堤防漫溢除险和复堤

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针对堤防渗透的除险加固

针对堤防渗透的除险加固

年 来 根据 河 道 整 治 的要 求 逐 步 加 高 培 厚 。 经过 多年 建
设 , 具规 模 , 然 发挥 了一 定 的效 益 , 洪 涝灾 害 得 以 初 虽 使
缓解 , 但仍 不 能抵 御 大 洪水 的侵 袭 。 特别 是 通 过 9 8洪 水
的 检验 , 露 出 的 问题 和 出现 的 险情 有 以 下 几方 面 : 暴 ( ) 防 高 度普 遍 不 足 , 1堤 没有 达 到设 计 标 准 。 为 突 较 出的 是一 些 堤段 , 洪水 漫 溢 , 致坎 下 被 淹 。 导 ( ) 身断 面 尺寸 不 足 。顶 宽 过 窄 , 2堤 边坡 过 陡 , 数 多
进行 处 理 , 身 与穿 堤 建 筑物 侧 墙 间 的集 中渗 流 也 可 以 堤 采 用此 方 法 ; 堤身 横 向 贯穿 性 裂 缝 以及 新 老堤 身 结 合 对 水 平层 面 产 生 的集 中 渗流 , 可采 用 临水 侧 开 挖 回填 封 堵 或 裂缝 及 接 触 面充 填 灌浆 方 法 进行 处 理 。
无 防浪林 台消 减 风浪 , 而 造成 堤 防 塌坡 。 从
2 除 险 加 固的 方 案选 择 、
9 8大水 过 后 , 照 中共 中央 发 [ 9)5号 文 《 共 按 1 81 9 中
中央、 国务 院关 于灾 后 重建 、 治 江 湖 、 整 兴修 水 利 的若 干 意 见》 的精 神 , 照 原 批 复 的 2 按 0年 一 遇 防 洪 标 准 , 据 根 新 规 范 、 资 料 进 行 了 消 险加 固工 程 补 充 设 计 , 已 实 新 现 施 , 行情 况 良好 。 运 以下 结 合 此次 设 计 , 堤 防 的渗 透 破 对 坏 除 险加 固 方 案选 择进 行 总 结 。

第二章 堤防漫溢除险和复堤

第二章 堤防漫溢除险和复堤

第二章堤防漫溢除险和复堤第一节堤顶高程的复核第二节漫溢除险与复堤的布置第三节堤身填筑技术要求第四节堤顶与边坡的防护因自然与人类活动的影响等原因,不少江河湖堤防(此处不包括海堤)的防洪标准很低。

从抗御1998年大洪水的实际看来,很多堤防面临着漫顶的现实威胁,出现了靠子堤挡水1~2m的超常状态,险情极为严重。

在正常情况下,堤防要解除漫溢的威胁,堤顶必须达到有关规范规定的设计高程。

堤身加高,堤坡和堤顶相应也要加培。

堤防溃决的复堤、因崩岸退堤还滩、堤线的裁弯取直等,需要在新的地基上,进行新堤的设计和施工。

第一节堤顶高程的复核加上一定的堤顶超高y所确定。

凡是堤堤顶高程应由推定的设计洪水位h1顶高程尚未达到两者之和的堤防,原则上都应加高培厚堤身,使之达标。

所以,为了进行堤防漫溢破坏的除险工作,首先就要复核堤顶高程,检查其是否满足规范规定的要求。

一、堤防工程防洪标准的推定堤防工程防护对象的防洪标准应按国家标准《防洪标准》确定。

堤防工程的防洪标准应根据防护区内防洪标准较高防护对象的防洪标准确定。

堤防工程的级别应符合国家标准《堤防工程设计规范》的规定,见表2-1。

表2-1 堤防工程的级别对于特别重要的堤防,其防洪标准经专题论证后,要报主管部门审批确定。

蓄、滞、行洪区的堤防工程的防洪标准,应根据江河流域规划要求专门确定。

以洪水的重现期表示的防洪标准,所对应的是洪峰流量值。

不同河段应该通过洪水的频率分析,计算出相应重现期的设计洪水洪峰流量值,实测当时河段的纵横断面,并分析选用糙率值,通过推水面线的方法,得到该河段沿程的设计洪水位值。

