水庫除險加固

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1、 水庫除險加固 為了搞好堤防的除險加固，應做好幾項前期工作。首先應收集掌握除險加固所需的基本資料，以便為堤防的安全評價和除險加固措施的選擇提供科學依據(jù)，避免盲目性。在此基礎上，有針對性地開展堤防的安全復核工作，并做出是否險工險段以及是否進行除險加固的判斷，最后制定合理的除險加固辦法，以防患于未然。此外，對汛期采取的臨時搶險措施，必須分別具體情況進行善后處理，這也是汛后堤防除險加固必須做好的一項工作。 第一節(jié) 除險加固所需的基本資料 ??? 為了開展堤防的除險加固工作，應對已有的工程資料進行收集，必要時應有針對性地進行工程地質勘察工作。所需資料包括：①工程及水文地質資料；②工程監(jiān)測、檢查

2、及隱患探測資料；③堤防建設和出險情況的歷史資料。這是進行堤防安全復核的重要依據(jù)，也是進行堤防除險加固工程設計和選擇施工方法的科學基礎。 ??? 一、工程及水文地質資料 ??? 為了進行堤防的安全復核以及除險加固工程的設計和施工，首先應收集有關的工程及水文地質資料，包括工程的級別、工程的重要性、環(huán)境條件、堤身和堤基等有關材料的物理力學性質指標、堤身和堤基的地層分布等有關資料。必要時還應該有針對性地進行工程及水文地質的勘察工作，查明主要地質問題并獲取有關資料。所涉及的工程及水文地質資料主要有： ??? （一）土的物理力學性質指標 ??? ⒈土的物理性質指標 ??? 常用的土的物理性質指標

3、主要有：顆粒組成、比重（Gs）、濕密度(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、飽和度Sr、不均勻系數(shù)Cu等。這些均為堤防安全復核計算和除險加固設計時可能用到的資料。 ??? ⒉土的力學性質指標 ??? 常用的土的力學性質指標主要有：滲透系數(shù)（k）、抗?jié)B強度、抗剪強度指標（凝聚力c、內摩擦角Ф）、壓縮系數(shù)等。這些指標主要用于滲流及滲透穩(wěn)定計算、抗滑穩(wěn)定分析與沉降計算中。 ??? （二）土的水理性質及水質分析 授課：XXX ??? 對黃土和分散性粘土應了解其濕陷特性、崩解和濕化特性等。這些特性對工程有重要意義。

4、??? 水質分析的目的主要是為灌漿材料、防滲墻材料以及減壓井的防化學淤堵設計提供資料。 ??? （三）堤防的工程及水文地質剖面 ??? 堤防的工程及水文地質剖面是進行堤防安全復核和除險加固設計所必需的資料，應根據(jù)工程及水文地質勘察資料并經概化后得到。主要包括堤身和堤基的土層分布、分層厚度，地下水的分布、運動規(guī)律及邊界條件等，加上通過試驗得到的各土層的物理力學性質指標就構成了完整的工程及水文地質剖面圖。根據(jù)我國江河堤防的實際情況，堤防險工險段的堤基結構大體上分為三類。 ??? 當相鄰兩層滲透系數(shù)之比小于5倍時，可簡化為一層土，采用加權平均的滲透系數(shù)作為計算依據(jù)，這種簡化對滲流計算成果影響很

5、小。當相鄰兩層土的滲透系數(shù)相差100倍以上時，弱透水層可視為相對不透水層。由于巖石地基在堤防中極其少見，根據(jù)江河大堤經常遇到的地層結構及水文地質特性，堤防地基大體上可分為三種類型。 1. 單層透水地基 地基中各土層的滲透系數(shù)相差在5倍以內。黃河大堤的大部分堤段都可以概化成這種地基。 2. 雙層地基 表層為弱透水的土層，下臥強透水的砂礫層，再下面的地層的滲透系數(shù)比砂礫層小100倍以上。長江干堤的許多堤段屬于此類地基。 3. 多層地基 ??? 不能概化為單層透水地基或雙層地基的其它地基情況都可概化為多層地基。 ??? 二、工程監(jiān)測、檢查及隱患探測資料 ??? 堤防工程受自然因

6、素的作用和人為活動的影響，工作狀態(tài)和抗洪能力都會發(fā)生不斷的變化，產生工程缺陷或出現(xiàn)其它問題，如不能及時發(fā)現(xiàn)和處理，一旦汛期出現(xiàn)高水位，將產生險情，往往會措手不及，造成防汛的被動局面。因此，應對重要堤防進行監(jiān)測、檢查和隱患探測方面的工作，對威脅堤防安全度汛的隱患要及時進行處理，確保工程安全渡汛。堤防的監(jiān)測、檢查和隱患探測資料是進行堤防安全復核的重要依據(jù)之一，是除險加固工作需要收集和掌握的資料。 1. 安全監(jiān)測資料 授課：XXX ??? 安全監(jiān)測是通過設置觀測標點和傳感器并進行定期觀測，根據(jù)觀測資料對工程進行安全評價的一種方法。 ??? 安全監(jiān)測主要包括：沉降及水平位移觀測、滲壓觀測

7、、水下地形觀測、裂縫（滑坡）監(jiān)測等方面的內容。 ??? （二）安全檢查資料 ??? 堤防安全檢查是對堤防進行安全評價的一個重要手段，分為堤防外部檢查、和堤身隱患檢查。 ??? 1.堤防外部檢查 ??? 堤防外部檢查一般分為經常性檢查、定期檢查和特殊（臨時）檢查。經常性檢查是指由工程管理人員按照崗位責任制要求進行的工程檢查。定期檢查主要是指由基層管理單位按規(guī)定進行的工程全面普查，一般每年汛前、汛后各組織進行一次“徒步拉網式”的工程普查。特殊檢查是指當工程處于非常運用條件下（如特大暴雨、颶風、地震、持續(xù)高水位等）進行的檢查。 ??? 外部檢查的主要內容有：堤身雨淋沖溝、陷坑、動物洞穴、裂

8、縫、滲漏、滑坡、崩岸。堤基的薄弱環(huán)節(jié)，如取土坑、池塘、坑道、未封堵的鉆孔、違章水井等。堤防穿堤建筑物及與堤身結合部的變形、裂縫、滲漏、淘空等缺陷。 ??? 2.堤身隱患檢查 ??? 堤身隱患是削弱堤防抗洪能力，造成汛期搶險的主要根源。不論是汛前檢查，還是平時管理中的維修養(yǎng)護，都應將它視為重點。 ??? 堤防經常發(fā)生的隱患主要有：生物洞穴、植物腐爛形成的空隙，堤內暗溝、暗管、廢井、墳墓，堤身填筑隱患（凍土塊、大塊土、工段接頭、新舊堤結合面、裂縫）等。 ??? （三）隱患探測資料 ??? 堤防安全檢查除沿堤進行實地查看和調查訪問外，還應采取一些必要的探測措施，以及早發(fā)現(xiàn)和消除堤身隱患，達

