第三章 水土保持工程措施优秀课件

4 1 第三章水土保持工程措施 水土保持学 4 2 主要内容 4 3 第一节概述 4 4 一 水土保持治理措施的分类 根据治理对象分类 4 5 根据措施特性分类 4 6 第一节概述 4 7 二 水土保持工程措施的概念和地位 水土保持工程措施 engineeringmeasures 为防治水土流失 应用工程原理修筑的各种建筑物 是小流域水土保持综合治理措施体系的主要组成部分 与水土保持其他措施同等重要 不能互相代替 4 8 第一节概述 4 9 三 水土保持工程措施的种类和作用 坡面治理工程 沟道工程 护岸与治滩工程 小型蓄排引水工程 工程治沙措施 4 10 1 坡面治理工程 梯田 水平阶 鱼鳞坑 主要措施 梯田 拦水沟埂 水平沟 水平阶 鱼鳞坑 山坡截流沟 水窖 旱井 蓄水池 挡土墙等 4 11 特点 实施简单 投资少 效果好 易于被群众接受 作用 改变小地形 将雨水及融雪水就地拦蓄 使其渗入农地 草地或林地 减少或防止形成坡面径流 增加农作物 牧草以及林木可利用的土壤水分 将未能就地拦蓄的坡地径流引入小型蓄水工程 在有发生重力侵蚀的坡地上 可以修筑排水工程或支挡建筑物防止滑坡 1 坡面治理工程 4 12 主要措施 沟头防护工程 谷坊工程 拦沙坝 淤地坝 沟道护岸工程 2 沟道工程 谷坊 挡沙坝 锯齿坝 4 13 作用 固定沟床 防止沟头前进 沟床下切 减缓沟床纵坡 调节山洪洪峰流量 拦蓄泥沙 减少山洪或泥石流的固体物质含量 使山洪安全排泄 对沟口冲积锥不造成灾害 特点 技术要求高 投资大 2 沟道工程 4 14 主要措施 护基工程 护坡工程 引洪漫地等 3 护岸与治滩工程 作用 控制水流流向 防护河岸或沟岸 水库坝坡免受冲刷 特点 技术要求高 投资大 护基工程 4 15 主要措施 小水库 蓄水塘坝 引水工程等 4 小型蓄排引水工程 作用 将坡地径流及地下潜流拦蓄起来 在减少水土流失危害的同时 灌溉农田 提高作物产量 特点 技术要求高 投资大 水塘 4 16 主要措施 机械沙障 化学治沙 风力治沙 水力治沙等 5 工程治沙措施 作用 对风沙流进行干预 以固定 阻挡或疏导流沙 改变风沙运动规律 减轻风沙危害 特点 技术要求低 投资小 机械沙障 4 17 主要内容 4 18 第二节坡面治理工程 4 19 一 坡面固定工程 4 20 1 挡墙 retainingwall 是用来侧向支撑土体的构筑物 又称挡土墙 主要用于防止崩塌 小规模滑坡 大规模滑坡前缘的再次滑动 4 21 重力式 锚定式 挡墙的构造 悬臂式 扶壁式 桩墙式 4 22 重力式挡墙 根据建筑材料和形式 分为片石垛 浆砌石挡墙 混凝土或钢筋混凝土挡墙 空心挡墙 4 23 重力式挡土墙适用于坡脚较坚固 地基允许承载力较大 抗滑稳定性较好的滑坡与崩塌体 常用于墙高 5m的低挡土墙 当滑动面出露在斜坡上较高位置 坡角基底较坚固时 一般采用空心挡墙 明洞 滑动面有几个且滑坡体较薄时 可分级支挡 4 24 4 25 悬臂式挡墙 多用于地基土质差且墙高h 5m的重要工程 扶壁式挡墙 多用于地质条件差且墙高h 10m的重要工程 锚定式挡墙 多用于地基承载力较低的重要工程 墙高可达25m 悬臂式挡墙 锚定式挡墙 4 26 重庆市巫山57m超高加筋土挡墙 加筋土挡墙由填土和填土中布置一定的筋带 或筋网 以及墙面板三部分组成 它是法国工程师亨利 维达尔在1963年发明的 4 27 自嵌式植生挡土墙 加筋植生挡土墙 4 28 2 护坡工程 worksforprotectingslopes 作用 加固不稳定边坡 防止崩塌 形式 砌石 格状框条 喷浆 混凝土 锚固等 4 29 1 砌石护坡 分干砌和浆砌 干砌用于易受冲刷 有地下水渗流的土质边坡 浆砌用于没有涌水的软质岩石和密实土斜坡 防止岩石风化和水流冲刷 浆砌护坡 