对于选用的糙率、断面等,必须通过非设计流量下实际水面线的反复校核。

以重现期表示的设计洪水位,一般可以保持一个相当长时期的稳定。

如果河道糙率或断面发生了很大变化(如淤积、裁湾等),必须采用上述步骤,重新推算沿程新的设计洪水位,以免对堤防安全造成威胁。

当江河水系复杂,分流、顶托组合因素很多,难以用某一重现期的设计洪水来推定设计洪水位时,在一些流域规划中,往往以实际发生的某次洪水的最高水位,或者在此基础上酌量提高后作为设计洪水位,在经上级主管部门批准后,也可作为堤顶高程设计洪水位复核的依据。

水库除险加固技术

水库除险加固技术

水库除险加固为了搞好堤防的除险加固,应做好几项前期工作。

首先应收集掌握除险加固所需的基本资料,以便为堤防的安全评价和除险加固措施的选择提供科学依据,避免盲目性。

在此基础上,有针对性地开展堤防的安全复核工作,并做出是否险工险段以及是否进行除险加固的判断,最后制定合理的除险加固办法,以防患于未然。

此外,对汛期采取的临时抢险措施,必须分别具体情况进行善后处理,这也是汛后堤防除险加固必须做好的一项工作。

第一节除险加固所需的基本资料为了开展堤防的除险加固工作,应对已有的工程资料进行收集,必要时应有针对性地进行工程地质勘察工作。

所需资料包括:①工程及水文地质资料;②工程监测、检查及隐患探测资料;③堤防建设和出险情况的历史资料。

这是进行堤防安全复核的重要依据,也是进行堤防除险加固工程设计和选择施工方法的科学基础。

一、工程及水文地质资料为了进行堤防的安全复核以及除险加固工程的设计和施工,首先应收集有关的工程及水文地质资料,包括工程的级别、工程的重要性、环境条件、堤身和堤基等有关材料的物理力学性质指标、堤身和堤基的地层分布等有关资料。

必要时还应该有针对性地进行工程及水文地质的勘察工作,查明主要地质问题并获取有关资料。

所涉及的工程及水文地质资料主要有:(一)土的物理力学性质指标⒈土的物理性质指标常用的土的物理性质指标主要有:颗粒组成、比重(Gs)、湿密度(ρ)、干密度(ρd )、含水率(ω)、界限含水率(塑限含水率ωP、液限含水率ωL)、孔隙率n、有效孔隙率ne 、饱和度Sr、不均匀系数Cu等。

这些均为堤防安全复核计算和除险加固设计时可能用到的资料。

⒉土的力学性质指标常用的土的力学性质指标主要有:渗透系数(k)、抗渗强度、抗剪强度指标(凝聚力c、内摩擦角Ф)、压缩系数等。

这些指标主要用于渗流及渗透稳定计算、抗滑稳定分析与沉降计算中。

(二)土的水理性质及水质分析对黄土和分散性粘土应了解其湿陷特性、崩解和湿化特性等。

这些特性对工程有重要意义。

堤防常见破坏形式的成因及除险方案

堤防常见破坏形式的成因及除险方案

浅析堤防常见破坏形式的成因及除险方案摘要:我们知道渗透破坏和下陷在堤防工程中存在较为普遍的现象,同时渗透破坏和下陷是堤防工程中难以治愈的心腹之患。

笔者长期从事水利工程养护管理工作,本文简单介绍了渗透破坏和下陷的成因及除险方案。

关键词:渗透破坏下陷成因加固中图分类号:k826.16 文献标识码:a 文章编号:一、堤防常见破坏形式的成因和分类(一)土堤堤身渗透破坏的成因和分类堤身的渗透破坏包括三种类型:渗水(散浸)造成的堤坡冲刷、漏洞和集中渗流造成的接触冲刷。

分述如下:1.堤坡冲刷堤坡冲刷系由背水堤坡渗水所致。

一种是堤坡的出逸比降大于允许比降而产生的渗透破坏,另一种是渗水集中后造成对坡面的水流冲刷。

应当说,对背水侧地下水位(或水头)较高的情况,当发生持续高水位时堤坡渗水是必然的。

关键是出逸点不应过高,渗流量不应过大,以免造成堤坡的渗透破坏和水流冲刷,甚至导致滑坡,对这种有害渗水必须采取措施进行除险。

造成出逸点过高的主要原因有:堤身断面宽度不够,堤坡偏陡;堤身尤其是后加高的堤身透水性强,或填筑层面明显,导致堤身的水平向渗透系数偏大;新老堤身、堤段施工接头处存在薄弱结合面。

