截聚排稳式坡面泥石流防治.pdf

本发明采取截聚排稳式坡面泥石流防治，解决了下游建拦挡建筑物不能从源头防治泥石流问题。利用地表水、地下水径流受地形影响的动态特征，设置必要的材料设施，采取布、胎式截聚排水法(A)，兜、网式稳定截聚排水法(B)，减少土层入渗水量，稳定坡面土层，把发生泥石流机率减少到最低限度，投入低，易施实。

1.  截聚排稳式坡面泥石流防治发明，是利用地表水、地下水径流受地形影响动态特征，设 置必要的材料、设施，采取截聚排稳措施，减少土层入渗水量、稳定坡面土层，把发生泥 石流机率减少到最低限度，投入低，易施实。其权利要求保护范围为两项。
A、布、胎式截聚排水法。利用降水易在坡面产生径流特征和针织布遇水有入渗 向下导流功能，用土工布为导流体，配以相应的截聚水设施将水排向沟道，以此减少流 向下游坡面土层的入渗水量，防治下游坡面发生泥石流。
B、兜、网式稳定截聚排水法。利用坡面地上、地下水动态相似特征，对易发生泥石 流坡面土层用兜、网式、地下用聚集排为一体，配以相应材料及设施，稳定坡面，减少土 层入渗水量，防治坡面发生下滑。

