浅析堤防除险加固的前期工作

Word版本，下载可自由编辑浅析堤防除险加固的前期工作浅析堤防除险加固的前期工作详细内容是什么，下面我为大家解答。

为了搞好堤防的除险加固，应做好几项前期工作。首先应收集把握除险加固所需的基本资料，以便为堤防的平安评价和除险加固措施的挑选提供科学依据，避开盲目性。在此基础上，有针对性地开展堤防的平安复核工作，并做出是否险工险段以及是否举行除险加固的推断，最后制定合理的除险加固方法，以防患于未然。此外，对汛期实行的暂时抢险措施，必需分离详细状况举行善后处理，这也是汛后堤防除险加固必需做好的一项工作。

除险加固所需的基本资料

为了开展堤防的除险加固工作，应对已有些工程资料举行收集，须要时应有针对性地举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堤防建设和出险状况的历史资料。这是举行堤防平安复核的重要依据，也是举行堤防除险加固工程设计和挑选施工办法的科学基础。

一、工程及水文地质资料

为了举行堤防的平安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。须要时还应当有针对性地举行工程及水文地质的勘察工作，查明主要地质问题并猎取有关资料。所涉及的工程及水文地质资料主要有：

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、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、不匀称系数Cu等。这些均为堤防平安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、抗渗强度、抗剪强度指标、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。

土的水理性质及水质分析

对黄土和簇拥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。

水质分析的目的主要是为灌浆材料、防渗墙材料以及减压井的防化学淤堵设计提供资料。

堤防的工程及水文地质剖面

堤防的工程及水文地质剖面是举行堤防平安复核和除险加固设计所必须的资料，应按照工程及水文地质勘察资料并经概化后得到。主要包括堤身和堤基的土层分布、分层厚度，地下水的分布、运动逻辑及边界条件等，加上利用实验得到的各土层的物理力学性质指标就构成了完整的工程及水文地质剖面图。按照我国江河堤防的实际状况，堤防险工险段的堤基结构大体上分为三类。

当相邻两层渗透系数之比小于5倍时，可简化为一层土，采纳加权平均的渗透系数作为计算依据，这种简化对渗流计算成绩影响很小。当相邻两层土的渗透系数相差100倍以上时，弱透水层可视为相对不透水层。因为岩石地基在堤防中极其少见，按照江河大堤常常碰到的地层结构及水文地质特性，堤防地基大体上可分为三种类型。

单层透水地基：地基中各土层的渗透系数相差在5倍以内。黄河大堤的大部分堤段都可以概化成这种地基。

双层地基：表层为弱透水的土层，下卧强透水的砂砾层，再下面的地层的渗透系数比砂砾层小100倍以上。长江干堤的许多堤段属于此类地基。

多层地基：不能概化为单层透水地基或双层地基的其它地基状况都可概化为多层地基。

二、工程监测、检查及隐患探测资料

堤防工程受自然因素的作用和人为活动的影响，工作状态和抗洪能力都会发生不断的变化，产生工程缺陷或浮现其它问题，如不能准时发觉和处理，一旦汛期浮现高水位，将产生险情，往往会措手不及，造成防汛的被动局面。因此，应对重要堤防举行监测、检查和隐患探测方面的工作，对威逼堤防平安度汛的隐患要准时举行处理，确保工程平安渡汛。堤防的监测、检查和隐患探测资料是举行堤防平安复核的重要依据之一，是除险加固工作需要收集和把握的资料。

平安监测资料

平安监测是利用设置观测标点和传感器并举行定期观测，按照观测资料对工程举行平安评价的一种办法。

平安监测主要包括：沉降及水平位移观测、渗压观测、水下地形观测、裂缝监测等方面的内容。

平安检查资料

堤防平安检查是对堤防举行平安评价的一个重要手段，分为堤防外部检查、和堤身隐患检查。

1.堤防外部检查

堤防外部检查普通分为常常性检查、定期检查和特别检查。常常性检查是指由工程管理人员根据岗位责任制要求举行的工程检查。定期检查主要是指由基层管理单位按规定举行的工程全面普查，普通每年汛前、汛后各组织举行一次“徒步拉网式”的工程普查。特别检查是指当工程处于十分运用条件下举行的检查。

外部检查的主要内容有：堤身雨淋冲沟、陷坑、动物地窖、裂缝、渗漏、滑坡、崩岸。堤基的薄弱环节，如取土坑、池塘、坑道、未封堵的钻孔、违章水井等。堤防穿堤建造物及与堤身结合部的变形、裂缝、渗漏、淘空等缺陷。