2.堤身漏洞堤防背水坡及堤脚附近出现横贯堤身的流水孔洞称为漏水洞。

由于漏水洞中的集中水流对土体的冲刷力很强,因此对堤防的危害性极大。

产生漏洞的主要原因有:堤身质量差,土料含砂量高,有机质多;有生物洞穴或其它易腐烂的物料;其它隐患,如旧涵洞、坑窖、棺木等。

3.堤身接触冲刷当堤身发生集中渗流且冲刷力大于土体的抗渗强度时,在集中渗流处就会产生接触冲刷破坏。

造成堤身集中渗流的主要原因有:穿堤建筑物与堤身间出现裂缝;新老堤身结合面未清基或清基不彻底;堤防分段建设的结合部填筑密度低等。

由于接触冲刷的发展速度往往较快,因此对堤防的威胁很大,必须对其进行除险加固。

(二)抛石基础+沉箱+混凝土挡墙堤身破坏的成因和分类堤面下陷堤面下陷的成因主要是:(1)混凝土挡墙之间的分缝漏砂;漏砂住要是分逢间的止水片老化、腐蚀、脱落造成的;分逢漏砂使堤身填充无流失,堤身由下至上掏空,在堤身内部形成空洞,从而造成下陷;由于堤身内部掏空,从表面观察无法及时发现(特别是对于堤顶有铺设地砖的堤段),其出现的时间具有无法预测性,并且是突然性下陷,丝毫没有征兆;此类下陷在珠江堤岸十分常见,并且对堤身及堤面上的行人都存在很大的安全隐患。

堤防防汛抢险技术要点总结

堤防防汛抢险技术要点总结

堤防防汛抢险技术要点总结(一)堤防险情种类堤防遇洪水可能出现渗水、管涌、漏洞、滑坡、裂缝、坍塌、陷坑、漫溢、决口等险情。

险情可能多类同时发生,南山支流发生险情机率较高。

(二)主要抢险方法1、渗水:背水坡及坡脚附近出现土壤潮湿或发软、有水渗出。

抢护原则是临水截渗、背水导渗。

抢护方法:(1)临水截渗:临水坡用透水性小的粘性土料抛筑前戗,或用蓬布、土工膜隔渗,主要截渗方法有:①散抛粘土截渗:当临堤水深较小,风流不大,附近有粘性土料而且取土较易时采用,粘土戗台顶宽不小于3米,高度不小于水位以上1米,长度最少超过渗水堤段两端各5米。

②土袋(桩柳)前戗截渗:当临河水浅但流速较大,散抛土料易补冲失时采用,先在水面以下堤坡脚以外用土袋筑一隔墙,然后再抛填土料。

③桩柳防冲墙截渗:当临河水深较大,水下土袋筑墙困难,工程量大时采用,即在临水侧坡脚前0.5~1.0米处,打木桩一排,桩距1米,桩长根据水深和流势确定,一般以入土1米,桩顶高出水面为度,打好的木桩上用柳枝或芦苇、秸料等销料编成篱芭或用竹杆、木杆将木桩连起来,上挂芦席或草帘、土工布、苇帘等,桩柳防护墙做好后抛填土料。

④土工膜(或蓬布、彩条布)加土袋保护层:当缺乏粘性土时采用,先清理铺设范围内堤坡和堤脚地面,将土工膜卷在滚筒上从堤肩上往下滚,尺寸以铺满堤坡并伸入临水堤脚外1米以上为宜,辅好后由下往上压满一层土袋保护。

(2)背水坡用透水性大的砂石、土工织物或柴草反滤,具体有:①反滤沟导渗:当堤背大面积严重渗水时采用,主要是在堤背开挖导渗沟,铺筑反滤料,使渗水集中在沟内排出,避免带走土粒。

导渗水形式用“纵横沟”、“丫头沟”、“人字沟”。

一般深在0.5~1.0米,宽0.5~0.8米,顺堤按纵向沟每隔6~10米开1条,导渗材料有沙石、销料、土工织物等三种。

②反滤层导渗:背水坡土体过于稀软,开沟有困难或堤身断面小不宜开沟时采用。

先将地面软泥、草皮、砖石等杂物清除,再分层辅满滤料,其上再压厚30厘米左右的块石或沙袋保护。

(整理)堤防渗透破坏的除险加固.

