[发明专利]一种装配式泥石流排导槽挡土墙的设计方法

说明书

本发明公开了一种装配式泥石流排导槽挡土墙的设计方法，包括以下步骤：S1、确定泥石流现场相关参数；S2、确定在排导槽中心线的泥石流设计流深和泥石流排导槽挡土墙设计流深；S3、根据排导槽挡土墙受力特征，通过挡土墙主动土压力特征，得到设计流深为h₁挡土墙时的压强公式；S4、根据挡土墙板和挡土墙桩设计的抗剪强度τ，确定挡土墙板和挡土墙桩的设计厚度D：S5、确定挡土墙桩基的埋深和桩基的横切面积；S6、将挡土墙板和挡土墙桩通过挡土墙桩基和连接组件装配成泥石流排导槽挡土墙。本发明解决了现有一体式的泥石流排导槽挡土墙易导致阻挡泥石流功能失效、且施工周期长、施工成本高、安全性低、后期维护费用高的问题。

技术领域

本发明涉及泥石流防治工程技术领域，具体涉及一种装配式泥石流排导槽挡土墙的设计方法。

背景技术

我国是泥石流地质灾害频发的国家，特别是雨季，在强降雨条件下汇水条件下，泥石流沟道内形成一定流深的地表径流，冲蚀泥石流流域内的松散固体物质，诱发泥石流过程。泥石流灾害对沟口的城市建设、交通工程以及居民的生命财产安全带来严重威胁。

我国是多山地丘陵分布的国家，随着国民经济的不断发展，我国山地丘陵地区的交通网、城市建设逐步完善。为了保护山地丘陵地区的经济建设，对泥石流等地质灾害防治工程的要求和挑战日益苛刻。目前，泥石流防治方式以“拦、挡、排”为主，其中排导槽是我国山区泥石流“排”防治方式的主要防治工程。

目前，泥石流排导槽设计主要由泥石流排导槽挡土墙和底槽构成，其中，泥石流排导槽挡土墙的结构为一体式结构，主要包括现浇式钢筋混泥土结构、浆砌石结构、钢筋石笼结构为主。泥石流排导槽的设计使用年限一般为30-50年，一体式的泥石流排导槽挡土墙存在挡土墙基地的掏蚀破坏、墙体不均匀沉降的拉裂破坏、墙体倾斜破坏、墙体的块石碰撞破坏，导致泥石流排导槽挡土墙整体失效，且现行的泥石流排导槽挡土墙防治工程的施工工期较长，投入成本相对较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装配式泥石流排导槽挡土墙的设计方法，解决现有一体式的泥石流排导槽挡土墙易导致阻挡泥石流功能失效、且施工周期长、施工成本高、安全性低、后期维护费用高的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种装配式泥石流排导槽挡土墙的设计方法，包括以下步骤：

S1、通过泥石流现场实测，确定泥石流的容重γ，单位KN/m³；根据泥石流沟道现场调查，确定泥石流沟道宽度；通过泥石流沟道实地测量，确定泥石流沟道坡度β，单位°；

S2、根据泥石流的设计流量，确定在排导槽位置的泥石流设计流深h₁和泥石流排导槽挡土墙设计流深h＝(h₁+h₂)，单位m；h₂为挡土墙埋深，单位m。

S3、根据排导槽挡土墙受力特征，通过挡土墙主动土压力特征，得到设计流深为h₁挡土墙时的压强公式：

式中，P₁为无粘性土的主动土压力，单位kPa；P₂为黏性土的主动压力，单位kPa；Ka为主动土压力系数，γ_sat为设计流深h₁时的饱和容重，单位KN/m³；γ为设计流深上方堆积厚度为h₂时的天然容重，单位KN/m³；为挡土墙后填土的内摩擦角，单位°；

S4、根据挡土墙板和挡土墙桩设计的抗剪强度τ，确定挡土墙板和挡土墙桩的设计厚度D，单位m：

F/P＝(τD)/P＝1.3