2.堤身隐患检查

堤身隐患是减弱堤防抗洪能力，造成汛期抢险的主要根源。不论是汛前检查，还是平常管理中的修理养护，都应将它视为重点。

堤防常常发生的隐患主要有：生物地窖、植物腐烂形成的空隙，堤内暗沟、暗管、废井、坟墓，堤身填筑隐患等。

隐患探测资料

堤防平安检查除沿堤举行实地查看和调查拜访外，还应实行一些须要的探测措施，以及早发觉和消退堤身隐患，达到确保堤防工程平安的目的。常用的探测办法有：人工或机械锥探、电法探测。

锥探可以按照锥头的进入速度、声音等，凭感觉判别是否存在隐患，同时还可以向锥孔内灌入细沙或泥浆，举行验证的同时也对隐患举行了处理。

电法探测是地球物理勘探的一种办法。它是按照地下岩土层在电学性质上的差异，借助一定的仪器装置量测其电学参数，利用分析讨论岩土电学性质的变化逻辑，结合有关岩土层资料，判断地下一定深度范围内的隐患存在状况。

三、堤防建设和出险状况的历史资料

按照我国堤防工程的实际状况，因为工程地质勘察资料普通较少，因此，堤防建设和出险状况的历史资料，不但是举行堤防平安复核的重要依据，也是举行除险加固设计和施工所必需的资料。

堤防建设资料包括复堤、改建、扩建、加固等方面的设计与施工技术资料。

对历史险情应重点了解：出险时光、出险类型、出险位置、出险范围、出险程度、出险水位及历时等有关资料。

其次节堤防的平安复核

利用对堤防举行平安复核，可以分清隐患的危急程度，做出是否险工险段以及加固处理先后次序的判定，从而做到有目的、有方案地清除隐患，保证堤防平安运行。因此，堤防的平安复核是除险加固工作的一项重要前期工作，做好这项工作有着非常重要的意义。

堤防的平安复核，通常应从三个方面着手：以现有些规程规范为依据举行平安复核；以平安监测、检查和隐患探测结果为依据举行平安复核；以多年运行状态为依据举行平安复核。

一、以现有规范规程为依据举行平安复核

按照堤防工程技术规范规程的要求，对堤防举行平安复核的主要内容有：堤顶高度、堤坡的抗滑稳定性、堤坡的渗透稳定、地基的渗透稳定、堤岸的稳定等。

1.堤顶高度

堤顶设计高程应按设计洪水位加堤顶超高确定。若达不到规范要求，则视为担心全，应举行堤身的加高和培厚。

2.堤坡的抗滑稳定

抗滑稳定复核分为正常状况和十分状况。正常状况下抗滑稳定复核的内容有：①设计洪水位下的稳定渗流期或不稳定渗流期的背水侧堤坡，设计洪水位骤降期的临水侧堤坡。十分状况下的复核内容为：多年平均水位时遭受地震的临水、背水侧堤坡。复核计算普通可用瑞典圆弧滑动法或改良圆弧滑动法。若复核的平安系数不满足规范要求，则应举行除险加固。

3.堤坡的渗透稳定

利用渗流计算得到背水堤坡渗流出逸段的渗透比降，若大于允许比降或渗透水流产生堤坡冲刷，则应设置贴坡反滤等庇护措施。堤坡最易产生渗透破坏的地方是渗流出逸点，其抗渗临界比降可按照第三章的公式确定，再除以平安系数就是允许比降值。

4.堤基的渗透稳定

利用渗流计算确定堤基表土层的渗流出逸比降，若大于堤基表土层的允许比降，则应实行盖重或减压措施。

在没有反滤庇护的状况下，无粘性土的允许比降参见表3—2。粘性土的允许比降可按公式先求得流土的临界比降，然后除以平安系数得到。

5.堤岸的稳定

受风浪、水流等作用，在可能发生冲刷破坏危及堤岸稳定的堤段，应实行防护措施，防护措施可按有关规定因地制宜地确定。

二、以平安监测、检查和隐患探测结果为依据举行平安复核

监测、检查和隐患探测资料是举行平安复核的重要依据之一。按照这些资料，举行须要的分析推断，就可以对堤防存在的一些问题做出平安评价，据此对工程举行除险加固处理，确保工程平安。

1.按照沉降观测或检查结果举行平安复核

普通认为，沉降量不超过堤高的3%就不会有危急。如有异样，应检查分析缘由。如属堤身正常固结沉降所致，则汛前应举行加高培厚。若因堤基变动或因堤身受外力作用所引起，则应实行相应的除险加固措施。

2.按照渗流观测和检查结果举行平安复核

普通来说，在同样水位状况下，假如渗流量没有变化，或逐年削减，渗水即属正常。若渗流量随时光增强，甚至发生骤然变化，则属异样渗流，应分析成因，按照不怜悯况实行相应除险措施。