(整理)堤防渗透破坏的除险加固.

第三章堤防渗透破坏的除险加固渗透破坏在堤防工程中非常普遍,据98年长江防洪抢险的统计资料,由渗透破坏造成的险情约占险情总数的70%。

除去漫溢险情,则溃口性险情几乎全部是渗透破坏所致。

防洪抢险及除险加固的实践表明,渗透破坏是堤防工程中最普遍且难以治愈的心腹之患。

要做好渗透破坏的除险加固工作,需从以下几个方面入手:首先要了解渗透破坏属于哪种类型,并分析其形成的原因;然后根据渗流控制原则和具体的工程地质条件,选择经济合理的除险措施;为保证除险效果,需要对所选择的工程措施进行复核;最后对所选择的工程措施进行精心设计和施工,达到根除渗透破坏的目的。

第一节渗透破坏的成因和分类只要堤防的临水侧和背水侧存在水头差,堤防就有渗流产生。

随着汛期水位的升高,堤身内的浸润线逐步形成并不断抬高,堤基和堤身内的渗透比降也逐渐增大。

当渗流产生的实际渗透比降J大于时,土体将产生渗透破坏。

堤防的内在隐患会加速渗透破坏的发生和发展。

土的临界渗透比降JC一、渗透破坏的土力学分类和判别渗透破坏也称渗透变形。

由于渗流条件和土体条件的不同,渗透破坏的机理、发展过程及后果也不一样。

从渗透破坏发生的机理角度,可以将渗透破坏分为四种类型:1.流土在渗透力作用下,土体中的颗粒群同时起动而流失的现象称为流土。

这种破坏形式在粘性土和无粘性土中均可以发生。

粘性土发生流土破坏的外观表现为:土体隆起、鼓胀、浮动、断裂等。

无粘性土发生流土破坏的外观表现是:泉眼(群)、砂沸、土体翻滚最终被渗透托起等。

2.管涌在渗透力的作用下,土体中的细颗粒(填料颗粒)沿着土体骨架颗粒间的孔道移动或被带出土体,这种现象叫管涌。

它通常发生在砂砾石地层中。

3.接触冲刷渗流沿着两种不同介质的接触面流动并带走细颗粒的现象称为接触冲刷。

如穿堤建筑物与堤身的结合面和裂缝的渗透破坏等。

4.接触流土渗流垂直于两种不同介质的接触面运动,并把一层土的颗粒带入另一土层的现象称为接触流土。

这种现象一般发生在颗粒粗细相差较大的两种土层的接触带,如反滤层的机械淤堵等。

河道堤防除险加固工程简析

河道堤防除险加固工程简析

河道堤防除险加固工程简析1 河道堤防除险加固的重要性在我国的众多大中型城市里都有河流经过。

因为有了河流的存在,人们农业用水和工业用水都有极大的便利,在城市的发展中水资源起着至关重要的作用,人们生活的方方面面都离不开水资源的运用,水资源很好地聚拢了人群,为城市的发展提供了大量的劳动力和资源。

但是,也正是因为我国的大中型城市大多数有河流的经过,为了防洪安全,在河流两岸必需修建堤防。

这主要是担心在河水暴涨时期,没有堤防的阻拦作用,河水倾泻而下,对城市中人们的生命财产安全造成不可估量的损失,也阻碍了城市以后的建设和发展。

如果经过农村的河流,没有有效的河道建设和堤防除险加固工程的安全管理,对村民和粮田粮食的毁坏也是致命性的。

所以,不管是城市还是农村,在有河流经过的地方都要建设河道,都要对河道堤防除险加固工程进行安全管理。

2 如何进行河道堤防除险加固工程进行河道堤防除险加固工程需要专业的人士和专业的知识,因为河道堤防除险加固工程是结合了力学、生物学、水力学等多种学科才能进行的一项工程。

