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1、10申请公布号CN102720160A43申请公布日20121010CN102720160ACN102720160A21申请号201210199394922申请日20120615E02B3/1020060171申请人中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所地址610041四川省成都市武侯区人民南路四段9号72发明人陈晓清李德基游勇杨东旭74专利代理机构成都赛恩斯知识产权代理事务所普通合伙51212代理人王璐瑶54发明名称一种槽底加糙的全衬砌泥石流排导槽及其应用57摘要本发明公开了一种槽底加糙的全衬砌泥石流排导槽及其应用。所述排导槽包括全衬砌的排导槽底板和两侧的排导槽侧墙；在排导槽底板上方设有若。
2、干沿排导槽横向贯穿、与排导槽底板相连、按一定间距分布、具有一定宽度和外凸高度的加糙带，若干具有不同凸出高度的加糙体随机排布构成加糙带，加糙带顶面凹凸不平。与现有技术相比，本发明充分利用加糙带提高排导槽糙率的特点，实现降低泥石流流速，进而消减泥石流的磨蚀动能，实现排导槽安全性大幅提高、工程维护费用大大降低，且排导槽能很好适应沟谷大比降纵坡；与传统排导槽相比，增加25的工程投资可节省工程运行维护费用5080，并大大提高工程安全性。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页1/1页21一种槽底加糙的全衬砌泥石流排导槽。
3、，包括全衬砌的排导槽底板（3）和两侧的排导槽侧墙（2），其特征在于在排导槽底板（3）上方设有若干沿排导槽横向贯穿、与排导槽底板（3）相连、按一定间距分布、具有一定宽度和外凸高度的加糙带（1），若干具有不同凸出高度的加糙体随机排布构成加糙带（1），加糙带（1）顶面凹凸不平。2根据权利要求1所述的槽底加糙的全衬砌泥石流排导槽，其特征在于加糙带（1）外凸高度H等于构成加糙带（1）的加糙体中外凸最高的加糙体的凸出高度，加糙带（1）外凸高度H为005020M。3根据权利要求2所述的槽底加糙的全衬砌泥石流排导槽，其特征在于在构成加糙带（1）的所有加糙体中，1/3数量的加糙体的凸出高度等于加糙带（1）外凸高。
4、度H的1/2，1/3数量的加糙体的凸出高度等于加糙带（1）外凸高度H的3/4，1/3数量的加糙体的凸出高度等于加糙带（1）外凸高度H。4根据权利要求1至3任一所述的槽底加糙的全衬砌泥石流排导槽，其特征在于构成加糙带（1）的所有加糙体在排导槽底板（3）上的投影面积大于等于加糙带（1）面积的1/2。5根据权利要求1至3任一所述的槽底加糙的全衬砌泥石流排导槽，其特征在于所述加糙体为块石、或预制钢筋混凝土人工结构体、或型钢构件。6根据权利要求1至3任一所述的槽底加糙的全衬砌泥石流排导槽，其特征在于加糙带（1）间的间距L为1050M，加糙带（1）宽度B为0520M。7根据权利要求1至3任一所述的槽底加糙。
5、的全衬砌泥石流排导槽，其特征在于排导槽的宽深比大于等于20。8如权利要求1所述的槽底加糙的全衬砌泥石流排导槽的应用，其特征在于当排导槽纵比降I大于等于10同时小于等于40时，直接使用所述槽底加糙的全衬砌泥石流排导槽；当排导槽纵比降I大于40时，所述槽底加糙的全衬砌泥石流排导槽需与其他控制泥石流流速的措施配合使用。权利要求书CN102720160A1/4页3一种槽底加糙的全衬砌泥石流排导槽及其应用技术领域0001本发明涉及一种泥石流防治技术，特别是涉及一种槽底加糙的全衬砌型泥石流排导槽及其在沟谷大比降纵坡情况下的应用。背景技术0002泥石流灾害是我国地质灾害的主要类型之一。随着山区经济的发展、西。
6、部大开发的深化，泥石流工程治理需求越来越旺盛，全衬砌型泥石流排导槽是泥石流工程治理的常用工程措施，以往应用非常广泛，将来泥石流工程治理中也必将大量应用。0003泥石流由于其具有比水高得多的容重，其包含碎屑土的流体结构具有特殊性，故泥石流运动表现出惯性高、输移力强、冲击力巨大、磨蚀力强等特点，常造成全衬砌型泥石流排导槽底部磨蚀大、冲击破坏严重，出现局部破坏甚至全槽破坏的不良后果。0004目前，受泥石流冲击和磨蚀的限制，全衬砌型排导槽的排导纵比降一般控制在15以内，对于短槽的排导纵比降最大不超过35。汶川地震后，大量的特小流域暴发泥石流，很多泥石流沟的排导纵比降在15以上，有的甚至达50，采用全衬。
