堤防工程-堤防工程加固措施

堤防工程堤防工程加固措施033.2滑坡除险加固方法滑坡除险加固的方法很多，应根据滑坡堤段的实际情况，如当地材料供应条件、施工技术状况以及对施工工期的具体要求等进行优化后实施。下面针对不同的滑坡情况，对优先考虑采用的除险加固方法进行介绍。3.2滑坡除险加固方法（一）浅层滑坡浅层滑坡一般均发生在堤身，地基基本上来遭破坏。这类滑坡应优先考虑将滑动体全部挖除，重新回填。根据滑坡发生的位置与引起滑坡的原因不同，处理的具体步骤和处理办法西有不同，现分述如下：1.以渗流为主要原因的浅层滑坡

（1）消除渗流险情。（2）具体划定处理范围，包括平面尺寸和挖除的深度。（3）将滑坡上部未滑动的坡肩削坡至稳定的坡度，一般应做到1:3左右。（4）挖除滑动体。（5）填筑还坡。2.以堤脚下挖塘为主要原因的浅层滑坡3.以堤身填筑质量不好为主要原因的浅层滑坡挖赊与重新填筑断面示意图3.2滑坡除险加固方法（二）深层滑动的边坡的处理深层滑动的滑动面已切人堤基相当的深度，此类滑坡若全部挖除滑动体，则工作量较大，且施工具有一定的风险，所以应优先考虑采用部分挖除的办法进行处理。具体施工程序如下。1．挖除滑动体的主滑体并重新填筑主滑体的确定原则是：以最危险圆弧圆心上侧（产生滑动力的一侧）的土体为主滑体，应全部挖除并重新填筑。挖赊与重新填筑断面示意图3.2滑坡除险加固方法（二）深层滑动的边坡的处理2．f点以下阻滑体滑动面的处理办法按滑坡后设计的稳定断面重新填筑。这种处理办法就是以增加阻滑体的重，增大阻滑力的办法来提高堤坡的稳定性。该法的优点是施工简单，不需三材，缺点是需要大量的土方，在土源缺乏的地区，采用该法有一定的困难。采用加固地基的办法。地基加固的办法很多，结合堤防除险加固的具体情况合的地基加固办法有搅拌法、灌浆补强法、振冲法等。挖赊与重新填筑断面示意图堤防工程堤防工程加固措施033.3土工织物加固与防渗主要由于以下原因：1.超警戒水位持续时间长；2.堤防断面尺寸不足；3.堤身填土含沙量大，临水坡又无防渗斜墙或其他有效控制渗流的工程措施；4.由于历史原因，堤防填土质量差，填筑时含有冻土、团块和其他杂物，夯实不够等；5.堤身隐患，如蚁穴、蛇洞、暗沟、易腐烂物、树根等。造成：容易发展成管涌、漏洞、滑坡等险情。3.3土工织物加固与防渗加固措施：1.垂直铺塑在堤顶沿大堤走向用开槽机在堤身内垂直成槽，然后铺设土工膜并用黏土浆回填，形成以土工膜为主体的垂直防渗墙。该法已在黄河大堤上采用，并取得了较好的效果。3.3土工织物加固与防渗加固措施：2.土工膜斜墙以土工膜斜墙防渗、以砂砾石作支承体的复式加高断面。若采用单层PE膜或PVC膜，厚度约为0.4mm；若采用两布一膜型复合土工膜，膜厚为0.2～0.3mm，膜两边的土工织物分别为200～250g/m2。局部土工膜斜墙复式堤断面示意图培厚加高的土工膜斜墙复式堤断面示意图3.3土工织物加固与防渗加固措施：3.土工膜拼接铺设的技术要求（1）土工膜的垫层处理新填砂砾石坡面经过削坡拍实后可直接铺设防渗十工膜，但应将坡向上的尖锐杂物青理干净，以免刺破土工膜。（2）土工膜铺设与拼接铺设前应仔细检查土T膜有无破损，如发现破损应修补或裁除。上工膜需以长度方向沿堤轴线铺设，以减少接缝。如果用复合土工膜，则应要求厂家在整幅复合膜的四周留出10cm宽的拼接带。3.3土工织物加固与防渗加固措施：3.土工膜拼接铺设的技术要求（3）土工膜的周边固定土工膜与地基的连接必须安全可靠。若地基为黏性土，则可将膜埋在浆砌石趾墙的槽中，土上膜必须与黏性上贴合紧密，接触渗径应达到承受水头的1/4-1/3。（4）土工膜的保护层可在复合土工膜上直接铺块石或混凝土预制护坡或现浇混凝土护坡，但块石和混土预制板需小心轻轻地放置在复合土丁膜上，以免砸破上丁膜。土工膜在黏性土中埋置示意图土工膜堤防工程堤防工程加固措施033.4堤基防渗与加固地基渗漏现象常见于二元结构地基，其表层为透水性较薄的覆盖层，下层为透水性较强的砂砾石层。建在这类地基上的堤防、涵闸等建筑物，在堤外无滩或外滩较窄时，每当汛期，在高水头作用下，渗透压力与渗透坡降增大，往往在堤内渊塘或覆盖层薄弱之处出现管涌险情。地基防渗与加固方法，常用的有灌浆法、防渗墙法、高压喷射灌浆、深层搅拌法等。基础防渗加固技术较多，选用处理措施主要取决于技术经济的可行性和对环境的影响与安全性。堤基与堤身防渗问题应同时考虑。3.4堤基防渗与加固1.灌浆加固与防渗灌浆加同与防渗技术是利用压力浆液通过钻孔注入岩土或建筑物裂缝中的一种固结防渗方法。在堤防防渗加固中，最常用的灌浆材料是水泥浆与水泥黏土浆。在透水堤基中构筑灌浆帷幕，可有效地阻断渗流的穿透。堤基帷幕的位置一般设在堤防临水的坡脚下或铺盖下，也可位于堤防中央的堤基中。（a）帷幕在堤身下