任何堤防工程建设都需要科学的管理,因为这关系到堤防工程建设质量。

河道堤防除险加固工程如此重要,怎样才能建设好这些工程,我认为有以下办法;2. 1 河道堤防除险加固工程需解决好漏洞问题所谓的河道堤防漏洞是指河道的水位在平均值以上或者在汛期的高水位下,漏洞的洞口出现在背水坡或者是背水坡脚的附近。

有时漏洞的出现并不是单个的,很有可能是大规模的出现,以一种横贯堤身的形态展现,是一种渗流的孔洞。

漏洞出现的原因是多种多样的,最常见的原因有以下2 种:1)漏洞的出现和工程质量有关系。

河道堤防除险加固工程多采用水泥或者是石头作为工程的原材料,这些原材料有可能在加工的工程中出现了一些细小的缝隙,施工人员并没有注意到,导致缝隙在植物或者是风力和其它自然力量的作用下变成了漏洞。

2)漏洞的出现和动植物的作用力有关。

众所周知,千里之堤毁于蚁穴,白蚁是堤防除险加固工程最大的杀手,一些顽强植物的生长也会造成堤防具有漏洞。

浅谈堤防抢险技术

浅谈堤防抢险技术

浅谈堤防抢险技术摘要:正确判别堤防险情,才能进行科学、有效的抢护,取得抢险成功。

在防汛抢险中,对于险情处理所采取的措施,应科学准确,恰如其分。

险情重大,如果没有给予充分的重视,就可能贻误战机,造成险情恶化。

对险情进行恰当的分类,对堤防进行安全评估,区别险情的轻重缓急,以便采取适当有效的措施进行抢护。

一、险情分类堤防险情一般可分为:漏洞、管涌(泡泉,翻沙鼓水)、渗水(散浸)、穿堤建筑物接触冲刷、漫溢、风浪、滑坡、崩岸、裂缝、跌窝等。

1.漏洞漏洞即集中渗流通道。

在汛期高水位下,堤防背水坡或堤脚附近出现横贯堤身或堤基的渗流孔洞,俗称漏洞。

根据出水清可分为清水漏洞和浑水漏洞。

如漏洞出浑水,或由清变浑,或时清时浑,则表明漏洞正在迅速扩大,堤防有发生蛰陷、坍塌甚至溃口的危险。

2.管涌(泡泉,翻沙鼓水)汛期高水位时,沙性土在渗流力作用下被水流不断带走,形管状渗流通道的现象,即为管涌,也称翻沙鼓水、泡泉等。

出水口冒沙并常形成“沙环”,故又称沙沸。

在粘土和草皮固结的地表土层,有时管涌表现为土块隆起,称为牛皮包,又称鼓泡。

管涌一般发生在背水坡脚附近地面或较远的潭坑、池塘或洼地,多呈孔状冒水冒沙。

管涌险情必须及时抢护,如不抢护,任其发展下去,就将把地基下的沙层掏空,导致堤防骤然塌陷,造成堤防溃口。

3.渗水高水位下浸润线抬高,背水坡出逸点高出地面,引起土体湿润或发软,有水逸出的现象,称为渗水,也叫散浸或洇水,是堤防较常见的险情之一。

当浸润线抬高过多,出逸点偏高时,若无反滤保护,就可能发展为冲刷、滑坡、流土,甚至陷坑等险情。

4.穿堤建筑物接触冲刷穿堤建筑物与土体结合部位,由于施工质量问题,或不均匀沉陷等因素发生开裂、裂缝,形成渗水通道,造成结合部位土体的渗透破坏。

这种险情造成的危害往往比较严重,应给予足够的重视,5.漫溢土堤不允许洪水漫顶过水,但当遭遇超标准洪水等原因时,就会造成堤防漫溢过水,形成溃决大险。

6.风浪汛期江河涨水后,水面加宽,堤前水深增加,风浪也随之增大,堤防临水坡在风浪的连续冲击淘刷下,易遭受破坏。

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堤防漫溢除险和复堤第二章堤防漫溢除险和复堤因自然与人类活动的影响等原因,不少江河湖堤防(此处不包括海堤)的防洪标准很低。