7、砌型排导槽将面临更严重的槽底部磨蚀破坏问题。0005为了防止泥石流对全衬砌型泥石流排导槽底部的磨蚀，通常采用提高混凝土标号、埋设纵向废旧钢轨滑床护面等措施，或者采用在排导槽底板下方设置潜槛加固槽底的专利方法（ZL2010102193547），但这些措施均是直接作用于排导槽自身、通过对排导槽加固来提高排导槽抗冲击和磨蚀的能力，难以从根本上控制泥石流的磨蚀破坏问题，使得排导槽无法适应沟谷大比降纵坡。因此，急需一种直接作用于泥石流本身、通过对泥石流流速进行调控来降低泥石流冲击力、磨蚀力的措施，进而使得全衬砌型排导槽能很好适应沟谷大比降纵坡。0006专利号为ZL2008100462575名称为“一种泄。
8、洪槽的加糙消能方法”的发明专利公开了将泄洪槽靠上游三分之一部分的槽底做成光滑面，其余三分之二部分的槽底用卵石或预制形状各异水泥块或直接将槽底制造出或开凿出形状各异的凸起进行人工加糙，以达到消能的效果。这种加糙方法仅在部分槽底进行人工加糙，而且加糙体是无序、随意排布，加糙体的凸出高度也无法进行约束，使得糙度无法控制，加糙缺乏操作性。而泥石流具有比水高得多的容重，其磨蚀能力数倍于水流，对于全衬砌型排导槽而言要求全槽底加糙，同时加糙质量必须可控，才能有效减小泥石流对槽底的破坏，否则无法保证排导槽工程安全性反而造成不必要的浪费；同时由于泥石流浆体的润滑作用，也对槽底加糙体的凸出高度有一定要求。因此，上。
9、述发明专利公开的加糙方法只能对水起作用，不适合用于对全衬砌型泥石流排导槽进行加糙。发明内容0007本发明的目的就是针对目前沟谷大比降纵坡情况下修建的全衬砌型泥石流排导槽，由于泥石流流速过快引起的冲击力巨大、磨蚀力强，导致排导槽工程安全性大大降低且说明书CN102720160A2/4页4工程维护费极大提高的情况，提供一种基于槽底加糙调控泥石流流速来降低泥石流冲击力和磨蚀力的全衬砌型泥石流排导槽，大大降低泥石流对排导槽的磨蚀破坏能力，延长排导槽的运行寿命，减少工程运行的维护费用，充分保障泥石流排导槽排导功能的正常发挥。0008为实现上述目的，本发明的技术方案是0009本发明提出的一种槽底加糙的全衬。
10、砌泥石流排导槽，包括全衬砌的排导槽底板和两侧的排导槽侧墙。在排导槽底板上方设有若干沿排导槽横向贯穿、与排导槽底板相连、按一定间距分布、具有一定宽度和外凸高度的加糙带，若干具有不同凸出高度的加糙体随机排布构成加糙带，加糙带顶面凹凸不平。通过在排导槽底板上设置加糙带，增加排导槽的糙率，达到调控泥石流流速并消减泥石流磨蚀动能的效果，从而提高排导槽的安全性，降低工程维护费用。排导槽底板上的加糙结构采用每隔一定间距设置顶面凹凸不平的加糙带的形式，相对于加糙体在槽底的随机排布，每隔一定间距设置加糙带有利于加糙质量的控制，同时加糙带顶面凹凸不平有利于提高糙率；未设置加糙带的槽底可作为施工加糙带的施工平台，方。
11、便加糙带的施工操作。0010所述加糙带外凸高度H、加糙带间的间距L、加糙带宽度B由排导槽纵比降I、泥石流容重和设计状态下泥石流通过槽体横断面的宽深比等因素综合决定。加糙带外凸高度H等于构成加糙带的加糙体中外凸最高的加糙体的凸出高度；加糙带外凸高度H的大小由排导槽纵比降I决定，排导槽纵比降I越大，加糙带外凸高度H取值越大；加糙带外凸高度H一般取005020M。为了尽量提高加糙带的糙率，在构成加糙带的所有加糙体中，1/3数量的加糙体的凸出高度等于加糙带外凸高度H的1/2，1/3数量的加糙体的凸出高度等于加糙带外凸高度H的3/4，1/3数量的加糙体的凸出高度等于加糙带外凸高度H；不同凸出高度的加糙体。
12、在加糙带上进行随机排布，并确保构成加糙带的所有加糙体在排导槽底板上的投影面积大于等于加糙带面积（即加糙带宽度B乘以排导槽的横断面宽度）的1/2。0011加糙带间的间距L的大小由排导槽纵比降I和泥石流容重综合确定。排导槽纵比降I值越大，加糙带间的间距L取值越小；泥石流容重越大，加糙带间的间距L取值越小；加糙带间的间距L一般取1050M。加糙带宽度B的大小由排导槽纵比降I和泥石流容重综合确定。排导槽纵比降I值越大，加糙带宽度B取值越大；泥石流容重越大，加糙带宽度B取值越大；为了施工的便利，加糙带宽度B一般取0520M。0012所述加糙带布置在排导槽底板上，为了确保加糙带调控泥石流流速的效果，排导槽。