（b）帷幕在上游坡脚下

（c）帷幕在上游铺盖上1—堤身；2—漼楽帷幕；3—砂砾石层；4—基岩；5—上游防渗斜墙；6—上游铺盖3.4堤基防渗与加固2.防渗墙加固与防渗（1）槽断式防渗墙槽断式防渗墙有厚墙（60〜120cm）和薄墙（20~60cm）之分。厚墙采用抓斗、冲击钻劈打、轮铣等机具成槽构造;薄墙一般由射水、锯槽、链斗、多头钻或改进的薄型抓斗、轮铣等机具成槽形成。墙体材料可采用混凝土、钢筋混凝土、塑性混凝土、土工膜、自凝灰浆等。3.4堤基防渗与加固2.防渗墙加固与防渗（2）桩柱式防渗墙此种墙体可采用回转钻、冲击钻、螺旋钻、多头钻、搅拌钻等成孔机具成孔，以套打的办法连接成墙。墙体材料一般为混凝土、钢筋混凝土、塑性混凝土、水泥土等。多头搅拌桩薄墙是利用多头小直径深层搅拌机，将水灰比为0.8~2.0的水泥浆喷入土体,经搅拌形成水泥土墙。此法适用于黏土、砂土、淤泥质土及细粒烁石地层。3.4堤基防渗与加固3.高压喷射灌浆防渗利用高喷（如三管高喷）灌浆技术，构造桩、板、墙等固结体以加固地基，主要适用于冲积层、残积层、人工填土地层，以及砂类土、黏性土和淤泥层等。对于碟石粒径过大、含量过多的地层，以及含有大量纤维质的腐殖土层，髙喷质量可能不及静压灌浆。（a）单管旋喷