9、到確保堤防工程安全的目的。常用的探測方法有：人工或機械錐探、電法探測。 ??? 錐探可以根據(jù)錐頭的進入速度（阻力）、聲音等，憑感覺判別是否存在隱患，同時還可以向錐孔內灌入細沙或泥漿，進行驗證的同時也對隱患進行了處理。 ??? 電法探測是地球物理勘探的一種方法。它是根據(jù)地下巖土層在電學性質上的差異，借助一定的儀器裝置量測其電學參數(shù)，通過分析研究巖土電學性質的變化規(guī)律，結合有關巖土層資料，推斷地下一定深度范圍內的隱患存在情況。表1—1給出了幾種常用的探測儀器及功能。 授課：XXX 表1－1 常用的幾種電法探測儀 單位 使用儀器 探測內容 中國水利水電科學研究院 SDC-2型大

10、壩滲漏探測儀 堤壩基礎滲漏探測、灌漿加固效果檢驗、堤壩隱患普查、安裝測壓管定位以及其他工程地質勘探 黃委會 物探大隊 SD-1型瞬變電磁儀、淺層地震儀或動態(tài)信號接收分析儀、MIR-1C/MIS高密度電阻率連續(xù)電測系統(tǒng) 堤壩軟弱土層、堤身裂縫、堤身洞穴、滲漏等隱患的普查及重點探查 山東 黃河河務局 ZDT-I型智能堤壩隱患探測儀 同上 江西九江市 水科所 TTY-1型便攜式智能堤壩隱患探測儀 同上 ??? 三、堤防建設和出險情況的歷史資料 ??? 根據(jù)我國堤防工程的實際情況，由于工程地質勘察資料一般較少，因此，堤防建設和出險情況的歷史資料，不但是進行堤防安全復核的重

11、要依據(jù)，也是進行除險加固設計和施工所必須的資料。 ??? 堤防建設資料包括復堤、改建、擴建、加固等方面的設計與施工技術資料。 ??? 對歷史險情應重點了解：出險時間、出險類型、出險位置、出險范圍、出險程度、出險水位及歷時等有關資料。 第二節(jié) 堤防的安全復核 ??? 通過對堤防進行安全復核，可以分清隱患的危險程度，做出是否險工險段以及加固處理先后次序的判定，從而做到有目的、有計劃地清除隱患，保證堤防安全運行。因此，堤防的安全復核是除險加固工作的一項重要前期工作，做好這項工作有著十分重要的意義。 ??? 堤防的安全復核，通常應從三個方面著手：以現(xiàn)有的規(guī)程規(guī)范為依據(jù)進行安全復核；以安全監(jiān)測

12、、檢查和隱患探測結果為依據(jù)進行安全復核；以多年運行狀態(tài)為依據(jù)進行安全復核。 ??? 一、以現(xiàn)有規(guī)范規(guī)程為依據(jù)進行安全復核 授課：XXX ??? 根據(jù)堤防工程技術規(guī)范規(guī)程的要求，對堤防進行安全復核的主要內容有：堤頂高度、堤坡的抗滑穩(wěn)定性、堤坡的滲透穩(wěn)定、地基的滲透穩(wěn)定、堤岸的穩(wěn)定等。 ??? 1.堤頂高度 ??? 堤頂設計高程應按設計洪水位加堤頂超高確定。若達不到規(guī)范要求，則視為不安全，應進行堤身的加高和培厚。 ??? 2.堤坡的抗滑穩(wěn)定 ??? 抗滑穩(wěn)定復核分為正常情況和非常情況。正常情況下抗滑穩(wěn)定復核的內容有：①設計洪水位下的穩(wěn)定滲流期或不穩(wěn)定滲流期的背水側堤坡，設計洪水位

13、驟降期的臨水側堤坡。非常情況下的復核內容為：多年平均水位時遭遇地震的臨水、背水側堤坡。復核計算一般可用瑞典圓弧滑動法或改良圓弧滑動法。若復核的安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求，則應進行除險加固。 ??? 3.堤坡的滲透穩(wěn)定 ??? 通過滲流計算得到背水堤坡滲流出逸段的滲透比降，若大于允許比降或滲透水流產生堤坡沖刷，則應設置貼坡反濾等保護措施。堤坡最易產生滲透破壞的地方是滲流出逸點，其抗?jié)B臨界比降可根據(jù)第三章的公式（3—2）確定，再除以安全系數(shù)就是允許比降值。 ??? 4.堤基的滲透穩(wěn)定 ??? 通過滲流計算確定堤基表土層的滲流出逸比降，若大于堤基表土層的允許比降，則應采取蓋重或減壓措施。 ??

14、? 在沒有反濾保護的情況下，無粘性土的允許比降參見表3—2。粘性土的允許比降可按第三章的公式（3—1）先求得流土的臨界比降，然后除以安全系數(shù)得到。 ??? 5.堤岸的穩(wěn)定 ??? 受風浪、水流等作用，在可能發(fā)生沖刷破壞危及堤岸穩(wěn)定的堤段，應采取防護措施，防護措施可按有關規(guī)定因地制宜地確定。 ??? 二、以安全監(jiān)測、檢查和隱患探測結果為依據(jù)進行安全復核 ??? 監(jiān)測、檢查和隱患探測資料是進行安全復核的重要依據(jù)之一。根據(jù)這些資料，進行必要的分析判斷，就可以對堤防存在的一些問題做出安全評價，據(jù)此對工程進行除險加固處理，確保工程安全。 ??? 1.根據(jù)沉降觀測或檢查結果進行安全復核 授課：

15、XXX ??? 一般認為，沉降量不超過堤高的3%就不會有危險。如有異常，應檢查分析原因。如屬堤身正常固結沉降所致，則汛前應進行加高培厚。若因堤基變動或因堤身受外力作用所引起，則應采取相應的除險加固措施。 ??? 2.根據(jù)滲流觀測和檢查結果進行安全復核 ??? 一般來說，在同樣水位情況下，如果滲流量沒有變化，或逐年減少，滲水即屬正常。若滲流量隨時間增加，甚至發(fā)生突然變化，則屬異常滲流，應分析成因，根據(jù)不同情況采取相應除險措施。 ??? 3.根據(jù)水下地形觀測和檢查結果進行安全復核 ??? 如果靠近堤腳附近的河床被刷深，或險工、磯頭所拋護底護腳塊石斷面發(fā)生變化，說明有“根石走失”現(xiàn)象，

16、表明有崩岸的可能，應根據(jù)不同情況，采取相應加固措施。 ??? 4.根據(jù)裂縫（滑坡）監(jiān)測和檢查結果進行安全復核 ??? 當發(fā)現(xiàn)堤身裂縫，經分析有可能是滑坡引起，或將造成滑坡時，應及時采取除險加固措施。 ??? ⒌根據(jù)其它檢查資料進行安全復核 ??? 如發(fā)現(xiàn)穿堤建筑物及與堤身的結合部發(fā)生錯位、集中滲流，堤基有取土坑塘等薄弱環(huán)節(jié)，應分析成因并對可能造成的后果進行分析評價，做出是否需要進行除險加固的判斷。 ??? ⒍根據(jù)隱患探測資料進行安全復核 ??? 對探測到的生物洞穴、植物腐爛造成的空洞、暗溝、暗管、廢井、墳墓、堤身填筑隱患（凍土塊、大塊土、工段接頭、新舊堤結合面、裂縫）等，應根據(jù)其危

17、害程度，經分析論證后采取相應措施進行除險加固。 ??? 三、以多年運行狀態(tài)為依據(jù)進行安全復核 ??? 經過汛期考驗，尤其是經過歷時長、水位高的洪水考驗，堤防隱患大多暴露出來，這相當于一個破壞性質的原型試驗。由于堤防的工程地質資料一般較少，因此，以多年運行狀態(tài)為依據(jù)進行安全復核顯得特別重要也特別實用。首先，對汛期暴露出來的險情多發(fā)區(qū)、險情嚴重區(qū)必須進行除險加固，除險加固的順序應根據(jù)險情的危害程度決定，險情的危害程度可以根據(jù)險情發(fā)生的實際情況和表現(xiàn)來判斷。另外，還可以通過出險情況的反分析，推斷可能的更高洪水位下的堤防滲流狀態(tài)、滲透穩(wěn)定性、抗滑穩(wěn)定性等，并做出安全復核，決定處理與否。 ???

