T∕CAGHP 021-2018 泥石流防治工程设计规范.pdf

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表A.2削峰折减系数表

注2:本表主要根据四川地区部分工程经验取得,各地可根据当地工程实际选用

表B.1排导槽糙率表

DB34/T 3019-2017 茶园洪灾预防和灾后修复技术规程B.3黏性泥石流排导槽

根据游勇(1995年)进行的黏性泥石流水槽实验结果,黏性泥石流排导槽糙率系数应按周必凡 (1991年)糙率系数计算结果的1.5倍计算

B.4槽底设置横肋加糙,槽底加糙后的糙率应按(B.4)式计算

B.4槽底设置横肋加糙,槽底加糙后的糙率应按(B.4)式计算

式中: n一一直线横肋加糙糙率; R—水力半径,单位为米(m),y一般取1/6。 当肋距为8倍肋高时:

当纵比降=0.10、0.15、0.20~0 0.25时,K分别取0.90、1.00、1.11;

h—肋上水深,单位为米(m); P——沟底以上迎水面肋高,单位为米(m); 6一沟道宽度,单位为米(m)

3.5槽底布设棋盘式方块加糙措施,加糙后的糙率按公式(B.4)计算,C值应按下式计算

B.5槽底布设棋盘式方块加糙措施.加糙后的糙率按公式(B.4)计算,C值应按下式计算

式中: h——肋上水深,单位为米(m); P——沟底以上的方块迎水面高,单位为米(m); N每横排平均方块数; 沟道宽度,单位为米(m)

表B.2台阶状消能的加糙糙率n值(R>0.5m

B.7按式B.1、式B.4、式B.5及式B.6计算的结果为洪水糙率,比泥石流的实际糙率略小,故应按 表B.3进行修正。

表B.3泥石流矩形坛工槽的糙率n修正值

T/CAGHP0212018

泥石流流体对台、墩等结构的冲击力计算

C.1.1铁二院(成昆、东川两线)公式

F 泥石流体整体冲击力,单位为千牛[顿](kN); 重力加速度(m/s),取g=9.8m/s; 建筑物受力面与泥石流冲击力方向的夹角,单位为度(); 建筑物形状系数,圆形建筑物入=1.0,矩形建筑物入=1.33,方形建筑物:入=1.47,对拦砂 坝宜取1.47; Y 泥石流重度,单位为千牛[顿]每立方米(kN/m) H, 一泥石流泥深,单位为米(m); 墩台宽度,单位为米(m)。

或简支梁公式进行计算,当受力模型不明确时,可采用陈光曦公式进行计算

C.2.2大块石对格栅坝横栏的冲击力计算可采用简支梁冲击计算公式

E 构件弹性模量,单位为千帕[斯卡](kPa); 构件截面中心轴的惯性矩(m); 构件长度,单位为米(m); V—石块运动速度,单位为米每秒(m/s); 泥石流冲击角度,单位为度(°),正冲时sinα=1; 石块重量,单位为千牛[顿](kN)

3EJVW =sina (C.2) gL3

3EJVW F=sina gL3

=sinα 48EJVW (C.3) gL3

F=sina 48EJVW gL

C.2.3大块石对桥墩台的冲击力计算可采用铁二院陈光曦公式

对桥墩台的冲击力计算可采用铁二院陈光曦

F=rV.sinaC+C

F=rVsinac,+C ..(C.4)

D<0.5m,入=1.47 D=1.5m,入=2.7; D=3.0m.入=4.0; D>3.0m,入最大取8.0; 当D为其他值时,入可内插取值

D.1.1流体坝下冲刷深度可按伏谷伊一公式

流体坝下冲刷深度可按伏谷伊一公式参考计算

式中: Dso一一床质砂的标准粒径,单位为毫米(mm)); 坝下流速,单位为米每秒(m/s); 单宽流量[m/(s·m)]

D.1.2落石冲击深度H,可按下式计算

Y——泥石流中落石重度,单位为千牛[顿]每立方米(kN/m) H。——坝上下泥位差,单位为米(m),从溢流口泥面起算; H一溢流口泥深,单位为米(m); [8. 一坝下沟床质允许承载力,单位为千帕[斯卡(kPa)

D.1.3山洪泥石流的局部冲刷深度

式中: 单宽流量,单位为立方米每秒(m/s); 坝上下水位差,单位为米(m); dgo—级配曲线上等于90%的颗粒直径,单位为毫米(mm); h一一坝下水深,单位为米(m)。

D.2坝下冲刷长度可按安格荷尔兹公式计算

式中: L,一冲刷坑外缘与坝的距离,单位为米(m); h。—有效坝高,单位为米(m);

h=0.663×(og)o.m Doo2

Hm=3.9×/9 Vd. (D.

