自下而上放置至稍高輪胎上面；五在U形沙袋內(nèi)側(cè)放置一層土工布；六對土工布內(nèi)半圓空間地面鋪置的土工布塑料布打多孔至土層，然后土工布內(nèi)側(cè)回填土，回填至稍低于砂袋，土上層撒易當(dāng)?shù)厣L的草籽，土層上再鋪提前鉆多個(gè)孔的土工布；七對輪胎兩個(gè)上口內(nèi)碎竹枝未填充的空間，用工土布內(nèi)夾少量稍長竹枝卷成卷，外層用塑料布包捆，布卷不宜過緊，直徑能插入上口為宜，插入后布卷露出部分約20cm左右，裁剪成斜茬，斜茬上填砂子至地面。為了便于更換土工布濾水卷，可將輪胎內(nèi)插入濾水卷處上部膠面鋸一彎形鋸口留少部分連著，便于掀開取出放進(jìn)。
[0020]拉線連接。輪胎兜布置完后。把每個(gè)輪胎兜網(wǎng)連接起來，連接網(wǎng)上部邊緣用鋼絲繩連接，然后在上方打幾條拉線，增加坡面穩(wěn)定，以防下滑。
[0021]排水管連接。將每個(gè)下部排水管挖淺溝分組連接，接2-3條主管路分別排向溝道，排水管要掩埋。管徑根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際確定。
[0022]聚水井。聚水井挖深，一般挖至硬底為宜，井壁用多層的輪胎摞至地面，井底下層輪胎外壁打多孔便于進(jìn)水，稍高于井底處設(shè)置排水管，水面達(dá)到一定深度使水自然排向溝道。聚水井的作用使地下水增大了聚水空間，地下高處分散的縫隙水被聚集后排走，在不同程度上減少土層中的含水量。
[0023]本法對于易發(fā)生坡面遇有強(qiáng)降水時(shí)，使表層截聚后排走一部分，地下聚集排走一部分，在對坡面上層滲水量減少的同時(shí)。還設(shè)置了兜式拉網(wǎng)，在不同程度上還增加了土層的穩(wěn)定性。
[0024]4.技術(shù)操作。認(rèn)真做好設(shè)置前的勘查，科學(xué)合理確定擬布設(shè)位置。施實(shí)項(xiàng)目過程中，對棄土和碎石要合理堆放，棄土表面要種草，原坡面植被差的要種草栽樹，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁放牧割柴。
[0025]5.技術(shù)評價(jià)。排水固土，成本低易見效。不足，易被人為毀壞。
[0026]總之，A法為截排部分地表產(chǎn)生的徑流，減少了對下游坡面土層的入滲量；B法為減少本坡面區(qū)域的土層入滲水量的同時(shí)，還采用了穩(wěn)定措施。二減一穩(wěn)，為防治和預(yù)防泥石流的發(fā)生概率降低到最低限度。注，B法也可應(yīng)用于一般易發(fā)生滑坡坡面。以上布設(shè)后的設(shè)施，為防風(fēng)化，應(yīng)設(shè)置防曬透水罩。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.截聚排穩(wěn)式坡面泥石流防治發(fā)明，是利用地表水、地下水徑流受地形影響動(dòng)態(tài)特征，設(shè)置必要的材料、設(shè)施，采取截聚排穩(wěn)措施，減少土層入滲水量、穩(wěn)定坡面土層，把發(fā)生泥石流機(jī)率減少到最低限度，投入低，易施實(shí)。其權(quán)利要求保護(hù)范圍為兩項(xiàng)。 A、布、胎式截聚排水法。利用降水易在坡面產(chǎn)生徑流特征和針織布遇水有入滲向下導(dǎo)流功能，用土工布為導(dǎo)流體，配以相應(yīng)的截聚水設(shè)施將水排向溝道，以此減少流向下游坡面土層的入滲水量，防治下游坡面發(fā)生泥石流。 B、兜、網(wǎng)式穩(wěn)定截聚排水法。利用坡面地上、地下水動(dòng)態(tài)相似特征，對易發(fā)生泥石流坡面土層用兜、網(wǎng)式、地下用聚集排為一體，配以相應(yīng)材料及設(shè)施，穩(wěn)定坡面，減少土層入滲水量，防治坡面發(fā)生下滑。
【專利摘要】本發(fā)明采取截聚排穩(wěn)式坡面泥石流防治，解決了下游建攔擋建筑物不能從源頭防治泥石流問題。利用地表水、地下水徑流受地形影響的動(dòng)態(tài)特征，設(shè)置必要的材料設(shè)施，采取布、胎式截聚排水法(A)，兜、網(wǎng)式穩(wěn)定截聚排水法(B)，減少土層入滲水量，穩(wěn)定坡面土層，把發(fā)生泥石流機(jī)率減少到最低限度，投入低，易施實(shí)。
【IPC分類】E02B3-00, E02B3-02
【公開號】CN104775391
【申請?zhí)枴緾N201410528148
【發(fā)明人】王恩厚
【申請人】王恩厚
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2014年9月26日