18、（一）滲流性質評價 授課：XXX ??? 堤防滲流分正常滲流和有害滲流兩種。 ??? 1.正常滲流的判別方法 ??? 滲流均勻地從土體表面逸出，不帶出土顆粒且不產生局部隆起，呈清水，不沖刷土體表面，相同水位下滲流量不隨時間增大，出逸點不高且滲流量不大，則屬正常滲流。 ??? 對土質堤防，堤身邊坡一般在1:3左右，對沒有壓滲平臺的斷面情況，正常滲流的出逸點應在堤身高度的三分之一以下。 ??? 2.有害滲流的判別方法 ??? 有下列現(xiàn)象之一即屬有害滲流：滲流成股逸出，滲水渾濁，帶出沙粒，產生隆起變形，沖刷土體表面，相同水位下滲流量隨時間不斷增大或滲流量過大，出逸點過高等。 ??

19、? （二）堤身滲透穩(wěn)定及填筑質量復核 ??? 對在汛期曾經產生有害滲流的堤段均應進行除險加固。 ? 另外，可以根據(jù)汛期堤身的滲水情況對堤身的填筑質量進行評價。這可以根據(jù)滲流量的大小、是否產生集中滲流、出逸點的高低、背水坡產生出逸的時間等進行綜合判斷。若超過正常范圍，則表明堤身存在隱患?？赡艿脑蛴校旱躺硖钪[患（凍土塊、大塊土、工段接頭、新舊堤結合面、裂縫）、生物洞穴、植物腐爛形成空隙等。 ??? （三）堤坡抗滑穩(wěn)定復核 ??? 首先，對汛期出現(xiàn)過滑坡的堤段應進行除險加固。其次，對出現(xiàn)滑坡征兆（如堤身縱向裂縫、堤腳隆起等）的堤段，應根據(jù)堤坡滲流情況進行抗滑穩(wěn)定復核，若不滿足規(guī)范要求，則

20、也應進行除險加固。 ??? （四）穿堤建筑物集中滲流的安全復核 ??? 在穿堤建筑物與堤身的結合部，如果發(fā)現(xiàn)有集中滲流，則極易造成接觸沖刷。這種險情的危害極大，汛后必須對其進行除險加固。 ??? （五）堤基滲透穩(wěn)定的安全復核 ??? 1.地基水文地質條件的評價 ??? 我們國家的主要堤防基本上都是建造在單層或雙層地基上。從產生滲透破壞的難易程度上可大致分為三類： 授課：XXX ??? （1）必然產生滲透破壞的堤基。① 砂土地基且下層滲透系數(shù)大于表層10倍以上。此時在表層砂土下的地下水微具承壓狀態(tài)，因此表層砂土的出逸比降較大，加之砂土無粘性，若無反濾保護則極易發(fā)生砂沸，進而產生

21、大的管涌洞。② 雙層地基且臨水側表土層缺失，背水側有近堤腳的深塘，如果強透水層較厚，則背水側表土層下的揚壓力很大（如圖3—17，可達凈水頭的60%），加上深塘內的表土層較薄且往往松軟，極易被頂穿而產生滲透破壞。如果表土層下是細砂或粉細砂層，則往往會產生大的管涌險情。 ??? （2）易于產生滲透破壞的堤基。① 比較均一的砂土地基，若背水堤腳無反濾保護措施，也易發(fā)生砂沸，以粉細砂地基最明顯。② 雙層地基，臨水側表土層連續(xù)但背水側有近堤腳的坑塘，或者背水側表土層連續(xù)但臨水側表土層缺失。 ??? （3）比較安全的堤基。雙層地基，臨水側和背水側的表土層均呈連續(xù)分布且較厚、較長。 ??? 2.堤基滲

22、透穩(wěn)定的安全復核 ??? 對堤基滲透穩(wěn)定的復核應首先根據(jù)汛期表現(xiàn)進行，這是最直接有效的辦法。 ??? （1）滲透穩(wěn)定的堤基。經過設計洪水位或超設計水位運行，背水側堤腳只出現(xiàn)滲流，堤基未出現(xiàn)翻水冒砂和地面隆起等滲透破壞現(xiàn)象，則地基是滲透穩(wěn)定的。 ??? （2）滲透穩(wěn)定不滿足要求的堤基。汛期在近堤腳附近發(fā)生滲透破壞的堤基，表明均不能滿足滲透穩(wěn)定的要求，必須進行除險加固。但應該根據(jù)滲透破壞產生的位置、原因和程度（承壓水頭、涌砂量、滲流量等）的不同，采取不同的除險措施。①對經歷過設計洪水位的考驗，但由于背水側存在坑塘等薄弱環(huán)節(jié)引起的堤基滲透破壞，只要用反濾料填平坑塘就基本可以滿足堤基滲透穩(wěn)定的要

23、求。②對背水側沒有坑塘等薄弱環(huán)節(jié)，但在設計洪水位以下就發(fā)生近堤腳滲透破壞的堤段，則必須采取系統(tǒng)有效的滲流控制措施進行除險加固。若堤基管涌的位置距堤腳很遠，則隨著管涌流量的增加，滲流出口處的比降將逐漸降低，管涌流量達到一定程度后，滲透破壞將不再發(fā)展，從而達到新的平衡狀態(tài)。因此，管涌位置的危險范圍可以根據(jù)堤基砂層的允許比降近似確定。堤基砂層的允許比降范圍可取0.05～0.1，重要堤防取0.05，一般堤防取0.1。 ??? 舉例說明，若堤基砂層的允許比降為0.05，對沒有垂直防滲的情況，則管涌的危險范圍可由下式近似確定： J平均=h1/L=0.05 式中：J平均為堤基平均水力比降；L為管涌發(fā)生

24、點到臨水側堤腳的距離；h1為江水位與管涌點地面水位的差值；由上式可知，若h1＝10m，則L＝200m。若堤底寬為80m，則管涌點到背水側堤腳的距離為120m。就是說，在距背水側堤腳 授課：XXX 120m的范圍內為管涌危險區(qū)，如果管涌點再遠，則對大堤安全的威脅程度將顯著降低。 第三節(jié) 搶險工程的善后處理 ??? 汛期搶險是防汛緊急時期所采取的應急措施，受各種條件的制約，一般用料不大講究，方法比較粗放，具有搶修快、標準低的特點，有些也可能處理不當，技術上很難達到規(guī)范合理。因此，汛期過后，對達不到長期運用標準的搶險工程，必須進行善后處理。對某些情況，繕后處理本身即可達到除險加固的目的。