=(V:+2gH)× 2he+H (D. 4)

L, =(V:+ /2gH,)×/2h + H

V过坝流速,单位为米每秒(m/s) H。—过坝泥深,单位为米(m)

一过坝流速,单位为米每秒(m/s):

D.3防护堤基础冲刷深度

D.3.1当防护堤受稀性泥石流冲刷影响时,基础冲刷深度可按下式计算

T/CAGHP0212018

= Aq va (H)

到与其斜交的山洪泥石流时,冲刷深度应按下:

△h,一从沟底起算的局部冲刷深度,单位为米(m); 一山洪泥石流流向与岸坡的交角,单位为度(); 7 迎水面边坡系数(坡率为1:m); d一一计算粒径,单位为厘米(cm)。对非黏性土,取大于15%(按重量计)的筛孔直径;对黏性 土,取表D.3土的当量粒径值; Q 设计流量,单位为立方米每秒(m/s); 原沟道过流面积,单位为平方米(㎡*); W, 一 一沟道缩窄部分断面面积,单位为平方米(m)

T/CAGHP021—2018D. 3.4防护堤受到与其斜交的黏性泥石流冲刷影响时,冲刷深度应按下式计算Dh,=(D. 8)1+mgg式中:符号同上。表D.1沟床非均匀沙不冲刷流速流深H./m定名粒径/mm1. 03. 05.0黏土0.005~0.050.20~0.300. 25~0. 450.40~0.55砂0.05~2.500.30~0.750.35~0.80.45~0.900.41~0.930.55~1.0砾石2.50~15.00.75~1.200.80~1.160.90~1.500.93~1.351.0~1.651.0~1.45卵石15.0~75.01.20~2.401.16~2.561.50~3.100.35~3.001.65~3.300.45~3.35大卵石75.0~2002.40~3.802.56~3.563.10~4.653.00~4.273.30~5.003.35~4.66漂石200~5003.80~3.56~4.834.65~5.504.27~5.635.00~6.004.66~6.05注:表中流速单位为m/s。表 D.2石质土不冲刷流速流深H./m土名1. 02. 03.0泥灰岩、页岩2.53.03.6石灰岩、砂岩3.5~5.04.0~6.04.8~6.5花岗岩、玄武岩、石英岩182022注:表中流速单位为m/s。表 D.3黏性土的当量粒径值干重度黏性土当量粒径/cm土性质孔隙比/(kN/m)黏土及重黏壤土轻黏壤土黄土不密实的0.9~1.211.760.50.5中等密实的0.6~0.911.76~15.68422密实的0.3~0.615.68~19.60883很密实的0.2~0.319.60~21.071010636

E.1一次泥石流堆积长度

式中: 一次泥石流堆积长度,单位为米(m); V—一次泥石流固体物质冲出量,单位为立方米(m); G一堆积区坡度(%); 泥石流容重,单位为吨每立方米(t/m)

E.2一次泥石流堆积厚度

E.3一次泥石流堆积面积

式中: 一次泥石流堆积面积,单位为平方米(m)。 其余同上。

附录E (规范性附录) 沟口一次泥石流堆积范围

L = 8. 71 ×(vG )

T=0.017X (V) G(ln)

s= 38. 41×(vG 益)

F.1作用于坝体的泥石流荷载

F. 1. 1 坝体自重

式中: 坝体自重,单位为千牛[顿](kN); V. 坝身体积,单位为立方米(m); 。——坝体重度,单位为千牛[顿】每立方米(kN/m)。

E.1.2坝前泥石流体重

式中: W— 淤积土重,单位为千牛[顿](kN); W 流体重,单位为千牛[顿](kN); Y 淤积土重度,单位为千牛[顿]每立方米(kN/m") Y 流体重度,单位为千牛[顿]每立方米(kN/m")。

E.1.3.1稀性泥石流水平土压力

附录F (规范性附录) 泥石流拦砂坝荷载分析及其组合

=V·Y .2 = V. . (F. 3)

F.1.3.2黏性泥石流水平土压力

一泥石流泥深,单位为米(m); P——内摩擦角(一般取4°~10°)

F.1.3.3水的侧压力

w——水的重度,单位为千牛[顿]每立方米(kN/m"); H.—水深,单位为米(m)

式中: L一坝底长,单位为米(m); △H一一坝上下游水位差,单位为米(m); K一—水头折减系数,其值在0~0.7之间,可根据地基渗透性与坝基轮廓,估计渗透压力折减 度的情选用。

F.2.1坝体抗滑稳定

式中: k一一抗滑安全系数; ZN一一垂直方向作用力的总和; ZP一一水平直方向作用力的总和; 一坝底与坝基岩石之间的摩擦系数,宜根据试验资料确定,当无试验资料时,淤泥质土 f为0.2~0.25;黏性±为0.25~0.4:砂十f为0.4~0.5