从抗御1998年大洪水的实际看来,很多堤防面临着漫顶的现实威胁,出现了靠子堤挡水1~2m的超常状态,险情极为严重。

在正常情况下,堤防要解除漫溢的威胁,堤顶必须达到有关规范规定的设计高程。

堤身加高,堤坡和堤顶相应也要加培。

堤防溃决的复堤、因崩岸退堤还滩、堤线的裁弯取直等,需要在新的地基上,进行新堤的设计和施工。

第一节堤顶高程的复核加上一定的堤顶超高y所确定。

凡是堤顶高程尚未达到两者堤顶高程应由推定的设计洪水位h1之和的堤防,原则上都应加高培厚堤身,使之达标。

所以,为了进行堤防漫溢破坏的除险工作,首先就要复核堤顶高程,检查其是否满足规范规定的要求。

一、堤防工程防洪标准的推定堤防工程防护对象的防洪标准应按国家标准《防洪标准》确定。

堤防工程的防洪标准应根据防护区内防洪标准较高防护对象的防洪标准确定。

堤防工程的级别应符合国家标准《堤防工程设计规范》的规定,见表2-1。

表2-1 堤防工程的级别防洪标准≥100<100,且≥50<50,且≥30<30,且≥20<20,且≥10 [重现期(年)]堤防工程的级别12345对于特别重要的堤防,其防洪标准经专题论证后,要报主管部门审批确定。

蓄、滞、行洪区的堤防工程的防洪标准,应根据江河流域规划要求专门确定。

以洪水的重现期表示的防洪标准,所对应的是洪峰流量值。

不同河段应该通过洪水的频率分析,计算出相应重现期的设计洪水洪峰流量值,实测当时河段的纵横断面,并分析选用糙率值,通过推水面线的方法,得到该河段沿程的设计洪水位值。

对于选用的糙率、断面等,必须通过非设计流量下实际水面线的反复校核。

以重现期表示的设计洪水位,一般可以保持一个相当长时期的稳定。

如果河道糙率或断面发生了很大变化(如淤积、裁湾等),必须采用上述步骤,重新推算沿程新的设计洪水位,以免对堤防安全造成威胁。

当江河水系复杂,分流、顶托组合因素很多,难以用某一重现期的设计洪水来推定设计洪水位时,在一些流域规划中,往往以实际发生的某次洪水的最高水位,或者在此基础上酌量提高后作为设计洪水位,在经上级主管部门批准后,也可作为堤顶高程设计洪水位复核的依据。

二、堤顶超高的计算由于风浪和各种不确定性因素确定的影响,在设计洪水位上必须再加上一定的超高,以策安全。

堤顶超高: y=R+e+A(2-1)1.波浪爬高R:在风浪的作用下,波浪爬高常会引起堤防的漫溢险情。

波浪爬高可按《堤防工程设计规范》所介绍的方法计算。

湖堤及内陆河堤设计波浪的计算风速,可采用历年汛期最大风速平均值的1.5倍。

2.风壅水面高e:风沿水域吹过所形成的水面升高,即风壅水面超过静水面的高度,在有限风区的情况下,可按下式计算:e=KV2F/(2gd).cosβ (2-2)式中 e为计算点的风壅水面高度,m;K为综合摩阻系数,取K=3.6×10-6;V为设计风速,m/s,按计算波浪的风速确定;F为由计算点逆风向量到对岸的距离m;d为水域的平均水深m;β为风向与堤轴线的法线的夹角,度。

3.安全加高A:在设计堤顶高程时,要有一定的安全加高值,是因为水文分析中观测资料系列的有限性,河道冲淤变化,主流位置改变,堤顶磨损和风雨侵蚀。

安全加高值不含施工予留的沉降加高。

该值应根据堤防国家标准《堤防工程设计规范》,工程的级别和防浪要求按表2-2的规定分析确定。

表2-2 堤防工程的安全加高堤防工程的级别12345安全加高(m)不允许越浪的堤防工程 1.00.80.70.60.5允许越浪的堤防工程0.50.40.40.30.34.堤顶超高的取值:江河湖泊堤防原则上应按上述方法计算堤顶超高。

