泥石流排导槽设计概论

泥石流排导槽是一种尽量利用天然沟道、多布置于泥石流堆积扇的敞口过流通道。在泥石流治理中可单独使用，也可与其它措施搭配使用，特别是在排泄条件有利的地段使用时，可有效进行泥石流治理。泥石流排导槽按其设置部位可分为进口段、流通段和出口段。

1、排导槽进口段

排导槽进口段应尽量与上游拦渣坝等结构物有效衔接，确保泥石流顺利进入排导槽。故此，排导槽进口段具有“上宽下窄”的喇叭形特征。一般情况下，对于粘性泥石流或具有大颗粒的泥石流，喇叭墙外斜为10~15°，稀性泥石流或具有小颗粒的泥石流，喇叭墙外斜为15~25°。在排导槽上游没有拦渣坝等控制性结构物工程时，排导槽进口段要尽量选择在岸坡稳定的顺直沟谷地段，尤其要尽量选在具有天然消能的凹岸一侧，或具有束流作用狭窄沟谷段，必要可设置引流堤等工程进行辅助。

图1 排导槽进口段与拦渣坝衔接和设置于凹岸示意图

2、排导槽流通段

排导槽流通段一般采用等截面、直线形设置。确需截面大小变化的应设置圆顺的过渡段，切忌“台阶形”截面转换，尽量减少泥石流撞击、堵塞排导槽的情况发生；确实曲线转弯的，应采用大角度缓圆过渡，尽量减少泥石流弯道超高或堵塞排导槽的可能。也就是说，排导槽的流通段截面布置应尽量避免截面忽大忽小、纵面上坡度差过大和平面上急弯转角。

图2 泥石流的流通段

3、排导槽出口段

排导槽出口段应设置于稳定地层，防止河流冲刷、摆动造成排导槽失效。为有效排泄泥石流，排导槽出口段应尽量与河流的流向小角度相交，有必要时在出口段可采用逐渐收缩断面的形式或适当加大排导槽与沟岸的高差，提高泥石流的过流排泄效果。

图3 泥石流出口段设置示意图

4、排导槽的截面形式

由于排导槽的沟壁与沟底摩擦系数小于天然沟谷，故在有效参照天然沟谷进行排导槽设置时，排导槽的截面可适当较天然沟谷小一些，或设置较天然沟谷小的纵坡。排导槽的截面设置应依据“束流攻沙”的原则，可适当加大排导槽的深度而压缩宽度。

图4 排导槽的主要截面形式

其中，梯形、矩形截面排导槽使用最为广泛，三角形截面的排导槽适用于频率高而流量较小的泥石流，U型、台阶形截面的排导槽主要适用于频率低而流量较大的泥石流。

5、最后说明

1）泥石流排导槽应用足够的刚度和强度，确保在冻融、水压力和泥石流冲撞、磨蚀等作用下的使用有效性，必要时可设置防冲肋槛（不建议外露）。尤其应加强弯道、纵坡差较大部位的排导槽结构强度与刚度。

2）泥石流处于旺盛期、出口段河流搬运能力有限、泥石流堆积扇增长较快、前部有重要结构物限制、沟谷纵坡相对平缓造成排导槽输送能力有限时，就需在排导槽上游的合适部位设置拦挡工程进行泥石流的综合治理。

图5 高速公路限制的泥石流拦挡坝工程设置