式中: M——抗倾覆力矩的总和,单位为千牛[顿]米(kN·m); Mp——倾覆力矩的总和,单位为千牛[顿米(kN·m); k。——抗倾覆安全系数,取值1.30~1.60

F.2.3地基承载力计算

(1+)≤[ (F.11)

最小地基应力,单位为千帕[斯卡(kPa); max一最大地基应力,单位为千帕[斯卡](kPa); ZN—坝体单位宽度上的垂直力之和,单位为千牛[顿]每米(kN/m); 一拦砂坝水平截面宽度,单位为米(m); 一偏心距,单位为米(m); 「o.1一地基容许承载力。

Gmin——最小地基应力,单位为千帕[斯卡](kPa); max—最大地基应力,单位为千帕[斯卡](kPa); ZN——坝体单位宽度上的垂直力之和,单位为千牛[顿]每米(kN/m); 拦砂坝水平截面宽度,单位为米(m): 一偏心距,单位为米(m); 「.]一地基容许承载力。

T/CAGHP021—2018附录H(资料性附录)坝下消能工程(a)副坝消能工程b)潜坝消能工程TTTTTTTT(c)拱基型、桥式拱型(d)护坦消能工程图H.1坝下游消能工程散水坡回淤线冲刷坑潜坝或底橙副坝图H.2下游消能工程的结构形式43

T/CAGHP0212018

附录I (资料性附录) 坝基渗透变形计算公式

T/CAGHP021—2018附录J(资料性附录)泥石流拦砂坝新型结构J.1框架式泥石流拦砂坝框架式泥石流拦砂坝,包括坝体基础和设于坝体基础之上的坝体主体,坝体主体由钢筋混凝土框架和充填于框架间的浆砌石构成。若干钢筋混凝土柱体在水平面上纵横相连构成一层水平梁(即每层水平梁上包括沿拦砂坝长度方向的钢筋混凝土柱体和沿主流方向的钢筋混凝土柱体),钢筋混凝土框架包括若干层水平梁和每两层水平梁间由钢筋混凝土柱体构成的竖向梁(见图J.1、J.2)。水平梁和竖向梁构成的钢筋混凝土框架将坝体主体空间分割成若干立方体空间、或长方体空间、或三棱柱空间。框架式泥石流拦砂坝适用于各种类型的泥石流,其优点是可就地施工,缩短施工工期。沟床横剖面线钢筋混凝土梁浆砌石排水孔坝基础图J.1沿坝长方向框架式拦砂坝断面图钢筋混凝土架浆砌石方向坝基础图J.2垂直坝长方向的框架式拦砂坝断面图J.2组装式泥石流拦砂坝组装式泥石流拦砂坝是若干预制好的钢筋混凝土长方箱体纵横相连构成坝体主体,长方箱体顶面开散、其余五面封闭、内部装填土体。坝体结构的尺寸可依据如下原则确定:坝体溢流口至坝体基础的净坝高是长方箱体高度的整数倍;坝顶宽度是长方箱体短边边长6的整数倍。箱体侧壁上设有供长方箱体间横向相连的水平向连接孔,底板和侧壁上设排水孔。箱体内部填装土体的最大粒径不超过短边边长的1/2。组装式泥石流拦砂坝适用于各种类型的泥石流,其优点是可就地施工,充分利用施工弃渣(见图J.3、J.4、J.5)。45

T/CAGHP021—2018(1)a=b长方箱体(2)a=2b长方箱体(3)a=3b长方箱体图J.3预制箱体轴视图1一长方箱体长边的边长;b一长方箱体短边的边长;h一长方箱体的高度;t一长方箱体侧壁浆砌石或混凝土蒙砌石或混凝土立方箱体浆石或混毅土地面线浆砌石或混凝士清基线排水孔方箱体基础图J.4组装式拦砂坝的立面示意图浆硼石或混凝土浆砌石或混凝土沟床线图J.5组装式拦砂坝的剖面示意图46

T/CAGHP021—2018附录K(资料性附录)排导槽拦砂库流向[坝旁沟旁排导格地(a)进口段形式及其平面布置(b)进口处的导流防护设施(e)急流弯道及汇口布置图K.1排导槽平面布置示意图导流提公泥得坪山咀红山咀路1故道8(a)向上游排放的排导沟(b)向下游排放的排导沟图K.2出口段布置与主河关系示意图图K.3泥石流排导槽横断面形状图47