（b）二重管旋喷

（c）三重管旋喷3.4堤基防渗与加固3.高压喷射灌浆防渗（a）单管旋喷法单管旋喷法是通过单根管路，利用高压桨液（20~30MPa)喷射冲切破坏土体，成桩直径为40~50cm。其加固质量好、施工速度快、成本低，但固结体直径较小。3.4堤基防渗与加固3.高压喷射灌浆防渗（b）二管旋喷法二管旋喷法是在单管旋喷法的基础上又加以压缩空气，并使用双通道的二重灌浆管。在管的底部侧面有一个同轴双重喷嘴，高压浆液以20MPa左右的压力从内喷嘴中高速喷出，在射流的外围加以0.7MPa左右的压缩空气喷出。在土体中形成直径明显增加的柱状固结体，可达80~150cm。3.4堤基防渗与加固3.高压喷射灌浆防渗（c）三管旋喷法三管旋喷法是使用分别输送水、气、浆三种介质的三重灌浆管。高压水射流和外围环绕的气流同轴喷射冲切破坏土体，髙压水射流的喷射周围加上圆筒状的空气射流，进行水、气同轴喷射,可以减少水射流与周围介质的摩擦，避免水射流过早雾化，增强水射流的切割能力。喷嘴边旋转喷射边提升，在地基中形成较大的负压区，挟带同时压入的浆液充填空隙，便可在地基中形成直径较大、强度较高的固结体，起到防渗加固地基的作用。堤防工程目录132堤防工程的作用及分类堤防工程规划与设计堤防工程加固措施堤防工程加固措施033.1堤防工程加固措施2014-2018年，全国因洪涝灾害受灾人口、死亡人口、失踪人口及直接经济损失如右图所示。归纳起来，现有的堤防有三大特点：一是堤基条件差，堤防傍河而建，堤线选择受到河势条件制约，基础大多为砂基，而且绝大部分堤防未做基础处理；二是堤身建筑质量差，不少堤防是在原民堤的基础上，经历年逐渐培厚加高而成的，往往质量不佳；三是堤后坑塘多，尤其是长江干堤和洞庭湖区、鄱阳湖区，多年来普遍在堤后取土筑堤，使堤后坑塘密布，覆盖薄弱。我国近年洪涝灾害、死亡人口、失踪人口及直接经济损失统计表3.1堤防工程加固措施因此，当遭遇洪水时堤防经常发生管涌、滑坡、崩岸和漫溢等险情，严重者导致大堤溃决。在1998年抗洪斗争取得全面胜利的基础上，对现有堤防进行除险加固是当前水利建设的一项重要任务。主要包括以下措施：一、堤身培厚加高二、滑坡除险加固的方法三、土工织物加固与防渗四、堤基防渗加固3.1堤防工程加固措施一、堤身培厚加高经分析论证确定堤防加固高度后，应根据安全可靠、因地制茸的原则选择加固断面的结构型式。我国绝大多数堤防为黏性土均质堤。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。若原筑堤黏性土料短缺，且堤防加高高度大，所需黏性土料方量大，则可选择复式断面结构型式，以少量黏土作防渗斜墙，以砂砾石或砾卵石作支承体，也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。3.1堤防工程加固措施一、堤身培厚加高（一）按均质堤形加高1．背水面培厚加高背水硅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结合面成为渗流薄弱面。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堤防。背水面培厚加高的均质堤断面示意图临水面培厚加高的均质堤断面示意图迎水面迎水面渗流薄弱面3.1堤防工程加固措施一、堤身培厚加高（二）按复式堤形加高将原堤防按黏性土斜墙复式断面加高，其断面型式如右图所示。斜墙土料宜选择黏粒含量小于15%-30%的亚黏土或黏粒含量小于30%~40%的黏土。支承体宜选择最大粒径小于60mm级配较好的砂砾石。黏性土斜墙底部应伸人原堤身1m，斜墙底宽2~3m，具体可按接触渗径大于1/4~1/3的水头计算，顶宽1m，斜墙顶部应高出设计水0.5m。砂砾石堤体的背水坡也应设置贴坡排水与反滤层。背水面培厚加高的黏土斜墙复式堤断面示意图新填黏土斜墙3.1堤防工程加固措施一、堤身培厚加高（三）按防洪墙式堤形加高1．以混凝土或浆砌石墙加高土堤城市堤防加高，往往因场地所限而采用防洪墙型式加高土堤，其断厦所示。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。墙高6m为宜，防洪墙的稳定和强度应按挡土墙复核。武汉市混凝土防洪墙断面型式3.1堤防工程加固措施一、堤身培厚