25、對另外一些情況，善后處理則是除險加固前必須的前期準備工作。 ??? ⒈裂縫搶險的善后處理 ??? 在汛期，在裂縫產生原因不完全清楚的情況下，有可能判斷失誤而采取了不當?shù)膿岆U措施，也有可能采用各種臨時代用料進行封堵。汛后，應對裂縫的產狀、分布、規(guī)模以及產生的原因作進一步的分析研究。經過論證確認裂縫已經穩(wěn)定和愈合，不需重新處理的，須經上級主管部門批準。汛期采用臨時代用料沒有徹底處理的，或處理不當?shù)?，應根?jù)裂縫的產狀、規(guī)模及其成因采取合理的處理措施。屬于滑坡引起的裂縫，在本文第四章中敘述；屬于不均勻沉陷引起的裂縫，見第五章。其它原因引起的裂縫，如為縱向表面裂縫，可暫不處理，但應注意觀察其變化和發(fā)

26、展，并應堵塞縫口，以免雨水進入。較寬較深的縱縫，則應及時處理。橫向裂縫不論是否貫穿堤身，均須處理，詳見第三章。龜紋裂縫一般不寬不深，可不進行處理，較寬較深時可用較干的細土予以填縫，或用水洇實。對縱向橫向裂縫，可用灌注法、開挖回填法、橫墻隔斷法處理。 ??? ⒉滲水搶險的善后處理 ??? 滲水搶險常用背水坡開挖導滲溝、做透水后戧和臨水坡做粘土防滲層的方法，汛后應對這些措施進行復核。凡是處理不當或屬臨時性措施的均應按新的設計方案組織實施，在施工中要徹底清除各種臨時物料。若背水坡采用了導滲溝，對符合反濾要求的可以保留，但要做好表層保護。不符合設計要求的，汛后要清除溝內的雜物及填料，按設計要求重新

27、鋪設。若搶險時誤用比堤身滲透系數(shù)小的粘土做了后戧臺，則應予清除，必要時可重做透水后戧或貼坡排水。 ??? ⒊管涌搶險的善后處理 ??? 管涌搶險，多數(shù)是采用回填反濾料的方法進行處理，有時也采用稻草、麥稈等作臨時反濾排水材料。對后者，汛后必須按反濾要求重新處理。對前者則應根據(jù)情況分別對待：若汛期無細砂帶出，也沒有發(fā)生沉陷，表明搶險工程基本滿足長期運用要求，可不再進行處理；若經汛期證明不能滿足反濾要求者，汛后則應按設計要求進行處理。 ??? ⒋漏洞搶險的善后處理 授課：XXX ??? 汛期，在堵塞漏洞時可能采用了棉被、稻草、麥稈等其它臨時物料，汛后應予清除并按設計要求重新封堵漏洞。

28、 ??? ⒌滑坡?lián)岆U的善后處理 ??? 對汛期出現(xiàn)的滑坡，汛后應進一步查明滑坡原因及滑坡的規(guī)模，對搶險措施不當或不能滿足要求的搶險工程，應按新的設計方案重新進行處理。對基本滿足要求的搶險工程，適當修整加固后可直接變?yōu)橛谰眉庸坦こ獭? ??? 對臨水側滑坡，如系堤身原因引起，則在堤身加固中一并處理，如屬崩岸引起，則應在崩岸處理中一并考慮。 ??? ⒍崩岸搶險的善后處理 ??? 汛后應查明崩岸性質、范圍和該堤段的工程地質條件，對已采取的搶險措施進行復核，如果在固岸搶險時使用了木料、竹籠、蘆葦枕、稍枕等臨時代用料，則應進行清除并重新按設計固岸，對不滿足設計要求的其它情況也應按新的處理方案組織

29、施工。 ??? 7.風浪搶險的善后處理 ??? 汛后應根據(jù)堤防的等級和具體堤段的險情，進行防浪設計，并對已采用的防浪措施進行評價，因地制宜地篩選設計方案。凡不符合選定方案的各種臨時措施，均應拆除、清理，尤其是打入堤身的竹樁、木樁以及其它易腐物質，要認真徹底清除。 ?? ⒏漫溢搶險的善后處理 ??? 汛期加高堤防多采用土料子堤、土袋子堤、樁柳（木板）子堤、柳石（土）子堤等手段，這些子堤在汛末退水時即應拆除。在汛后進行堤防加高培厚時，若子堤用料是防滲性能好的土料，則可用于堤防的加高培厚；若是透水料則可放在背水坡用作壓浸臺或留作防汛材料堆放，其它雜物如樹木、雜草、編織袋等，均應清除在堤外。

30、 ??? ⒐陷坑（跌窩）搶險的善后處理 ??? 汛后應對陷坑產生的原因進行分析，判斷其是堤防隱患引起的還是堤防質量引起的，并對汛期采取的填堵措施進行評價，按照陷坑產生的原因，采用相應的加固補強措施。汛期采用的各種應急措施，凡不滿足設計要求的，應予清理、拆除，按新的設計方案處理。 ??? ⒑潰口搶險的善后處理 ??? 汛期封堵決口時，用料一般非常復雜，如沉船、汽車、鋼筋籠、鋼管、編織袋裝土石、大塊石、木料、糧食、大豆、等等，若汛后要在原址復堤，則應將這些物料徹底清除，并按設計重新復堤。 授課：XXX ??? ⒒城市堤防的汛后清理 ??? 經過城市的堤防，汛后需進行全面清理。在進行

31、堤防的加固處理時，要在確保防洪安全的前提下，除考慮其重要性和堤防等級外，要與城市規(guī)劃相協(xié)調，做到綠化、美化、方便群眾，為發(fā)展旅游業(yè)創(chuàng)造條件。 因自然與人類活動的影響等原因，不少江河湖堤防（此處不包括海堤）的防洪標準很低。從抗御1998年大洪水的實際看來，很多堤防面臨著漫頂?shù)默F(xiàn)實威脅，出現(xiàn)了靠子堤擋水1～2m的超常狀態(tài)，險情極為嚴重。在正常情況下，堤防要解除漫溢的威脅，堤頂必須達到有關規(guī)范規(guī)定的設計高程。堤身加高，堤坡和堤頂相應也要加培。 ??? 堤防潰決的復堤、因崩岸退堤還灘、堤線的裁彎取直等，需要在新的地基上，進行新堤的設計和施工。 第一節(jié) 堤頂高程的復核 ??? 堤頂高程應由推定

32、的設計洪水位h1加上一定的堤頂超高y所確定。凡是堤頂高程尚未達到兩者之和的堤防，原則上都應加高培厚堤身，使之達標。所以，為了進行堤防漫溢破壞的除險工作，首先就要復核堤頂高程，檢查其是否滿足規(guī)范規(guī)定的要求。 ??? 一、堤防工程防洪標準的推定 ??? 堤防工程防護對象的防洪標準應按國家標準《防洪標準》確定。堤防工程的防洪標準應根據(jù)防護區(qū)內防洪標準較高防護對象的防洪標準確定。堤防工程的級別應符合國家標準《堤防工程設計規(guī)范》的規(guī)定，見表2－1。 表2－1 堤防工程的級別 ? 防洪標準 [重現(xiàn)期（年）] ≥100 <100,且≥50 <50,且≥30 <30,且≥20 <20,且≥