干砌石护坡 4 30 2 混凝土护坡 用于边坡极不稳定 坡脚可能遭受强烈洪水冲淘的较陡坡段 必要时需加锚固定 坡度小于1 1 高度小于3m的坡面 采用混凝土砌块护坡 坡度在1 0 0 5 1 0 1 1的 采用钢筋混凝土砌块护坡 混凝土砌块多采用预制件 坡面涌水较大时 应设反滤层 涌水很大时 最好修筑盲沟排水 浆砌混凝土砌块护坡 4 31 在基岩有细小裂隙 无大崩塌的防护坡段 采用喷浆机进行喷浆或喷混凝土护坡 以防止基岩风化剥落 不要在有涌水和冻胀严重的坡面喷浆或喷混凝土 岩石风化 崩塌严重的地段 加筋锚固后再喷浆 喷浆护坡 喷浆护坡 3 喷浆护坡 4 32 4 格状框条护坡 用浆砌石或混凝土 钢筋混凝预制构件 或现场直接浇制 修成格式建筑物 为防止格式建筑物向下滑动 应固定框格交叉点或在坡面深埋横向框条 在网格内种植草皮 4 33 格状护坡 4 34 3 排水工程 drainageworks 1 地表水排除工程 surfacedrainageworks 作用 a 拦截外部地表水进入 b 防止坡面内的地表水大量渗入 并尽快汇集排除 类型 a 水沟工程 包括截水沟和排水沟 b 防渗工程 包括整平夯实和铺盖阻水 4 35 3 排水工程 drainageworks 1 地表水排除工程 surfacedrainageworks 水沟工程布设原则截水沟布置在病害斜坡范围外 拦截旁引地表径流 防止地表水向病害斜坡汇集 排水沟布置在病害斜坡上 一般呈树枝状 充分利用自然沟谷 在湿地和泉水出露处 可设置明沟或渗沟等引水工程 4 36 排水沟工程 4 37 2 地下水排除工程 undergrounddrainageworks 作用 排除和截断渗透水 作用是排除土壤水和支撑局部土体 有泉眼的斜坡上 渗沟应布置在泉眼附近和潮湿的地方 渗沟深度一般大于2m 沟底应置于潮湿带以下较稳定的土层内 并应铺砌防渗 渗沟 4 38 作用是排除浅层 约3m以上 地下水 暗沟 暗沟分为集水暗沟和排水暗沟 集水暗沟用来汇集浅层地下水 排水暗沟连接集水暗沟 把汇集的地下水作为地表水排走 明暗沟即在暗沟上同时修明沟 可以排除滑坡区的浅层地下水和地表水 4 39 是利用钻孔排除地下水或降低地下水位 分为 垂直孔 仰斜孔 反射孔 排水孔 用于含水层透水性差的土质斜坡 4 40 作用是拦截 储备 疏导深层地下水 截水隧洞修筑在病害斜坡外围 用来拦截旁引补给水 排水隧洞布置在病害斜坡内 用于排泄地下水 排水洞 地下水向含水层滑坡区大量流入 可在滑坡区外布设截水墙 将地下水截断 再用仰斜孔排出 注意不要将截水墙修筑在滑坡体上 截水墙 截水墙布置图 4 41 4削坡和反压填土 削坡主要用于防止中小规模的土质滑坡和岩质斜坡崩塌 削坡的对象是滑动部分 可减缓坡度 减少滑坡体体积 从而减少下滑力 反压镇土是在滑坡体前面的阻滑部分堆土加载 以增加抗滑力 填土可筑成抗滑土堤 削土减重 卸土反压修堤 渗沟 阻滑部分 4 42 5抗滑桩 frictionpile 是穿过滑体深入滑床以下稳定部分以固定滑体的一种桩柱 由多根抗滑桩组成的桩群共同支撑滑体的下滑力 省工省料 施工方便 工期短 广泛采用 材料 木桩 钢桩 混凝土桩 钢筋混凝土桩等 适用于滑体不太厚 滑床比较稳固的情况 抗滑桩 滑坡体 不透水层 4 43 6滑动带加固措施 采用机械的或物理化学的方法 提高滑动带强度 防止软弱夹层进一步恶化 普通灌浆法 采用由水泥 粘土等普通材料制成的浆液 用机械方法灌浆 化学灌浆法 采用由各种高分子化学材料配制的浆液 借助一定的压力把浆液灌入钻孔 石灰加固法 是根据阳离子的扩散效应 由溶液中的阳离子交换出土体中阴离子而使土体稳定 4 44 6滑动带加固措施 某公路滑动带加固措施 4 45 7植物固坡工程 坡面生物 工程综合措施 即在布置的拦挡工程的坡面或工程措施间隙种植植被 