3.按照水下地形观测和检查结果举行平安复核

假如逼近堤脚附近的河床被刷深，或险工、矶头所抛护底护脚块石断面发生变化，说明有“根石丢失”现象，表明有崩岸的可能，应按照不怜悯况，实行相应加固措施。

4.按照裂缝监测和检查结果举行平安复核

当发觉堤身裂缝，经分析有可能是滑坡引起，或将造成滑坡时，应准时实行除险加固措施。

⒌按照其它检查资料举行平安复核

如发觉穿堤建造物及与堤身的结合部发生错位、集中渗流，堤基有取土坑塘等薄弱环节，应分析成因并对可能造成的后果举行分析评价，做出是否需要举行除险加固的推断。

⒍按照隐患探测资料举行平安复核

对探测到的生物地窖、植物腐烂造成的空洞、暗沟、暗管、废井、坟墓、堤身填筑隐患等，应按照其危害程度，经分析论证后实行相应措施举行除险加固。

三、以多年运行状态为依据举行平安复核

经过汛期考验，尤其是经过历时长、水位高的洪水考验，堤防隐患大多裸露出来，这相当于一个破坏性质的原型实验。因为堤防的工程地质资料普通较少，因此，以多年运行状态为依据举行平安复核显得特殊重要也特殊有用。首先，对汛期裸露出来的险情多发区、险情严峻区必需举行除险加固，除险加固的挨次应按照险情的危害程度打算，险情的危害程度可以按照险情发生的实际状况和表现来推断。另外，还可以利用出险状况的反分析，判断可能的更高洪水位下的堤防渗流状态、渗透稳定性、抗滑稳定性等，并做出平安复核，打算处理与否。

渗流性质评价

堤防渗流分正常渗流和有害渗流两种。

1.正常渗流的判别办法

渗流匀称地从土体表面逸出，不带出土颗粒且不产生局部隆起，呈清水，不冲刷土体表面，相同水位下渗流量不随时光增大，出逸点不高且渗流量不大，则属正常渗流。

对土质堤防，堤身边坡普通在1:3左右，对没有压渗平台的断面状况，正常渗流的出逸点应在堤身高度的三分之一以下。

2.有害渗流的判别办法

有下列现象之一即属有害渗流：渗流成股逸出，渗水浑浊，带出沙粒，产生隆起变形，冲刷土体表面，相同水位下渗流量随时光不断增大或渗流量过大，出逸点过高等。

堤身渗透稳定及填筑质量复核

对在汛期曾经产生有害渗流的堤段均应举行除险加固。

另外，可以按照汛期堤身的渗水状况对堤身的填筑质量举行评价。这可以按照渗流量的大小、是否产生集中渗流、出逸点的凹凸、背水坡产生出逸的时光等举行综合推断。若超过正常范围，则表明堤身存在隐患。可能的缘由有：堤身填筑隐患、生物地窖、植物腐烂形成空隙等。

堤坡抗滑稳定复核

首先，对汛期浮现过滑坡的堤段应举行除险加固。第二，对浮现滑坡征兆的堤段，应按照堤坡渗流状况举行抗滑稳定复核，若不满足规范要求，则也应举行除险加固。

穿堤建造物集中渗流的平安复核

在穿堤建造物与堤身的结合部，假如发觉有集中渗流，则极易造成接触冲刷。这种险情的危害极大，汛后必需对其举行除险加固。

堤基渗透稳定的平安复核

1.地基水文地质条件的评价

我们国家的主要堤防基本上都是建筑在单层或双层地基上。从产生渗透破坏的难易程度上可大致分为三类：

必定产生渗透破坏的堤基。①砂土地基且下层渗透系数大于表层10倍以上。此时在表层砂土下的地下水微具承压状态，因此表层砂土的出逸比降较大，加之砂土无粘性，若无反滤庇护则极易发生砂沸，进而产生大的管涌洞。②双层地基且临水侧表土层缺失，背水侧有近堤脚的深塘，假如强透水层较厚，则背水侧表土层下的扬压力很大，加上深塘内的表土层较薄且往往柔软，极易被顶穿而产生渗透破坏。假如表土层下是细砂或粉细砂层，则往往会产生大的管涌险情。

易于产生渗透破坏的堤基。①比较均一的砂土地基，若背水堤脚无反滤庇护措施，也易发生砂沸，以粉细砂地基最显然。②双层地基，临水侧表土层延续但背水侧有近堤脚的坑塘，或者背水侧表土层延续但临水侧表土层缺失。