33、10 堤防工程的級別 1 2 3 4 5 ??? 對于特別重要的堤防，其防洪標準經專題論證后，要報主管部門審批確定。蓄、滯、行洪區(qū)的堤防工程的防洪標準，應根據(jù)江河流域規(guī)劃要求專門確定。 ??? 以洪水的重現(xiàn)期表示的防洪標準，所對應的是洪峰流量值。不同河段應該通過洪水的頻率分析，計算出相應重現(xiàn)期的設計洪水洪峰流量值，實測當時河段的縱橫斷面，并分析選用糙率值，通過推水面線的方法，得到該河段沿程的設計洪水位值。對于選用的糙率、斷面等，必須通過非設計流量下實際水面線的反復校核。 授課：XXX ??? 以重現(xiàn)期表示的設計洪水位，一般可以保持一個相當長時期的穩(wěn)定。如果河道糙率或斷面

34、發(fā)生了很大變化（如淤積、裁灣等），必須采用上述步驟，重新推算沿程新的設計洪水位，以免對堤防安全造成威脅。 ??? 當江河水系復雜，分流、頂托組合因素很多，難以用某一重現(xiàn)期的設計洪水來推定設計洪水位時，在一些流域規(guī)劃中，往往以實際發(fā)生的某次洪水的最高水位，或者在此基礎上酌量提高后作為設計洪水位，在經上級主管部門批準后，也可作為堤頂高程設計洪水位復核的依據(jù)。 ??? 二、堤頂超高的計算 ??? 由于風浪和各種不確定性因素確定的影響，在設計洪水位上必須再加上一定的超高，以策安全。 堤頂超高： ??????????????? y=R+e+A ??????????????????????????

35、 (2-1) ??? 1.波浪爬高R： 在風浪的作用下，波浪爬高常會引起堤防的漫溢險情。波浪爬高可按《堤防工程設計規(guī)范》所介紹的方法計算。 ??? 湖堤及內陸河堤設計波浪的計算風速，可采用歷年汛期最大風速平均值的1.5倍。 ??? 2.風壅水面高e： 風沿水域吹過所形成的水面升高，即風壅水面超過靜水面的高度，在有限風區(qū)的情況下，可按下式計算： e=KV2F/(2gd).cosβ ??????????????????? (2-2) 式中 e為計算點的風壅水面高度，m；K為綜合摩阻系數(shù)，取K=3.6×10－6；V為設計風速，m/s，按計算波浪的風速確定；F為由計算點逆風向量到對岸的距離m

36、；d為水域的平均水深m；β為風向與堤軸線的法線的夾角，度。 ??? 3.安全加高A： 在設計堤頂高程時，要有一定的安全加高值，是因為水文分析中觀測資料系列的有限性，河道沖淤變化，主流位置改變，堤頂磨損和風雨侵蝕。安全加高值不含施工予留的沉降加高。該值應根據(jù)堤防國家標準《堤防工程設計規(guī)范》，工程的級別和防浪要求按表2－2的規(guī)定分析確定。 表2－2 堤防工程的安全加高 堤防工程的級別 1 2 3 4 5 安全加高(m) 不允許越浪的堤防工程 1.0 0.8 0.7 0.6 0.5 允許越浪的堤防工程 0.5 0.4 0.4 0.3 0.3 ??? 4.堤

37、頂超高的取值：江河湖泊堤防原則上應按上述方法計算堤頂超高。在堤防加固設計中，堤頂超高計算值可能變幅很大，直接使用有困難，往往按堤的等級、材料及河段特性，分段給出規(guī)定值。如長江中游堤防特別重要的一類堤超高 授課：XXX 2.0m；二類堤超高1.5m；一般的三類堤超高1.0m。 第二節(jié) 漫溢除險與復堤的布置 ??? 一、除險加高布置 ??? 經分析論證確定堤防加固高度后，應根據(jù)安全可靠，因地制宜的原則選擇加固斷面的結構型式。 ??? 我國絕大多數(shù)堤防為粘性土均質堤。若無特殊原因，一般多選擇與原堤防相同的土料加固堤身，結構簡單，施工便利，有利于新老土層間的結合。 ??? 若原筑堤粘

38、性土料短缺，且堤防加高高度大，所需粘性土料方量大，則可選擇復式斷面結構型式，以少量粘土作防滲斜墻，以砂礫石或礫卵石作支承體。也可采用土工膜作防滲斜墻。若當?shù)厮槭匣蛎喉肥县S富，亦可用碎石料或煤矸石料作支承體。 ??? 堤防加高的斷面型式選擇應通過技術經濟比較后確定。 ??? （一）按均質堤型加高 ??? 1.背水面培厚加高 ??? 背水面培厚加高型式具有土源相對豐富、施工方便的優(yōu)點，但也應注意防止新、老堤土結合面成為滲流薄弱面。 ??? (1）料場選擇的原則 ??? 土料的滲透系數(shù)不大于10－4cm/s； ??? 土料的粘粒含量應與原堤土相當或略低，土料的滲透系數(shù)應與原堤土相

39、當或略大。粘粒含量比原堤土高出較多，滲透系數(shù)小得較多的粘土，不應采用，因其不利于堤體滲水的排出； ??? 土料天然含水率盡量接近最優(yōu)含水率； ??? 重要堤防的料場應離堤腳300m以外，或者也可在距堤腳200m左右處取壓蓋平臺的吹填固結土，但必須盡快吹填補齊； ??? 若堤防附近無合適土源，則料場選擇還應考慮運距、交通方便、造價等因素。 ??? （2）堤身布置 授課：XXX ??? 堤身培厚加高的布置見圖2－1。堤頂寬度根據(jù)防汛、交通等實際需要確定，一般3級以上堤防不宜小于6m，堤坡可擬定為1：3，經穩(wěn)定計算后確定（詳見第四章）。堤高大于6m者，背水坡應設戧臺，其頂寬不小于2m

40、，戧臺的頂高程應在設計水位時的滲流出逸點以上。浸潤線與滲流出逸點計算，見第三章。原堤防臨水坡應按加高設計坡度整坡，背水坡則應挖成臺階狀，按1：3.0的坡連接。 圖2－1 背水面培厚加高的均質堤斷面示意 圖2－2 臨水面培厚加高的均質堤斷面示意 ??? 2.臨水面培厚加高 ??? 當河道整治需要或背水坡有其他工程設置無法培厚時，可考慮在臨水面培厚加高堤防，斷面布置如圖2－2所示。若需在臨水面灘地取土，為了保護灘地的天然鋪蓋作用，取土范圍應在距堤腳50m以外，取土深度不超過1.5m。土料的滲透系數(shù)應小于或相當于原堤土料的滲透系數(shù)。原堤防背水坡應按加高設計坡度削坡，臨水坡應挖成臺階狀

41、，按大于1:3.0的坡連接，以利于新、老堤身的結合。培厚加高后的臨水坡的穩(wěn)定復核計算，應考慮設計水位降落時的反向滲透力及土體結合面浸水后的抗剪強度的降低。汛期退水時應加強對臨水面培厚加高堤段的觀察。 ??? （二）按復式堤型加高? ???? 1.粘性土斜墻復式堤 ??? 將原堤防按粘性土斜墻復式斷面加高，其斷面型式如圖2－3所示。 圖2－3 背水面培厚加高的粘土斜墻復式堤斷面示意 ??? 斜墻土料宜選擇粘粒含量小于15～30％的亞粘土或粘粒含量小于30％～40％的粘土。支承體宜選擇最大粒徑小于60mm級配較好的砂礫石。 ??? 粘性土斜墻底部應伸入原堤身1m，斜墻底寬約2～3m