表K.3泥石流排导槽合理纵坡表

表K.4泥石流排导槽允许流速

T/CAGHP021—2018附录L(资料性附录)泥石流排导槽新型结构L.1对称齿槛群泥石流排导槽对称齿槛群泥石流排导槽,包括束流侧墙和置于其间、与其相连、配合使用的梯级防冲刷齿槛群,梯级防冲刷齿槛群由若干具有一定埋深的防冲刷齿槛组成,梯级防冲刷齿槛群的每两个梯级之间按一定间距分布,两个防冲刷齿槛在束流侧墙之间、相对排导槽的中心线呈左右对称分布,共同构成所述梯级防冲刷齿槛群的一个梯级(图L.1、L.2、L.3)。适用于各种类型的泥石流排导,其优点是有利于水生生物的上下联系,有利于沟道生态修复,缺点是齿槛易于磨蚀。齿槛1 : m沟床线LLL图L.1纵向剖视图侧墙齿槛山山XH流向A齿槛12:D图L.2俯视图图L.3横向剖视图L.2梯潭型泥石流排导槽梯潭型泥石流排导槽,包括排导槽槽底及其两侧的排导槽侧墙,槽底包括若干按一定间距设置的全衬砌的阶梯段和充填于上下游阶梯段之间的深潭段;阶梯段包括位于上游的上端齿槛、位于下游的下端齿槛、及连接上端齿槛和下端齿槛的全衬砌底板;深潭段包括钢索网箱体护底,设于钢索网箱体护底上方、紧贴下游阶梯段上端齿槛的钢索网箱体缓冲层,以及设于侧墙、钢索网箱体护底、上游阶梯段下端齿槛和钢索网箱体缓冲层包围空间内的块石;钢索网箱体护底和钢索网箱体缓冲层的50

T/CAGHP0212018结构均为钢索网包衰块石;深潭段顶面与下游阶梯段的最高处平齐。梯潭型泥石流排导槽适用于沟床平均纵比降为0.2~0.4的泥石流排导。其优点是能够连续性集中消能,缺点是深潭的累积性淤积。排导槽侧填块石阶梯段钢索网箱体缓冲层图L.4俯视示意图侧墙块石钢索网箱体缓冲层上端齿槛下端齿槛钢索网箱体护底底板图L.5槽心纵剖面示意图块石钢索网箱体缓冲层快石上端齿楼下端齿槛底板钢索网箱体护底图L.6槽心纵剖面放大示意图

T/CAGHP021—2018L.3组装式泥石流排导槽组装式泥石流排导槽包括排导槽槽底及其两侧的排导槽侧墙,排导槽侧墙包括侧墙基础和设于侧墙基础之上的侧墙主体,若干预制好的钢筋混凝土长方箱体纵横相连、沿排导槽方向呈单列分布、构成所述侧墙主体,长方箱体顶面开散、其余五面封闭、内部装填土体。其优点是可就地施工,充分利用施工弃渣。排导槽的侧墙高度为长方箱体高度的整数倍,排导槽的侧墙宽度等于长方箱体短边边长。排导槽侧墙可为背斜式或直墙式。长方箱体短边侧壁上设有供长方箱体间横向相连的水平向连接孔,长方箱体底板和长方箱体侧壁上设有排水孔,长方箱体底板的四个角分别设供长方箱体间纵向相连的竖向连接孔。箱体内部装填土体的最大粒径为长方箱体短边边长的1/2。预制箱体沟床横断面线侧墙基础横向贯穿型肋槛图L.7直墙侧墙时软基消能肋槛型泥石流排导槽横断面52

表M.1H./De与纵坡的关系

N.1可行性研究阶段设计内容

N. 1. 2 设计图

不同方案的工程布置总平面图、分项工程布置 N.1.3估算书(另册装订)

N.2初步设计阶段设计内容

N.2.1 设计说明书

概述、项目的必要性与紧迫性、地理地质环境、泥石流形成条件与基本特征、泥石流防治工程设 计、工程投资概算、工程监测设计、施工组织设计、环保规划设计、工程实施效果评价。

推荐方案的工程布置总平面图、分项工程布置平面图、工程纵剖面图、代表性横断面图、分项工 程初步的结构设计图、施工组织平面图

N.2.4概算书(另册装订)

DL/T5110《水电水利工程模板施工规范》N.3施工图设计阶段设计内容

概述、项目的必要性与紧迫性、地理地质环境、泥石流形成条件与基本特征、泥石流防治工程设 计、工程投资预算、施工安全防护设计、工程监测设计、施工组织设计、环保规划设计、工程实施效果 评价。

工程布置总平面图、分项工程布置平面图、 与细部构造大样图、特殊工程与辅助工程设计图、施工组织设计平面布置图、监测设计平面

N.3.3计算书(另册装订)

T/CBDA 3-2016 建筑装饰装修工程BIM实施标准开低猎时 星设计参数计算、工程稳定性与结构验算 预算书(另册装订)

N.3.4预算书(另册装订

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