用于泥石流与黄土泥流治理的柔性石笼拦挡装置-凯发k8娱乐

本发明涉及地质灾害防治，尤其涉及一种用于泥石流与黄土泥流治理的柔性石笼拦挡装置。

背景技术：

1、泥石流灾害和黄土泥流灾害是两类比较常见的高速、远程地质灾害。泥石流灾害运动速度快、冲击力强，会造成不小的人员伤亡和经济损失。黄土泥流灾害多发生在黄土高原，虽冲击破坏效应不如泥石流强，但往往也会威胁基础设施的安全运行。考虑到气候变化驱动下，未来极端降雨事件将可能呈现易发与多发趋势，此势必引发更多的泥石流和黄土泥流灾害。因此研发相关灾害的防治工程措施具有重要的意义。

2、泥石流与黄土泥流灾害在物质组成上的显著特点体现为固相和液相的混合体，对于泥石流而言，固相颗粒的级配跨度范围极大；对于黄土泥流而言，固相则主要是细粒。物质组成上的特点对拦挡工程的设计提出了挑战。封闭式拦挡装置，拦挡功能随着库区被固相物质所充填而丧失。为解决这一问题，开口式拦挡装置被提出，允许部分物质穿过拦挡装置，实现部分拦挡，但一方面依然存在拦挡功能随着库区被固相物质所充填而丧失的问题，另一方面，开口的大小是固定，因此只能实现对具有特定粒径的固相物质进行拦截，不具备设计上的灵活性。最重要的是，适用于泥石流的开口式拦挡装置难以有效治理黄土泥流灾害，因为细粒固相极容易随液相一起从开口处流出，降低了开口式拦挡装置的有效性，不利于黄土水土流失控制。

3、对于刚性开口式拦挡装置，如桩群拦挡装置、缝隙坝等，刚度大，一旦破坏，修复难度大；开口大小是固定的，可调节性比较差，难以适应具有不同固相物质组成特征的灾种；一旦被泥石流或黄土泥流淤积，拦挡功能难以快速恢复。

4、对于柔性开口拦挡装置，如柔性防护网，开口大小也是是固定的，可调节性比较差；一旦被泥石流或黄土泥流淤积，拦挡功能难以快速恢复、且恢复难度也大；主要依靠防护网的变形衰减灾害的冲击力，对钢索和网片的设计强度提出了更高要求。

5、综上所述，当前工程中使用的开口式拦挡装置具有以下局限性：

6、1)库区容易被固相物质充填，清理难度大，拦挡装置功能恢复性差；

7、2)拦挡装置多采用混凝土结构建造，刚度大，一旦损坏，重建难度大；

8、3)拦挡装置开口大小灵活性差，难以适应泥石流和黄土泥流固相颗粒大小的变化。

9、因此，需要针对泥石流和黄土泥流灾害物质组成的特点，研发具有适配性、灵活性和韧性的开口型拦挡装置。

技术实现思路

1、有鉴于此，为解决现有的开口式拦挡装置存在的上述不足，本发明提供了一种用于泥石流与黄土泥流治理的柔性石笼拦挡装置，其通过采用网环嵌套形成的网片与框架围合形成放置填料的空间，通过填料控制拦挡装置开口大小，使其开口具备较强的可调节性。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

3、一种用于泥石流与黄土泥流治理的柔性石笼拦挡装置，包括：

4、框架，其用于固定于沟道内；

5、网片，其由若干网环相互嵌套而成，其围合于所述框架外；

6、填料，其填充于所述网片与所述框架围合而成的空间内；

7、所述框架由横拉索、竖拉索和纵拉索相互连接围合而成；

8、所述横拉索、竖拉索和纵拉索的数量均为四条，围合形成呈长方体的所述框架；

9、还包括斜拉索，所述斜拉索的一端与所述横拉索、竖拉索和纵拉索相连接，另一端通过锚桩固定在沟道底部；

10、所述横拉索、竖拉索、纵拉索和斜拉索之间通过拉索夹具固定在一起；

11、所述拉索夹具包括：

12、刚性垫片，其具有上下两片，所述横拉索、竖拉索、纵拉索和斜拉索位于上下两片所述刚性垫片之间；

13、高强螺栓，其穿过上下两片所述刚性垫片后将所述横拉索、竖拉索、纵拉索和斜拉索固定在一起；

14、还包括斜拉索锚头和斜拉索调节转柄，所述斜拉索锚头包括：

15、嵌入式锚具，其固定于所述锚桩内，且其具有拉索穿孔和螺栓孔，所述拉索穿孔用于供所述斜拉索穿过；

16、高强度螺栓，其通过所述螺栓孔贯入所述拉索穿孔内固定所述斜拉索；

17、所述斜拉索调节转柄包括转轴和用于驱动所述转轴转动的转柄，所述斜拉索穿过所述拉索穿孔后缠绕至所述转轴上。

18、优选地，所述横拉索通过侧壁锚固体固定于沟道侧壁。

19、优选地，所述竖拉索通过沟底锚固体固定于沟道底部。

20、本发明提供的用于泥石流与黄土泥流治理的柔性石笼拦挡装置，其通过采用网环嵌套形成的网片与框架围合形成放置填料的空间，其相对于现有技术，具有如下的有益效果：

21、1)拦挡装置形式上，拦挡装置不再是纯刚性和纯柔性的，而是介于其之间。

22、2)拦挡装置功能上：通过填料控制拦挡装置开口大小，使其开口具备较强的可调节性，通过控制填料的粒径级配，可实现拦挡装置开口大小在较大范围内自由调节，增强了结构开口率的可调节性，提高了结构的适用性。填料可主要采用建筑弃渣或矿渣等废弃物，增强了环保性。

23、结构的功能快速恢复和鲁棒性都较现有技术有一定的进步。

24、3)拦挡装置功能可恢复性上：一旦被淤积不必清淤，可直接在结构体上或平整夯实后的淤积体上快速修建第二级拦挡。

25、4)结构的功能快速恢复和鲁棒性都较现有技术有一定的进步。

技术特征：

1.一种用于泥石流与黄土泥流治理的柔性石笼拦挡装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于泥石流与黄土泥流治理的柔性石笼拦挡装置，其特征在于，所述横拉索通过侧壁锚固体固定于沟道侧壁。

3.根据权利要求1所述的一种用于泥石流与黄土泥流治理的柔性石笼拦挡装置，其特征在于，所述竖拉索通过沟底锚固体固定于沟道底部。

技术总结
本发明提供了一种用于泥石流与黄土泥流治理的柔性石笼拦挡装置，属于地质灾害防治技术领域。本发明包括框架，其用于固定于沟道内；网片，其由若干网环相互嵌套而成，其围合于框架外；填料，其填充于网片与框架围合而成的空间内。本发明过采用网环嵌套形成的网片与框架围合形成放置填料的空间，通过填料控制拦挡装置开口大小，使其开口具备较强的可调节性。

技术研发人员：张贝,兰恒星,刘世杰,孙魏峰,包含,陈浩扬
受保护的技术使用者：长安大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17