42、，具體可按接觸滲徑大于（1/4～1/3）的水頭計算，頂寬1m，應高出設計水位0.5m。 ??? 砂礫石堤體的背水坡也應設置貼坡排水與反濾層。反濾層的設計將在本節(jié)第二部分中介紹。 ??? 2.土工膜斜墻復式堤 ??? 以土工膜斜墻防滲、以砂礫石作支承體的復式加高斷面如圖2－4所示。若采用單層PE或PVC膜，厚度約為0.4mm左右；若采用兩布一膜型復合土工膜，膜厚約為0.2～0.3mm，膜兩邊的土工織物分別為200～250g/m2。 授課：XXX 圖2－4 背水面培厚加高的局部土工膜斜墻復式堤斷面示意 圖2－5 土工膜在粘性土中埋置示意 ??? 土工膜可埋置在原堤頂開挖的

43、槽內，槽的形狀尺寸見圖2－5所示，膜與原堤土應緊密貼合，接觸滲徑應大于承受水頭的1/4～1/3。復合土工膜也應以單層膜的型式埋置在槽中，否則，帶有透水織物的那一面就不能保證應有的接觸滲徑。土工膜在堤頂應與防浪墻相連接。若不設防浪墻，則可向背水面平鋪50cm作封頂，土工膜上面為保護覆復層。土工膜的技術要求將在本章第三節(jié)中介紹。 ??? 若原堤防土質疏松或土料滲透性大，也可將土工膜一直鋪至堤腳，形成土工膜整體斜墻防滲，如圖2－6所示。 ??? （三）按防洪墻堤型加高 ? ??? 1.以混凝土或漿砌石墻加高土堤 圖2-6背水面培厚加高的土工膜斜墻復式堤斷面示意 ??? 城市堤防加高，

44、往往因場地所限，采用防洪墻型式加高土堤。防洪墻一般有鋼筋混凝土擋土墻和漿砌石擋土墻兩種型式，圖2－7為南京市長江某堤段城市防洪墻加高斷面①。墻高一般不大于5～6m為宜，防洪墻布置在臨水堤肩處，墻背水側中下部填土作為堤頂路面，上部1.2～1.5m作為防浪墻，也可擋水。防洪墻的穩(wěn)定和強度應按擋土墻復核。 授課：XXX 圖2－7 南京市長江某堤段城市防洪墻加高斷面 (a)鋼筋混凝土防洪墻加高土堤 (b)鋼筋混凝土防洪墻加高漿砌石防洪墻 圖2－7由南京市水利規(guī)劃設計院提供。 ??? 2.以混凝土墻加高防洪墻 ??? 防洪墻一般采用臨水面加厚加高?？稍谠瓭{砌石或砼防洪墻的臨水面向

45、內設置錨筋，直徑約16mm，深度約60cm，間距約50cm。然后在原防洪墻臨水面現(xiàn)澆鋼筋混凝土防洪墻，具體尺寸可根據(jù)實際情況按擋土墻計算確定。圖2－7（b）為鋼筋混凝土防洪墻加高漿砌石防洪墻。 ??? 二、除險復堤布置 授課：XXX ??? 復堤往往是堤防除險加固的一項重要工作。由于河道的裁彎取值，崩岸的退堤還灘和汛期潰口的復原，都需要進行復堤工作。 ??? （一）斷面選擇與布置 ??? 1.斷面結構型式選擇 ??? 復堤斷面的選擇應循守安全經濟、盡可能就地取材、盡可能與兩端堤防斷面結構一致的原則。 ??? 若堤線附近粘土或粉質粘土充足，可選擇均質斷面。 ??? 若堤線附

46、近粘土或粉質粘土較少，可選擇復合斷面，以透水性較大的土石料作為堤支承體，以粘性土、土工膜作為防滲體。防滲體的型式一般有心墻和斜墻兩種，防滲體材料與型式的選擇需經技術經濟比較及與地基防滲型式統(tǒng)籌考慮確定。 ??? 心墻防滲體受地基不均勻沉降及地震作用等影響損害小，但其施工與支承體有干擾，工期相對長。 ??? 斜墻防滲體施工程序簡單，速度快，在地基較好、地震烈度小的地區(qū)具有優(yōu)越性，一旦防滲體受損害也易修復。 ??? 粘土等塑性材料與土工膜等柔性材料適應地基不均勻沉降的能力強于混凝土等剛性材料。 ??? 各種結構型式的堤身斷面見圖2－8。 ①. 有防洪墻 ②. 有防浪墻 授

47、課：XXX ③. 無墻 (a) (b) (c) (d) (e) 圖2－8 各種結構型式的堤身斷面 (a)均質堤斷面單位：cm,高程：m； (b)土心墻堤斷面示意；(c)土斜墻堤斷面示意 (d)土工膜心墻堤斷面示意；(e)土工膜斜墻斷面示意 ??? 2.斷面輪廓布置 ?? （1）堤頂高程 ??? 堤頂高程的確定見本章第一節(jié)。堤頂路面填筑物，如碎石、瀝青、混凝土等不計入堤頂高程。當?shù)添斣O置穩(wěn)定堅固的防浪墻時，墻頂高程即為設計堤頂高程，但土堤頂面高程應高出設計靜水位0.5m以上。一般土堤還應有堤高的3％～8％作為預留沉降量。潰口段的堤高應從潰口最深處算

48、起。 ??? （2）堤頂寬度 ??? 規(guī)范規(guī)定，1、2級堤防頂寬不宜小于6m，應根據(jù)防汛、管理、交通、施工、構造及其它要求確定。湖北、江西、江蘇等地的重要長江干堤，堤頂寬在8m以上，荊江段準備加寬至12m。黃河一些平工堤段頂寬8~10m，險工段頂寬10~12m。 ??? 應按實際需要間隔一段距離，在頂寬以外設置回車場、避車道、器材物料存放場，具體尺寸應根據(jù)各堤段實際需要確定。 ??? （3）堤坡與戧臺 ??? 堤坡應根據(jù)堤基、堤身結構與防護、土料及施工條件經穩(wěn)定計算后確定，對于地基較好的粘土、粉質粘土均質堤，堤坡約為1:3，復式斷面的堤坡約為1:2-1:3；對于軟基，堤坡約為1:3-

49、1:5，甚至更緩。 授課：XXX ??? 堤高超過6m者，應在堤的背水面設置戧臺，戧臺高程應在設計水位時的滲流出逸點以上，頂寬應在2m以上。實踐證明，戧臺對增加堤身穩(wěn)定，排除散浸險情具有明顯作用。 ??? 浸潤線與滲流出逸點計算見第三章。穩(wěn)定計算及安全系數(shù)的選取見第四章。堤頂與堤坡的防護結構見本章第四節(jié)。 ??? （4）粘性土防滲體 ??? 防滲心墻或斜墻應高出設計水位0.5m，頂寬b按構造和施工要求應不小于1m，底寬B不小于設計水頭的四分之一，即 B≥H/4(m) (2-3) b≥1(m) (2-4) 式中 H為防滲體底部所承受的設計水位時的水頭，防滲體應與地基防滲土