比较平安的堤基。双层地基，临水侧和背水侧的表土层均呈延续分布且较厚、较长。

2.堤基渗透稳定的平安复核

对堤基渗透稳定的复核应首先按照汛期表现举行，这是最直接有效的方法。

渗透稳定的堤基。经过设计洪水位或超设计水位运行，背水侧堤脚只浮现渗流，堤基未浮现翻水冒砂和地面隆起等渗透破坏现象，则地基是渗透稳定的。

渗透稳定不满足要求的堤基。汛期在近堤脚附近发生渗透破坏的堤基，表明均不能满足渗透稳定的要求，必需举行除险加固。但应当按照渗透破坏产生的位置、缘由和程度的不同，实行不同的除险措施。①对经受过设计洪水位的考验，但因为背水侧存在坑塘等薄弱环节引起的堤基渗透破坏，只要用反滤料填平坑塘就基本可以满足堤基渗透稳定的要求。②对背水侧没有坑塘等薄弱环节，但在设计洪水位以下就发生近堤脚渗透破坏的堤段，则必需实行系统有效的渗流控制措施举行除险加固。若堤基管涌的位置距堤脚很远，则随着管涌流量的增强，渗流出口处的比降将逐渐降低，管涌流量达到一定程度后，渗透破坏将不再进展，从而达到新的平衡状态。因此，管涌位置的危急范围可以按照堤基砂层的允许比降近似确定。堤基砂层的允许比降范围可取0.05～0.1，重要堤防取0.05，普通堤防取0.1。

举例说明，若堤基砂层的允许比降为0.05，对没有垂直防渗的状况，则管涌的危急范围可由下式近似确定：

J平均=h1/L=0.05式中：J平均为堤基平均水力比降；L为管涌发生点到临水侧堤脚的距离；h1为江水位与管涌点地面水位的差值；由上式可知，若h1＝10m，则L＝200m。若堤底宽为80m，则管涌点到背水侧堤脚的距离为120m。就是说，在距背水侧堤脚120m的范围内为管涌危急区，假如管涌点再远，则对大堤平安的威逼程度将显著降低。

第三节抢险工程的善后处理

汛期抢险是防汛紧张时期所实行的应急措施，受各种条件的制约，普通用料不大考究，办法比较粗放，具有抢修快、标准低的特点，有的也可能处理不当，技术上很难达到规范合理。因此，汛期过后，对达不到长久运用标准的抢险工程，必需举行善后处理。对某些状况，缮后处理本身即可达到除险加固的目的。对另外一些状况，善后处理则是除险加固前必需的前期预备工作。

⒈裂缝抢险的善后处理

在汛期，在裂缝产生缘由不彻低清晰的状况下，有可能推断失误而实行了不当的抢险措施，也有可能采纳各种暂时代用料举行封堵。汛后，应对裂缝的产状、分布、规模以及产生的缘由作进一步的分析讨论。经过论证确认裂缝已经稳定和愈合，不需重新处理的，须经上级主管部门批准。汛期采纳暂时代用料没有彻底处理的，或处理不当的，应按照裂缝的产状、规模及其成因实行合理的处理措施。属于滑坡引起的裂缝，在本文第四章中讲述；属于不匀称沉陷引起的裂缝，见第五章。其它缘由引起的裂缝，如为纵向表面裂缝，可暂不处理，但应注重观看其变化和进展，并应阻塞缝口，以免雨水进入。较宽较深的纵缝，则应准时处理。横向裂缝不论是否贯通堤身，均须处理，详见第三章。龟纹裂缝普通不宽不深，可不举行处理，较宽较深时可用较干的细土予以填缝，或用水洇实。对纵向横向裂缝，可用灌注法、开挖回填法、横墙隔断法处理。

⒉渗水抢险的善后处理

渗水抢险常用背水坡开挖导渗沟、做透水后戗和临水坡做粘土防渗层的办法，汛后应对这些措施举行复核。凡是处理不当或属暂时性措施的均应按新的设计计划组织实施，在施工中要彻底清除各种暂时物料。若背水坡采纳了导渗沟，对符合反滤要求的可以保留，但要做好表层庇护。不符合设计要求的，汛后要清除沟内的杂物及填料，按设计要求重新铺设。若抢险时误用比堤身渗透系数小的粘土做了后戗台，则应予清除，须要时可重做透水后戗或贴坡排水。

⒊管涌抢险的善后处理

管涌抢险，多数是采纳回填反滤料的办法举行处理，有时也采纳稻草、麦秆等作暂时反滤排水材料。对后者，汛后必需按反滤要求重新处理。对前者则应按照状况分离对待：若汛期无细砂带出，也没有发生沉陷，表明抢险工程基本满足长久运用要求，可不再举行处理；若经汛期证实不能满足反滤要求者，汛后则应按设计要求举行处理。

⒋漏洞抢险的善后处理

汛期，在阻塞漏洞时可能采纳了棉被、稻草、麦秆等其它暂时物料，汛后应予清除并按设计要求重新封堵漏洞。

⒌滑坡抢险的善后处理

对汛期浮现的滑坡，汛后应进一步查明滑坡缘由及滑坡的规模，对抢险措施不当或不能满足要求的抢险工程，应按新的设计计划重新举行处理。对基本满足要求的抢险工程，适当修整加