一种拦挡坝及防治一体式明洞隧道结构

本发明涉及土建，具体涉及一种拦挡坝及防治一体式明洞隧道结构。

背景技术：

1、山洪、泥石流具有突发性强、破坏力大、难以预测等特征，常常给道路设施与交通安全带来安全隐患与灾害损失。泥石流拦挡坝是一种常用的防治工程措施，其功能在于通过拦截泥石流中固体物，而不拦截泥石流浆体，从而实现泥石流中水石分离的治理。明洞是道路穿越泥石流冲击区域、堆积区域时的一种防治型结构，使得泥石流从隧道顶部排泄走，以确保道路设施安全与交通安全。这两类结构物，前一种是以主动治理泥石流灾害为目的，另外一种是被动抵御泥石流的侵害；两种方式各自在实现其目的时，都具有良好的效果。

2、然而现实中，泥石流整治工程与道路防护工程中的明洞构筑物往往相互独立，不仅仅表现在空间分布上无明确关联，且两类工程的功用、灾害防治目标、对环境的安全性、工程设计管理以及后期养护等都独立且不同。可能导致泥石流灾害的治理与道路交通设施的防护难以相互统一，地质灾害治理效果没有达到较佳的程度。

技术实现思路

1、本申请提供一种拦挡坝及防治一体式明洞隧道结构，以解决现有技术可能导致泥石流灾害的治理与道路交通设施的防护难以相互统一，地质灾害治理效果没有达到较佳程度的上述技术问题。

2、根据本申请的一方面，一种实施例提供了一种拦挡坝，包括：

3、框架式格栅坝，用于设置在隧道本体的顶部和至少一侧；所述框架式格栅坝沿所述隧道本体的长度方向延伸；

4、其中，所述框架式格栅坝包括：

5、挡墙，沿所述隧道本体的长度方向延伸并用于阻挡地质灾害产生的冲击物；

6、排水口，开设在所述挡墙上；和

7、格栅，固定在所述排水口中用于截留所述冲击物中的大颗粒物。

8、一种实施例中，所述框架式格栅坝形成为阶梯结构，所述阶梯结构位于隧道本体顶部的部分高于位于隧道本体侧面的部分。

9、一种实施例中，相邻两面所述挡墙之间固定有用于支撑挡墙的支撑墙；所述支撑墙设有多面，且沿所述隧道本体的长度方向排列布置；相邻两面所述挡墙、相邻两面所述支撑墙合围形成格槽，所述格槽用于存放格栅截留的大颗粒物。

10、一种实施例中，所述格槽的底部铺设缓冲和过滤用的土工棉网。

11、一种实施例中，所述支撑墙与所述挡墙的连接处设置有连接柱；所述支撑墙与所述连接柱接合处的最高点高于挡墙的上沿。

12、一种实施例中，所述框架式格栅坝还包括设于挡墙底部用于传递载荷至地基的基础；所述基础为阶梯形筏板基础或桩基。

13、根据本申请的一方面，一种实施例提供了一种防治一体式明洞隧道结构，包括：

14、所述隧道本体；

15、如上任意一项所述的拦挡坝；和

16、排水涵管，预埋在所述拦挡坝和/或所述隧道本体下方的地基中；所述排水涵管设有坡度，用于排出所述拦挡坝中的积水和/或排出所述隧道本体周边的积水和/或流水。

17、一种实施例中，所述拦挡坝与所述隧道本体表面分离；所述框架式格栅坝朝向所述隧道本体的表面形成有弧形边，所述弧形边与所述隧道本体表面相匹配。

18、一种实施例中，所述拦挡坝与所述隧道本体表面的接合之处固定设置有隔水层。

19、一种实施例中，一种防治一体式明洞隧道结构还包括固定在所述隧道本体端部洞口的端墙。

20、本申请上述实施例提出的新型构筑物，能够实现地质灾害产生冲击物的防治治理。尤其是实现了泥石流拦挡与泥石流隧道的功用。其中，防治一体式明洞隧道结构不仅能够解决泥石流灾害的治理与道路交通设施的防护难以统一的矛盾，而且能够极大的提高道路工程建设的空间区域，使得道路交通设施具有更大的生存空间。