50、料或地基防滲體結合緊密，應有足夠的接觸滲徑。 ??? （5）土工膜防滲體 ??? 土工膜防滲常采用斜墻型式，其與堤體施工無干擾，鋪設簡便，施工速度快。若采用復合土工膜，可直接鋪設在砂礫石或礫卵石堤坡上，其上面可直接鋪砼板或塊石護坡，也可在復合土工膜與護坡之間鋪設15～20cm厚的礫卵石過渡層。若采用單層土工膜，則必須在礫卵石堤坡上鋪厚20cm的砂礫石墊層，再鋪單層土工膜，其上必須依次鋪各厚15cm的砂礫石，礫卵石或碎石作為保護過渡層，最后鋪設砼板或塊石護坡。土工膜與砂礫墊層，土工膜與保護層或護坡之間的穩(wěn)定安全系數(shù)可用式（2－5）或（2－6）計算，Kgs值應大于1.5。 護坡或保護層透水性

51、良好時: ? Kgs=fgs/tgα (2-5) 護坡或保護層透水性不良時: ? Kgs=(g'/gm)(fgs/tgα) (2-6) 式中 Kgs、fgs分別為土工膜與護坡或保護層之間的抗滑安全系數(shù)和摩擦系數(shù)；α為臨水面堤坡角度；g'、gm分別為護坡或保護層的浮容重和飽和容重。 ??? 采用土工膜作心墻，若選擇復合土工膜，則可直接置于堤體中，若在礫卵石堤體中采用單層土工膜，則需在膜兩側各填筑厚25cm的砂礫過渡層。 ? （6）貼坡排水 ??? 當采用砂礫石作支承體時，在背水坡面的滲流出逸處以上30cm向下設置塊石貼坡排水，厚約30cm，兩種土石料之間，應設置反濾層，厚約20cm

52、，如圖2－9所示。 授課：XXX ??? （7）反濾層 圖2－9 砂礫堤身的背水坡反濾排水示意 ??? 防滲體與堤體之間或地基土與堤體之間顆粒粒徑相差較大時，以及砂礫堤坡的滲流出逸處，易發(fā)生滲透破壞，應設置反濾層。反濾層通?？刹捎妙w粒型或土工織物型反濾層。 ??? 顆粒型反濾層的層數(shù)與粒徑大小需通過以下反濾設計確定。 ??? 對于被保護土為無粘性土時的第一層反濾料應滿足下式： D15/d85≤4-5 (2-7) D15/d15≥5 (2-8) 對于被保護土為粘性土時的第一層反濾料應滿足下式： 對于d85<0.074mm的粉土和粘土料:?? D15≤9d8

53、5 ??????????????????????????? (2-9) 對于d<0.074mm的顆料含量占40％～85％的砂質粉土和粘土，以及不均勻系數(shù)Cu較大的其它防滲土料 D15≤0.7mm ?????????????????????? (2-9) 式中 D15為反濾料的特征粒徑，小于該粒徑的土占總土重的15％；d85為被保護土的特征粒徑，小于該粒徑的土占總土重的85％；d15為被保護土的特征粒徑，小于該粒徑的土占總土重的15％；d為被保護土的粒徑。 ??? 將該反濾層作為被保護土，而將堤體砂礫石料或堤坡塊石排水作為反濾層，若滿足式（2－7）和式（2－8），則只需設這一層反濾層。若

54、不滿足，則需設第二或第三層反濾層，直至滿足式（2－7）和式（2－8）。 ??? 按構造與施工要求每層反濾層的厚度為20cm。 ??? 當?shù)谭赖姆罎B體、地基土為粘土而堤支承體為最大粒徑小于60mm的砂礫石時，它們之間可不專門設置反濾層。 ??? 土工織物型反濾層的設計見本章第四節(jié)第二部分。 ??? （二）復堤段與兩端堤防連接 ??? 1.兩端堤防的連接方式 ??? （1） 應將兩端堤防的連接面挖成臺階狀，兩臺階之間以1:3～1:5以上的坡銜接，以利于分層壓實。 授課：XXX ??? （2）連接面可做成以臨水坡堤角為支點向新堤段轉角5°～10°形成的微斜面，有利于水壓力作用下新

55、老堤連接面的穩(wěn)定，同時接觸面的滲徑也有所增加。 ??? （3）潰口兩端，應從清基后的刷深地基向上－坡到堤頂成為連接面。 ??? 2.不同結構斷面的連接 ??? （1）新堤土料防滲心墻或斜墻在連接段部位的斷面應擴大為非連接段斷面的3倍，與均質斷面相連。 ??? （2）新堤土工膜防滲斜墻應一直鋪設至連接段末并再延伸6～8m。 ??? （3）兩端均質堤防的連接面應挖成臺階狀并以1:3～1:5的坡銜接，以利于分層壓實。 ??? 3.與培厚加高堤段的連接 ??? （1）復堤段新堤應與兩端培厚加高堤段的堤軸線保持一致。 ??? （2）先完成兩端培厚加高斷面。 ??? （3）再按上述連接

56、方法進行堤段的連接。 ??? （三）堤線選擇的原則 ??? 退堤還灘和裁彎取直段的堤防需要新建，該段堤線的選擇十分重要，一般應遵循以下原則： ??? 1.應與河勢流向相適應，并與大洪水的主流線大致平行，宜保留適當寬度的灘地。 ??? 2.盡量避開軟弱地基，古河道，強透水層地層，應選擇土質較好的地基填筑堤防。 ??? 3.堤線力求平順，不同堤段間應以平緩曲線相連接，不宜采用折線或急彎。 ??? 4.同一河段兩岸堤防的間距或一岸高地與一岸堤防間的距離應大致相等，不宜突然放大或縮小。 ??? 5.堤線所在范圍應盡可能拆遷量少。 第三節(jié) 堤身填筑技術要求 授課：XXX ???

57、無論是在新堤線上建新堤防，還是培厚加高原堤防，都應按堤防工程施工的有關規(guī)范進行施工，嚴格控制堤身填筑質量，改變以往堤防工程施工質量難以控制和保證的局面。 ??? 一、清基 ??? 1.新堤或培厚部分的地基 ??? （1）應將表層的石塊、淤泥腐殖土、雜填土、泥炭以及雜物等清除干凈，并將堤基平整壓實，清基范圍應超出設計邊線50cm。 ??? （2）堤基如有房基、孔洞應徹底清除，所有坑洼應按堤身要求分層壓實填平。 ??? 2.潰口地基 ??? 在將潰口的拋填物全部清理干凈，直至地基，并將地基表層厚30cm的土挖除。 ??? 3.特殊地基 ??? 軟基、強透水地基應進行專門處理，見第五

58、章。 ??? 二、土料及材料的選擇與設計 ??? （一）均質堤土料 ??? 筑堤材料就地取材，因材設計，沼澤土、富含未完全分解有機質的土料不宜采用，采用膨脹性土，分散性粘土應作專門論證，一般粘土、亞粘土都可作為筑堤土料，優(yōu)先選用粘性含量15％～30％，塑性指數(shù)10～20，天然含水率接近填筑最優(yōu)含水率的亞粘土。要求不含砂、植物根莖、磚瓦、垃圾等雜物，浸水變形量小，滲透系數(shù)不大于1×10－4cm/s，按重量計，水溶鹽含量不大于3％，有機質含量不大于5％。 填筑壓實干密度ρds： ρds=ρ·ρdmax ???????????????????????????? (2-11) 式中 ρ為