在堤防加固设计中,堤顶超高计算值可能变幅很大,直接使用有困难,往往按堤的等级、材料及河段特性,分段给出规定值。

如长江中游堤防特别重要的一类堤超高2.0m;二类堤超高1.5m;一般的三类堤超高1.0m。

第二节漫溢除险与复堤的布置一、除险加高布置经分析论证确定堤防加固高度后,应根据安全可靠,因地制宜的原则选择加固断面的结构型式。

我国绝大多数堤防为粘性土均质堤。

若无特殊原因,一般多选择与原堤防相同的土料加固堤身,结构简单,施工便利,有利于新老土层间的结合。

若原筑堤粘性土料短缺,且堤防加高高度大,所需粘性土料方量大,则可选择复式断面结构型式,以少量粘土作防渗斜墙,以砂砾石或砾卵石作支承体。

也可采用土工膜作防渗斜墙。

若当地碎石料或煤矸石料丰富,亦可用碎石料或煤矸石料作支承体。

堤防加高的断面型式选择应通过技术经济比较后确定。

(一)按均质堤型加高1.背水面培厚加高背水面培厚加高型式具有土源相对丰富、施工方便的优点,但也应注意防止新、老堤土结合面成为渗流薄弱面。

(1)料场选择的原则土料的渗透系数不大于10-4cm/s;土料的粘粒含量应与原堤土相当或略低,土料的渗透系数应与原堤土相当或略大。

粘粒含量比原堤土高出较多,渗透系数小得较多的粘土,不应采用,因其不利于堤体渗水的排出;土料天然含水率尽量接近最优含水率;重要堤防的料场应离堤脚300m以外,或者也可在距堤脚200m左右处取压盖平台的吹填固结土,但必须尽快吹填补齐;若堤防附近无合适土源,则料场选择还应考虑运距、交通方便、造价等因素。

(2)堤身布置堤身培厚加高的布置见图2-1。

堤顶宽度根据防汛、交通等实际需要确定,一般3级以上堤防不宜小于6m,堤坡可拟定为1:3,经稳定计算后确定(详见第四章)。

堤高大于6m者,背水坡应设戗台,其顶宽不小于2m,戗台的顶高程应在设计水位时的渗流出逸点以上。

浸润线与渗流出逸点计算,见第三章。

原堤防临水坡应按加高设计坡度整坡,背水坡则应挖成台阶状,按1:3.0的坡连接。

图2-1 背水面培厚加高的均质堤断面示意图2-2 临水面培厚加高的均质堤断面示意2.临水面培厚加高当河道整治需要或背水坡有其他工程设置无法培厚时,可考虑在临水面培厚加高堤防,断面布置如图2-2所示。

若需在临水面滩地取土,为了保护滩地的天然铺盖作用,取土范围应在距堤脚50m 以外,取土深度不超过1.5m。

土料的渗透系数应小于或相当于原堤土料的渗透系数。

原堤防背水坡应按加高设计坡度削坡,临水坡应挖成台阶状,按大于1:3.0的坡连接,以利于新、老堤身的结合。

培厚加高后的临水坡的稳定复核计算,应考虑设计水位降落时的反向渗透力及土体结合面浸水后的抗剪强度的降低。

汛期退水时应加强对临水面培厚加高堤段的观察。

(二)按复式堤型加高1.粘性土斜墙复式堤图2-3 背水面培厚加高的粘土斜墙复式堤断面示意将原堤防按粘性土斜墙复式断面加高,其断面型式如图2-3所示。

斜墙土料宜选择粘粒含量小于15~30%的亚粘土或粘粒含量小于30%~40%的粘土。

支承体宜选择最大粒径小于60mm级配较好的砂砾石。

粘性土斜墙底部应伸入原堤身1m,斜墙底宽约2~3m,具体可按接触渗径大于(1/4~1/3)的水头计算,顶宽1m,应高出设计水位0.5m。

砂砾石堤体的背水坡也应设置贴坡排水与反滤层。

反滤层的设计将在本节第二部分中介绍。

2.土工膜斜墙复式堤以土工膜斜墙防渗、以砂砾石作支承体的复式加高断面如图2-4所示。

若采用单层PE或PVC 膜,厚度约为0.4mm左右;若采用两布一膜型复合土工膜,膜厚约为0.2~0.3mm,膜两边的土工织物分别为200~250g/m2。

图2-4 背水面培厚加高的局部土工膜斜墙复式堤断面示意图2-5 土工膜在粘性土中埋置示意土工膜可埋置在原堤顶开挖的槽内,槽的形状尺寸见图2-5所示,膜与原堤土应紧密贴合,接触渗径应大于承受水头的1/4~1/3。