13、的横断面应采取宽浅型式，当通过设计标准下泥石流时的排导槽宽深比一般大于等于20。所述加糙体一般为块石、或预制钢筋混凝土人工结构体、或型钢构件等材料，具体根据当地材料确定。0013根据目前全衬砌泥石流排导槽的磨蚀情况，当排导槽纵比降I小于10时，可以不设置加糙带；当排导槽纵比降I大于等于10时，需要设置加糙带。如果只采用加糙带来调控泥石流流速，适用排导槽纵比降大于等于10同时小于等于40的情况；当排导槽纵比降大于40时，除设置加糙带外还需采用其他控制泥石流流速的措施（如将排导槽横断面采用宽深比大于50的型式等），这样可望以最小的投资建造可靠、安全、维护费用低的全衬砌型泥石流排导槽。0014与现有。
14、技术相比，本发明的有益效果是充分利用加糙带提高排导槽糙率的特点，实现降低泥石流流速，进而消减泥石流的磨蚀动能，实现排导槽安全性大幅提高、工程维护说明书CN102720160A3/4页5费用大大降低，且排导槽能很好适应沟谷大比降纵坡；与传统排导槽相比，增加25的工程投资可节省工程运行维护费用5080，并大大提高工程安全性。附图说明0015图1是本发明的俯视图。0016图2是本发明的纵剖面示意图。0017图3是加糙带段的全衬砌泥石流排导槽横向剖视图。0018图中标号如下00191加糙带2排导槽侧墙00203排导槽底板0021L加糙带间的间距B加糙带宽度0022H加糙带外凸高度I排导槽纵比降具体实施。
15、方式0023下面结合附图，对本发明的优选实施例作进一步的描述。0024实施例一0025如图1、图2、图3所示。针对流域面积为13KM2、堆积扇面坡降为40、20年一遇的泥石流设计流量为52M3/S、泥石流容重为20KN/M3，在泥石流堆积扇上，建槽底加糙的全衬砌泥石流排导槽，包括全衬砌的排导槽底板3和两侧的排导槽侧墙2。在排导槽底板3上方设有若干沿排导槽横向贯穿、与排导槽底板3相连、按一定间距分布、具有一定宽度和外凸高度的加糙带1，若干具有不同凸出高度的加糙体随机排布构成加糙带1，加糙带1顶面凹凸不平。0026根据堆积扇面坡降确定排导槽纵比降I40，排导槽的横断面宽60M、深20M，再结合排泄。
16、设计泥石流的容重，所述加糙体采用预制C35钢筋混凝土人工结构体，加糙带1间的间距L取10M，加糙带1宽度B取20M，加糙带1外凸高度H取020M。0027为了提高加糙带1的糙率，在构成加糙带1的所有加糙体中，1/3数量的加糙体的凸出高度为010M，1/3数量的加糙体的凸出高度为015M，1/3数量的加糙体的凸出高度为020M；三种凸出高度的加糙体在加糙带1上进行随机排布，并确保构成加糙带1的所有加糙体在排导槽底板3上的投影面积大于等于60M2。0028实施例二0029如图1、图2、图3所示。针对流域面积为184KM2、堆积扇面坡降为10、20年一遇的泥石流设计流量为126M3/S、泥石流容重为。
17、15KN/M3，在泥石流堆积扇上，建槽底加糙的全衬砌泥石流排导槽，包括全衬砌的排导槽底板3和两侧的排导槽侧墙2。在排导槽底板3上方设有若干沿排导槽横向贯穿、与排导槽底板3相连、按一定间距分布、具有一定宽度和外凸高度的加糙带1，若干具有不同凸出高度的加糙体随机排布构成加糙带1，加糙带1顶面凹凸不平。0030根据堆积扇面坡降确定排导槽纵比降I10，排导槽的横断面宽80M、深40M，再结合排泄设计泥石流的容重，所述加糙体采用当地的花岗岩块石，加糙带1间的间距L取50M，加糙带1宽度B取05M，加糙带1外凸高度H取005M。说明书CN102720160A4/4页60031为了提高加糙带1的糙率，在构成加糙带1的所有加糙体中，1/3数量的加糙体的凸出高度为0025M，1/3数量的加糙体的凸出高度为0038M，1/3数量的加糙体的凸出高度为005M；三种凸出高度的加糙体在加糙带1上进行随机排布，并确保构成加糙带1的所有加糙体在排导槽底板3上的投影面积大于等于20M2。说明书CN102720160A1/2页7图1图2说明书附图CN102720160A2/2页8图3说明书附图CN102720160A。