21、具体的，本申请上述实施例的技术方案具有以下优点：

22、（1）本发明的拦挡坝、防治一体式明洞隧道结构主要用于对各种类型的泥石流灾害的防治，此外，对山洪、落石、小规模的崩塌、滑坡也有很好的防护效果。

23、（2）实现了真正意义上的防治一体，衬砌+框架式拦挡坝结构不仅很好保障了交通安全，而且一次性解决了下游泥石流灾害问题，做到了工程与环境的可持续发展。

24、（3）工程统一性高，交通设施防护结构（防治一体式明洞隧道结构）与泥石流治理结构（拦挡坝）在空间分布保持一致，两种结构配合，同时发挥防护与治理功能，工程设计、施工以及后期养护便于统一管理，极大提高了泥石流灾害的防治效果。

25、（4）优化了隧道本体的隧道衬砌结构的受力环境，由于框架式拦挡坝与衬砌结构受力上独立，因此在拦挡坝的作用下，衬砌表面受力为格槽中沉积土的压力，受力形式简单且较小，一定程度上可以降低衬砌的设计和施工标准。

26、（5）隧道衬砌作为明洞结构，不仅免去深开挖作业，还省去了人工回填工序。泥石流截留在格槽中的粗颗粒物视为自然回填，此时坝体格槽中的碎石土可作为压载物；具有提高坝体重度，优化结构受力，提高构筑物稳定性的作用。

27、（6）拦挡坝、防治一体式明洞隧道结构在施工中可优先考虑预制件与现场浇筑相结合的方式，不仅可以缩短工期，提高质量，还可以提高工程施工期间的安全性。

28、（7）扩宽了道路工程设计建造空间，由于本发明实现了交通与防护功能一体化，因此在选线、设计和建造过程中，很大程序提高了山地区域选线的空间。

技术特征：

1.一种拦挡坝，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种拦挡坝，其特征在于，所述框架式格栅坝形成为阶梯结构，所述阶梯结构位于隧道本体顶部的部分高于位于隧道本体侧面的部分。

3.根据权利要求2所述的一种拦挡坝，其特征在于，相邻两面所述挡墙之间固定有用于支撑挡墙的支撑墙；所述支撑墙设有多面，且沿所述隧道本体的长度方向排列布置；相邻两面所述挡墙、相邻两面所述支撑墙合围形成格槽，所述格槽用于存放格栅截留的大颗粒物。

4.根据权利要求3所述的一种拦挡坝，其特征在于，所述格槽的底部铺设缓冲和过滤用的土工棉网。

5.根据权利要求2所述的一种拦挡坝，其特征在于，所述支撑墙与所述挡墙的连接处设置有连接柱；所述支撑墙与所述连接柱接合处的最高点高于挡墙的上沿。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种拦挡坝，其特征在于，所述框架式格栅坝还包括设于挡墙底部用于传递载荷至地基的基础；所述基础为阶梯形筏板基础或桩基。

7.一种防治一体式明洞隧道结构，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的一种防治一体式明洞隧道结构，其特征在于，所述拦挡坝与所述隧道本体表面分离；所述框架式格栅坝朝向所述隧道本体的表面形成有弧形边，所述弧形边与所述隧道本体表面相匹配。

9.根据权利要求8所述的一种防治一体式明洞隧道结构，其特征在于，所述拦挡坝与所述隧道本体表面的接合之处固定设置有隔水层。

10.根据权利要求7-9中任意一项所述的一种防治一体式明洞隧道结构，其特征在于，还包括固定在所述隧道本体端部洞口的端墙。

技术总结
本发明涉及土建技术领域，公开了一种拦挡坝及防治一体式明洞隧道结构。拦挡坝，其中，框架式格栅坝用于设置在隧道本体的顶部和至少一侧；框架式格栅坝沿隧道本体的长度方向延伸；框架式格栅坝包括：用于阻挡地质灾害产生冲击物的挡墙、开设在挡墙上的排水口、固定在排水口中的格栅。防治一体式明洞隧道结构，包括：隧道本体、如上的拦挡坝和排水涵管；排水涵管预埋在拦挡坝和/或隧道本体的下方地基中；排水涵管设有坡度，用于排出拦挡坝中的积水和/或排出隧道本体周边的积水和/或流水。上述技术方案，能够有效实现地质灾害产生冲击物的防范与治理。能够极大的提高道路工程建设的空间区域，使得道路交通设施具有更大的生存空间。

技术研发人员：雷雨,顾海华,陈剑刚
受保护的技术使用者：中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15