截聚排稳式坡面泥石流防治
岩石山区下游沟道建拦挡工程，对防治上游发生泥石流，减轻下游灾害损失，有一定预 防作用，但有两点不足：一、工程投资较大，从工程材料运输到工程施工，都不同程度受到 自然条件限制，如：沟道狭窄，砂石料短缺，再加之我国易发泥石流山区较多，大量建拦挡 工程不现实，有一定难度。二是不能从源头得到防治。基于以上两点，从源头防止或预防发 生泥石流，除地震因素外，强降水入渗导致坡面土层含水量饱和或超饱和后而滑落，是发生 泥石流主要因素之一。具体到实地易发生泥石流的坡面，不仅仅有空中降水入渗水量，还 有坡面以外上部坡面地表径流流入水量入渗，来自两个方面的来水入渗，从而加大坡面入渗 水量。减少坡面入渗水量应从排他来水入渗和自身来水入渗两者加以解决。一种利用地表、 地下水径流受地形影响的动态特征，设置必要的材料及设施，采取截聚排稳措施，用布、 胎式和兜、网式，减少土层入渗水量，稳定坡面土层，把发生泥石流机率减少到最低限度， 投入低，易施实。
针对山区高处坡面施实工程项目存在材料运输困难，本着选择材料体重轻，数量少、 易运输的前提下，把可利用的旧轮胎应用到改善生态环境防灾中来，材料成本大大降低。
A.布、胎式截聚排水法。利用水体在坡面的动态特征和针织布遇水有向下导流功能， 用土工布为导体，配以相应的截聚水设施把水输排至沟道，以此减少流入下游坡面水量， 减少入渗水量。
1.主要材料。轮胎、土工布、塑料布、碎竹枝、钎丝、塑料管。
2、适用坡面。岩石坡面、土层坡面(人工能站立为宜)。
3、设施布设。根据不同坡面，选择不同位置。原则上，一般要以相对低缓处设置配套截 聚水设施。向上设置两条不同方向的截顺导流带和下部坡面聚水设施相连成v形，视 坡面大小，可设几套或多套v形设施，最大限度减少径流水流向下游坡面为宜。
聚水设施以旧轮胎为主要盛水设施，聚集的水用排水管排走。
设施剪裁。先将旧轮(一般轿车轮胎为例)，内环至龙鼓外延裁剪掉，然后把整个轮胎二 分之一剪开，成为两个半圆，对一侧平放置时的上面适当打孔(便于雨水流入)。轮胎外圆最 下部打孔用于安装排水管。土工布和塑料布裁剪，把两种布裁成和半圆轮胎相似，下半圆稍 大于内环边，上口多出20-30cm的多半圆布面。
轮胎布放。在确定的坡面上所选定的位置，先将地面适当整理一下，遇岩石面有凸凹的， 用沙土或砼延坡面填平，土层坡有杂草的要把草浅层除铲，便于放置轮胎和铺塑料布、土工 布。地面整理完毕后，将轮胎口向上放置，然后铺塑料布，上层铺土工布，下部圆边要 搭接在下面轮胎内边上部。铺至后半圆上口多出的土工布上层，用网装的粒径3-4cm的碎 石袋，横向铺压(石袋长在轮胎两上口之间内，不能影响两上口插入管)。
胎内填装。先将轮胎内侧下部排水口放置纱网，然后填装碎竹枝，填至到两个上口处时留 有一段空间不填满，未填空间处分别插入一根塑料管，插入管后的空隙用土工布塞堵严实， 所插管径视实际情况确定，管长1-2米。轮胎内半圈用网装粗沙袋(粗沙洗后无土)，长条砂 袋U型放置在内侧，砂袋直径5-8cm为宜，可上下两到三层，沙袋高基本和胎上面持平， 沙袋内侧空隙部分放置碎竹枝，上部放金属网，网上放几块块石。轮胎放置后的下外半缘 可设小块石笼防护。
斜式导流带设置。延上述的轮胎两上口塑料管内分别插入土工布卷，斜之向上布设两条 导流带似倒八字，导流带斜度和长度视实际坡面陡缓情况而定。土工布卷为长条带，可称 导流带，导流带下侧设置砂袋，砂袋下侧设单层石笼，导流带内侧也设石笼，在坡面形成一 四条组成的截顺导流带。布设前土层坡面应把杂草浅层铲除，铲宽能放置沙袋和布卷为宜， 土工布卷与沙袋要相靠在一起。土工布卷内为裁剪的多条状的，土工布条便于顺坡导流，布 卷捆不宜紧，外层最好用手工缝织。设置完后土工布卷上可放置些小石块轻压。
4、技术操作。认真做好现场勘查，预测可能发生泥石流坡面，细心察看周围地貌环境， 对可能发生泥石流区上游坡面积雨面积内地貌产生径流时的走势要有所了解。
5、技术评价。投入成本低，易实施。不足：易被人为毁坏。
B.兜、网式稳定截聚排水法。利用地表水和地下水受地形影响动态相似的特征，对易 发泥石流区土层坡面浅土层用兜网式拉固、聚输排为一体的方式，配以相关材料及设施，减 少土层入渗水量，防止坡面发生下滑。
1.主要材料。旧轮胎、土工布、碎竹枝、塑料布、塑料管、钢丝绳、钎丝、沙网
2.适用坡面。易发泥石流坡面(重点防治区)
3.设施布设。在区域内下部相对缓坡、从总体上又相对低缓处，目测看地表面周围地表产 生径流易集聚汇入的地点位置确定打井位置。然后在井点上部坡面以品字形布设半圈轮胎 为截水装置，一般情况下，延坡面横向可多设置些，顺坡面竖向可距离长些，以坡面内径流 水能得到大部分截流为宜。要以有一定的土层厚度划定坡面范围。分散的横向半圈轮胎位置 点布局确定以后，一要对轮胎内半圈凹凸面裁减掉，使内半径增大，二对轮胎延坡面斜放时 的上面凸面适当打孔(方便雨水流入)，三对轮胎靠坡面下部打一圆孔，用于排水管插入，四 对轮胎外缘做一钎丝兜网兜住轮胎。兜网便于和相邻兜连接。
挖坑。半圆坑大小能放置轮胎为宜(上口向上)，坑深基本和轮胎平放厚度一致，坑底 面要和坡面相似。同时，两个轮胎圆形口处向上多挖长10～20cm，宽大于轮胎上口，深和半 圆坑一致的两个沟槽。半圆坑槽挖好后，再在坑下延挖窄沟用于排水管与轮胎下孔连接。
坑内布设。坑内先放置轮胎，然后与下部排水管相接。下几步为：先将钎丝网置轮胎外 缘；二将胎内空间填充碎竹枝，上两个口留有一段空间不填满，轮胎内环口填充的碎竹枝不 宜露出，轮胎内侧下部露出少部分半环条形的胶面；三是胎内半圆地面铺塑料布，并有少部 分与下部轮胎搭接；四将一般粒径的砂子装进透水性的纱布袋内，沙袋为长条形，多个砂袋 弯曲成U形后逐层自下而上放置至稍高轮胎上面；五在U形沙袋内侧放置一层土工布；六对 土工布内半圆空间地面铺置的土工布塑料布打多孔至土层，然后土工布内侧回填土，回填 至稍低于砂袋，土上层撒易当地生长的草籽，土层上再铺提前钻多个孔的土工布；七对 轮胎两个上口内碎竹枝未填充的空间，用工土布内夹少量稍长竹枝卷成卷，外层用塑料布包 捆，布卷不宜过紧，直径能插入上口为宜，插入后布卷露出部分约20cm左右，裁剪成斜茬， 斜茬上填砂子至地面。为了便于更换土工布滤水卷，可将轮胎内插入滤水卷处上部胶面锯一 弯形锯口留少部分连着，便于掀开取出放进。
拉线连接。轮胎兜布置完后。把每个轮胎兜网连接起来，连接网上部边缘用钢丝绳连 接，然后在上方打几条拉线，增加坡面稳定，以防下滑。
排水管连接。将每个下部排水管挖浅沟分组连接，接2-3条主管路分别排向沟道，排水 管要掩埋。管径根据现场实际确定。
聚水井。聚水井挖深，一般挖至硬底为宜，井壁用多层的轮胎摞至地面，井底下层轮胎 外壁打多孔便于进水，稍高于井底处设置排水管，水面达到一定深度使水自然排向沟道。聚 水井的作用使地下水增大了聚水空间，地下高处分散的缝隙水被聚集后排走，在不同程度上 减少土层中的含水量。
本法对于易发生坡面遇有强降水时，使表层截聚后排走一部分，地下聚集排走一部分， 在对坡面上层渗水量减少的同时。还设置了兜式拉网，在不同程度上还增加了土层的稳定性。
4.技术操作。认真做好设置前的勘查，科学合理确定拟布设位置。施实项目过程中， 对弃土和碎石要合理堆放，弃土表面要种草，原坡面植被差的要种草栽树，项目区内严禁 放牧割柴。
5.技术评价。排水固土，成本低易见效。不足，易被人为毁坏。
总之，A法为截排部分地表产生的径流，减少了对下游坡面土层的入渗量；B法为减 少本坡面区域的土层入渗水量的同时，还采用了稳定措施。二减一稳，为防治和预防泥石 流的发生概率降低到最低限度。注，B法也可应用于一般易发生滑坡坡面。以上布设后的设 施，为防风化，应设置防晒透水罩。