复合土工膜也应以单层膜的型式埋置在槽中,否则,带有透水织物的那一面就不能保证应有的接触渗径。

土工膜在堤顶应与防浪墙相连接。

若不设防浪墙,则可向背水面平铺50cm作封顶,土工膜上面为保护覆复层。

土工膜的技术要求将在本章第三节中介绍。

若原堤防土质疏松或土料渗透性大,也可将土工膜一直铺至堤脚,形成土工膜整体斜墙防渗,如图2-6所示。

(三)按防洪墙堤型加高1.以混凝土或浆砌石墙加高土堤图2-6背水面培厚加高的土工膜斜墙复式堤断面示意城市堤防加高,往往因场地所限,采用防洪墙型式加高土堤。

防洪墙一般有钢筋混凝土挡土墙和浆砌石挡土墙两种型式,图2-7为南京市长江某堤段城市防洪墙加高断面①。

墙高一般不大于5~6m为宜,防洪墙布置在临水堤肩处,墙背水侧中下部填土作为堤顶路面,上部1.2~1.5m作为防浪墙,也可挡水。

防洪墙的稳定和强度应按挡土墙复核。

图2-7 南京市长江某堤段城市防洪墙加高断面(a)钢筋混凝土防洪墙加高土堤 (b)钢筋混凝土防洪墙加高浆砌石防洪墙图2-7由南京市水利规划设计院提供。

2.以混凝土墙加高防洪墙防洪墙一般采用临水面加厚加高。

可在原浆砌石或砼防洪墙的临水面向内设置锚筋,直径约16 mm,深度约60cm,间距约50cm。

然后在原防洪墙临水面现浇钢筋混凝土防洪墙,具体尺寸可根据实际情况按挡土墙计算确定。

图2-7(b)为钢筋混凝土防洪墙加高浆砌石防洪墙。

二、除险复堤布置复堤往往是堤防除险加固的一项重要工作。

由于河道的裁弯取值,崩岸的退堤还滩和汛期溃口的复原,都需要进行复堤工作。

(一)断面选择与布置1.断面结构型式选择复堤断面的选择应循守安全经济、尽可能就地取材、尽可能与两端堤防断面结构一致的原则。

若堤线附近粘土或粉质粘土充足,可选择均质断面。

若堤线附近粘土或粉质粘土较少,可选择复合断面,以透水性较大的土石料作为堤支承体,以粘性土、土工膜作为防渗体。

防渗体的型式一般有心墙和斜墙两种,防渗体材料与型式的选择需经技术经济比较及与地基防渗型式统筹考虑确定。

心墙防渗体受地基不均匀沉降及地震作用等影响损害小,但其施工与支承体有干扰,工期相对长。

斜墙防渗体施工程序简单,速度快,在地基较好、地震烈度小的地区具有优越性,一旦防渗体受损害也易修复。

粘土等塑性材料与土工膜等柔性材料适应地基不均匀沉降的能力强于混凝土等刚性材料。

各种结构型式的堤身断面见图2-8。

①. 有防洪墙②. 有防浪墙③. 无墙(a)(b) (c)(d) (e)图2-8 各种结构型式的堤身断面(a)均质堤断面单位:cm,高程:m; (b)土心墙堤断面示意;(c)土斜墙堤断面示意(d)土工膜心墙堤断面示意;(e)土工膜斜墙断面示意2.断面轮廓布置(1)堤顶高程堤顶高程的确定见本章第一节。

堤顶路面填筑物,如碎石、沥青、混凝土等不计入堤顶高程。

当堤顶设置稳定坚固的防浪墙时,墙顶高程即为设计堤顶高程,但土堤顶面高程应高出设计静水位0.5 m以上。

一般土堤还应有堤高的3%~8%作为预留沉降量。

溃口段的堤高应从溃口最深处算起。

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