水利工程堤防建设与防洪建设

曹秋双

摘 要：防范洪涝灾害依然是我国水道治理环节上最为重要的一环，而治理洪涝灾害最常用的方法就是堤防建设。传统的堤防建设方法相对来说比较简单，无非就是用混凝土把堤岸加厚加高，但是这样的技术已经不能满足现阶段我国水道治理的要求。因此，新的堤防建设设计的技术应运而生，该文就是从这个角度展开讨论。

关键词：水利 堤防 防洪 建设

中图分类号：S274 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（b）-0052-02

1 水利工程堤身堤基现状的安全论证

堤身堤基现状的安全论证是指堤身在设计并施工完成后，对防洪能力的检验，特别是在发生特大暴雨水位急涨的情况下的应急能力。研究表明，河道洪涝灾害的发生主要是在降雨量比较集中的几个季节，降雨量的90%以上都发生在雨季，因此，雨季的堤防建设检查工作尤为重要。在堤岸验收的工作中一定要对堤防的防洪能力做一个比较准确的估计和考核，很多洪水的发生都是由于在最初对堤防的防洪能力估计过高引起的。例如：1998年长江水灾的发生就是过高地估计了长江堤防的防洪能力。必须采取有效措施消除安全隐患，充分保障岸坡的安全可靠。在进行岸坡规划防护时，需充分考虑岸基的地质情况，以及当地的具体环境，乃至气候或者天气情况，从而为岸坡的安全提供充分保障。

2 水利工程堤防建设设计应该考虑的因素

2.1 堤防建设中的作水因素

堤防建设设计最需要考虑的因素是作用水头，在防洪工作中存在一个误区，大部分工作的重点放在了对最高水位的防护上，其实工作的中心应该放在作用水头上面来。在堤防建设设计时一定要充分考虑堤防所能承受的最大负载，所以堤防在设计高度和厚度时不仅要考虑到最高水位，最大负载量也是堤防高度的一个重要影响因素。例如：在地层土地性质不变的情况下，堤防的厚度和作用水头成正相关关系。此外，水位下降时对堤防的作用也会受到作水不同的影响。

2.2 历史、地理因素

在已建堤防的历史性、应急性和群众性方面，例如：有的堤防的材料属于就地取材，那么在建设该堤防时就要考虑堤防所用的附近的这种材料的稳定性和耐用性，如果某种水泥的有效期限是10年，而这次堤防建设的时间已经接近这个时间点，那么在堤防建设时就应该考虑对该堤防进行整体性加厚建设。比如：有些地方的堤防质量虽然比较好，但是在应急方面做得不够充分，甚至没有应急方案，这种情况在堤防建设时要把应急方案考虑进去。在我国一些地方，例如：武汉、南京某些地段，由于受到高温影响，混凝土容易出现裂缝现象，如果不定期进行检查维修就会很有可能引起大面积坍塌。

2.3 对材料的考虑

在堤防工程汛期运行要求方面，由于堤防建设一般是在汛期发生以前进行的，所以，堤防建设完成后会立马投入使用，因此，在建设设计中要充分考虑各种材料在遇水后的反应，例如：填土在未完全凝固时是否能满足防水性的要求。

堵口复堤的要求。堵口复堤是指如何有效地把被洪水冲坏了的堤防进行修补复原，这其中最大的难题就是如何使修补后的地方与原来的地方在稳定性上趋于一致，以免造成二次破坏。一方面要把原来堤防的建筑建材、施工方式考虑进来，尽量使修补的地方的材料和施工方式与原来的相同。另一方面在施工工序上也要尽量与之前的施工顺序保持相同。

3 边坡稳定性分析

3.1 水利工程堤坡失稳破坏的成因和类型

堤坡在受到雨水冲刷、阳光暴晒、动物筑洞等因素影响时，都有可能导致稳定性的破坏，具体包含以下几个方面。

（1）渗流原因。渗流作用是指在水位上涨时，坡堤承受的压力过大，堤坡在受到强大的压力时会发生形变，严重时会导致崩塌现象。不光是在涨水时，如果退水的速度过快其堤坡所受的压力突然变小，也会导致形变的发生。

（2）水流冲刷原因。水流冲刷包括河流的冲刷和雨水的冲刷，相对来说雨水的冲刷影响比较小，主要还是河流对堤坡的冲刷。特别是在堤坡的弯曲路段，这种冲刷的破坏力会几倍地增加。

（3）堤基原因。由于堤基原因造成的稳定性问题主要包括两个方面，一是因为堤基的强度不够；二是因为堤基下面的黏土过于松软，导致堤基稳定性下降。

（4）其他原因。其他因素包括人为的故意破坏、地震的发生、设计要求未达标等等。

3.2 不同工况计算方法下的堤坡强度

最常见的计算方法包括有效应力法、总应力法两种方法。涉及到的指标主要包括土类指标、使用仪器指标、强度指标、式样初始状态4个方面。其中，土类指标分为无粘黏土和粘黏土，粘黏土的强度大于90%为优秀，位于60%～90%为良好，位于60%以下为差；使用仪器包括直剪仪和三轴仪；式样初始状态是指在相同的水量和填土的使用下堤防的初始状态。

3.3 堤防稳定性勘探的方法

（1）現象勘探法。现场勘探法是指勘探人员带着工具到堤防现场进行实地勘探，需要注意的是并不是把所有的地方都勘探一遍，而是重点勘探那些容易发生破坏的地方，例如：动物经常出没的地方和弯曲路段等。

（2）稳定分析法。稳定分析法是指在固定的距离较近的3个点分别进行检测，最上面的点称为上口，最下面的点被称为下口，通过对上口和下口的检测就可以计算中中间的稳定性。这种方法一般是用于中间点实地勘探起来比较困难的情况。

4 水利堤防建设方案的确立

在分析完堤防稳定性的影响因素和设计时应该考虑的因素以后，就要对堤防的建设方案进行确立。堤防建设设计的总体思路是“上堵下排”，既通过提高堤防的高度来应对水位的涨高，通过下面的过滤作用把水过滤掉，把泥土留下来。在上堵方面，材料的选择至关重要，选择那些粘性比较高的土和防水性比较好的泥土。另外，堤身的斜度也是设计的重要目标，斜度过大会导致用料过多，斜度过小容易导致结实程度不够，最常用的角度是10°～15°的倾斜角；在“下排”方面，常用的渗透措施是减压沟，减压沟的作用就是过滤掉水的同时留住河道的泥土，如加厚加高操作、排水工作、增加密度工作都是具体的建设方案。

首先要对滑坡的类型进行确定，根据滑坡的分类标准滑坡可以分为上口裂缝滑坡、下口解封滑坡、中间裂缝滑坡以及隆起滑坡，滑坡类型的确定是堤防建设工作基础中的基础。具体的施工方案包括局部建设和整体建设，建设的步骤依次是挖出滑动体、填筑还坡、地基建设、深层建设。

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