59、壓密度，1級堤防不應小于0.94；2級和高度超過6m的3級堤防不小于0.92； 3級以下及低于6m的3級堤防不小于0.90；ρdmax為標準擊實儀擊實試驗最大干密度（g/cm3），同時得出最優(yōu)含水率wop。 最優(yōu)含水率wop與最大干密度ρdmax可由兩種方法得出，一是由標準擊實試驗得出，應盡量采用此法；二是通過以下公式計算，作為設計參考。 授課：XXX wop=wp+BIp ?????????????????????????????????????????????????????????????? (2-12) 式中 wp為塑限含水率（％）；IP為塑性指數(shù)（%）；B為稠度系數(shù)，可采

60、用0.2。 ρdmax=Gs(1-Va)/(1+Gswop) ?????????????????????????????????????? (2-13) 式中 GS為土粒比重；Va為壓實土的含氣率，粘土為0.05，亞粘土0.04-0.03。 ??? 得出ρdmax值后，由式（2－11）可得到填筑壓實干密度ρds，亦即設計要求達到的干密度。 ??? 如采用較輕的碾壓機具，則應根據(jù)與施工碾壓機具相應的擊實試驗或碾壓試驗曲線確定填筑干密度和最優(yōu)含水率。一定壓實功能下的最大干密度與最優(yōu)含水率對應，若實際填土含水率與填筑最優(yōu)含水率有較大偏差，則在同樣的壓實功能下，就達不到設計填筑壓實干密度，所以

61、實際填土含水率與填筑最優(yōu)含水率的差值，應不小于3％。填筑含水率是土堤填筑施工前控制填筑質量的重要指標之一，填筑干密度是檢查、控制填筑質量的主要指標之一。 ?? （二）復式堤防滲體土料 ???? 防滲體土料應選擇粘粒含量不大于30～40％、滲透系數(shù)不大于1×10－5cm/s的粘土，應不含雜質，水溶鹽及有機質含量應分別小于3％和5％，天然含水率應接近填筑最優(yōu)含水率。 ??? （三）復式堤砂礫料 ??? 應選擇耐風化，水穩(wěn)性好，顆粒級配較好（連續(xù)性好，不均勻系數(shù)較大），透水性好，不易發(fā)生滲透變形，含泥量小于5％的砂礫石或礫卵石。 ??? 砂礫石、礫卵石填筑的設計指標用相對密度Dr表示，一般

62、Dr 應達到0.65，即中密程度。其碾壓設備盡量采用振動碾。以相對密度Dr表示的填筑干密度ρd為： ρdmax=ρmaxρmin/((1-Dr)ρmax+Drρmin) ????????????????? (2-14) 式中ρmax、ρmin──分別為由試驗得到的最大干密度與最小干密度。 ??? （四）復式堤防滲土工膜 ??? 土工膜有單層土工膜與復合土工膜之分，常用的膜料材質是聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）。單層土工膜即僅有裸露的該層PE或PVC，復合土工膜則在PE或PVC的兩側或一側粘合非織造針刺土工織物（俗稱無紡土工布或無紡布），形成兩布一膜或一布一膜的復合土工膜。 授課：

63、XXX ??? 應優(yōu)先選擇復合土工膜，并且優(yōu)先選擇兩布一膜型復合土工膜。因為兩側的無紡布不僅對中間的防滲膜起保護作用，而且沿其平面具有一定的排水功能，此外，無紡布與土料的摩擦角一般大于膜與土料的摩擦角。雖然復合土工膜的價格比單層土工膜稍貴，但從結構布置簡單，施工便利、經久耐用的等方面綜合考慮，采用復合土工膜是經濟合理的。 ??? 堤防采用的PE或PVC膜料厚度范圍為0.2～0.8mm，起保護、排水作用的無紡布的選取范圍為150～400g/m2。若采用復合土工膜，宜選擇膜厚0.25～0.4mm，兩側無紡布各為200～300g/m2；若采用單層土工膜，宜選擇厚度0.5～0.8mm。 ?

64、?? 三、土料填筑的技術要求 ??? （一）堤身壓實參數(shù)的選定 ??? 在堤防除險加固工程正式開工以前，應盡量按選擇的施工機械安排壓實試驗，通過試驗選定鋪土厚度、土塊限制尺寸、含水率的適宜范圍、壓實方法和壓實遍數(shù)。 ??? 在無試驗資料時，鋪土厚度和土塊粒徑的限制尺寸可參照表2－3選用。 表2－3 鋪土厚度和土塊粒徑的限制尺寸 壓實功能類型 壓實機具種類 鋪土的限制厚度（cm） 土塊的限制粒徑（cm） 輕型 人工夯、機械夯 15～20 5 5～10t平碾 20～25 8 中型 12～15t平碾 斗容2.5m3鏟運機 5～8t振動碾 25～30 10

65、重型 斗容＞7m3鏟運機 10～16t振動碾 加載氣胎碾 30～35 15 授課：XXX ??? 砂礫料應盡量選擇振動碾壓實，圖2－10為一均勻礫質砂的相對密度隨深度分布情況，可供參考。 ??? 因當?shù)貤l件所限選用履帶拖拉機碾壓時，為在壓實過程中產生較大的振動力，一般拖拉機要用3～4擋速度，表2－4為某些土壩工程實際使用的經驗，可供參考。 圖2－10 均勻礫質砂用振動碾壓實的相對密度隨深度分布情況 ?表2－4 某些土壩用拖拉機壓實的施工參數(shù) 土類名稱 拖拉機型號 履帶單位壓力（KPa） 鋪土厚度（cm） 碾壓遍數(shù)（遍） 壓實平均干密度（g/cm

66、3） 砂礫料 C－80 48 40 12 1.72～2.09 砂礫料 D7、D8、HD14 43～53 50 6 ＞1.72 亞粘土 C－80 48 30 9～10 1.65 亞粘土 C－80 48 25 6～10 1.62～1.65 ??? （二）土料填筑的技術要求 ??? 1.含水率的處理 ??? （1）低含水率的灑水處理 ??? 當土料的含水率比施工填筑最優(yōu)含水率低，可在取土時用霧狀水給土料加水，然后將土料堆置在另一處，擱置一定時間，使含水率均勻，即可用于填筑。 ??? （2）高含水率的人工翻曬處理 ??? 選擇適當?shù)膱龅?，用齒耙將土耙碎，堅硬粘土用鐵銑切成厚1～2cm薄片，每層深10～20cm，挖后使其相互架空晾曬，待表層稍干即打碎成小于2～3cm的土塊，繼續(xù)翻曬。表層稍干用鐵銑翻動一次，如此反復，直至含水率降低到施工控制含水率范圍為止。 ??? 2.卸、鋪料 ??? 粘性土料宜用進占法或后退法卸料。砂礫料卸料高度不宜過大，如發(fā)生顆粒分離，應混合均勻。 授課：XXX ??? 鋪土壓實應從最低部位開始，按水平