例如 在挡土石墙 石笼墙 铁丝链墙 格栅和格式护墙上加上植物措施 可以增加这些挡墙的强度 4 46 7落石防护工程 悬崖和陡坡上的危石对坡下的交通设施 房屋建筑及人身安全生产会有很大威胁 而落石预测很困难 所以要及早进行防护 常用的落石防治工程 防落石棚 挡墙加拦石栅 囊式栅栏 利用树木的落石网和金属网覆盖等 4 47 7落石防护工程 公路边坡落石防护工程 4 48 第二节坡面治理工程 4 49 梯田工程 中国是世界上最早修筑梯田 terrace 的国家之一 据不完全统计 目前全国共修梯田667万多公顷 其中黄土高原新建和改造旧梯田约267万ha 内条田约100万公顷 成为发展农业生产的一项重要措施 梯田的作用梯田的分类梯田的规划梯田的断面设计 4 50 改变地形 拦蓄雨水 减少径流 增加入渗 减少土壤侵蚀量 改良土壤 达到保水 保土 保肥的目的梯田是改造坡地 促进山区 丘陵区农业生产的一项重要措施 梯田 在坡地上沿等高线修成台阶式或坡式断面的田地 1 梯田的作用 法律规定25 以下的坡地一般可修成梯田种植农作物 25 以上的则应退耕植树种草 4 51 2 梯田的分类 按断面分水平梯田坡式梯田反坡梯田隔坡梯田波浪式梯田 4 52 a 水平梯田 田面水平 适宜于种植水稻和其他旱作 果树 4 53 b 坡式梯田 顺坡向每隔一定间距沿等高线修筑地埂而成的梯田 依靠逐年耕翻 径流冲淤并加高地埂 使得田面坡度逐年变缓 终至水平梯田 是一种过渡形式 4 54 c 反坡梯田 田面微向内测倾斜 反坡一般可达2 能增加田面蓄水量 并使暴雨时过多的径流由梯田内侧安全排走 适于栽植旱作与果树 4 55 d 隔坡梯田 相邻两水平阶台之间隔一斜坡段的梯田 4 56 e 波浪式梯田 在缓坡地上修筑的断面呈波浪式的梯田 又名软埝或宽埂梯田 4 57 2 按建筑材料分 石坎梯田 土坎梯田 植物田坎梯田 石坎梯田 土坎梯田 植物田坎梯田 4 58 3 按利用方向分 农用梯田 果园梯田 林木梯田 果园梯田 农林复合梯田 农用梯田 4 59 4 按施工的方法分 人工梯田和机修梯田 人工梯田 机修梯田 4 60 3 梯田的规划 耕作区的规划 一般以道路 渠道为骨干划分耕作区 每个耕作区面积以3 6公顷为宜 在每个耕作区内 进行具体的地块规划 地块的规划 地块的平面形状 应基本上顺等高线呈长条形 带状布置 地块布置注意 大弯取势 小弯取直 不强求一律顺等高线 以免把田面的纵向修成连续的 s 形 不利于机械耕作 田面应保留1 300 1 500的比降 以利自流灌溉 地块长度有条件可采用300 400米 一般150 200米 最好不要小于l00m 附属建筑物的规划 蓄水拦沙设施规划 道路规划 灌溉排水设施规划 4 61 4梯田的断面设计 梯田断面设计的基本任务 是确定在不同条件下梯田的最优断面 所谓最优的断面 应满足三点要求 适应机耕和灌溉要求 保证安全与稳定 挖填土方平衡 最大限度地省工 最优断面的关键是确定适当的田面宽度和埂坎坡度 在黄土丘陵区一般田面宽以30m左右为宜 缓坡上宽些 陡坡上窄些 田坎高以1 5 3m为宜 缓坡上低些 陡坡上高些 最高不要超过4m 4 62 一般根据土质和地面坡度先选定田坎高和侧坡 指田坎边坡 然后计算田面宽度 也可根据地面坡度 机耕和灌溉需要先定田面宽 然后计算田埂高 田埂占地 田面毛宽 田埂高度 田面净宽 田面斜宽 地面坡度 田坎坡度 4 63 梯田田面宽度的设计 根据不同地形和坡度条件 在不同地区 应分别采用不同的田面宽度 残垣 缓坡地区 农耕地一般坡度在5 以下 在实现梯田化以后 可以采用较大型拖拉机及其配套农具耕作 一般把25 30m宽的田面作为一个耕作小区 丘陵陡坡地区 坡度在10 30 一般采用小型农机进行耕作 8 10m宽的田面是合适的 田埂高度在1m左右为宜 这一