淺析堤防除險加固的前期工作

Word版本，下載可自由編輯淺析堤防除險加固的前期工作淺析堤防除險加固的前期工作詳細內(nèi)容是什么，下面我為大家解答。

為了搞好堤防的除險加固，應做好幾項前期工作。首先應收集把握除險加固所需的基本資料，以便為堤防的平安評價和除險加固措施的挑選提供科學依據(jù)，避開盲目性。在此基礎上，有針對性地開展堤防的平安復核工作，并做出是否險工險段以及是否舉行除險加固的推斷，最后制定合理的除險加固方法，以防患于未然。此外，對汛期實行的暫時搶險措施，必需分離詳細狀況舉行善后處理，這也是汛后堤防除險加固必需做好的一項工作。

除險加固所需的基本資料

為了開展堤防的除險加固工作，應對已有些工程資料舉行收集，須要時應有針對性地舉行工程地質(zhì)勘察工作。所需資料包括：①工程及水文地質(zhì)資料；②工程監(jiān)測、檢查及隱患探測資料；③堤防建設和出險狀況的歷史資料。這是舉行堤防平安復核的重要依據(jù)，也是舉行堤防除險加固工程設計和挑選施工辦法的科學基礎。

一、工程及水文地質(zhì)資料

為了舉行堤防的平安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(zhì)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(zhì)指標、堤身和堤基的地層分布等有關資料。須要時還應當有針對性地舉行工程及水文地質(zhì)的勘察工作，查明主要地質(zhì)問題并獵取有關資料。所涉及的工程及水文地質(zhì)資料主要有：

土的物理力學性質(zhì)指標

⒈土的物理性質(zhì)指標

常用的土的物理性質(zhì)指標主要有：顆粒組成、比重、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、不勻稱系數(shù)Cu等。這些均為堤防平安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(zhì)指標

常用的土的力學性質(zhì)指標主要有：滲透系數(shù)、抗?jié)B強度、抗剪強度指標、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。

土的水理性質(zhì)及水質(zhì)分析

對黃土和簇擁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。

水質(zhì)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。

堤防的工程及水文地質(zhì)剖面

堤防的工程及水文地質(zhì)剖面是舉行堤防平安復核和除險加固設計所必須的資料，應按照工程及水文地質(zhì)勘察資料并經(jīng)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、運動邏輯及邊界條件等，加上利用實驗得到的各土層的物理力學性質(zhì)指標就構成了完整的工程及水文地質(zhì)剖面圖。按照我國江河堤防的實際狀況，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，采納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績影響很小。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。因為巖石地基在堤防中極其少見，按照江河大堤常常碰到的地層結構及水文地質(zhì)特性，堤防地基大體上可分為三種類型。

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(nèi)。黃河大堤的大部分堤段都可以概化成這種地基。

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。

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狀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(chǎn)生工程缺陷或浮現(xiàn)其它問題，如不能準時發(fā)覺和處理，一旦汛期浮現(xiàn)高水位，將產(chǎn)生險情，往往會措手不及，造成防汛的被動局面。因此，應對重要堤防舉行監(jiān)測、檢查和隱患探測方面的工作，對威逼堤防平安度汛的隱患要準時舉行處理，確保工程平安渡汛。堤防的監(jiān)測、檢查和隱患探測資料是舉行堤防平安復核的重要依據(jù)之一，是除險加固工作需要收集和把握的資料。

平安監(jiān)測資料

平安監(jiān)測是利用設置觀測標點和傳感器并舉行定期觀測，按照觀測資料對工程舉行平安評價的一種辦法。

平安監(jiān)測主要包括：沉降及水平位移觀測、滲壓觀測、水下地形觀測、裂縫監(jiān)測等方面的內(nèi)容。

平安檢查資料

堤防平安檢查是對堤防舉行平安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

堤防外部檢查普通分為常常性檢查、定期檢查和特別檢查。常常性檢查是指由工程管理人員根據(jù)崗位責任制要求舉行的工程檢查。定期檢查主要是指由基層管理單位按規(guī)定舉行的工程全面普查，普通每年汛前、汛后各組織舉行一次“徒步拉網(wǎng)式”的工程普查。特別檢查是指當工程處于十分運用條件下舉行的檢查。

外部檢查的主要內(nèi)容有：堤身雨淋沖溝、陷坑、動物地窖、裂縫、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。堤防穿堤建造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

堤身隱患是減弱堤防抗洪能力，造成汛期搶險的主要根源。不論是汛前檢查，還是平常管理中的修理養(yǎng)護，都應將它視為重點。

堤防常常發(fā)生的隱患主要有：生物地窖、植物腐爛形成的空隙，堤內(nèi)暗溝、暗管、廢井、墳墓，堤身填筑隱患等。

隱患探測資料

堤防平安檢查除沿堤舉行實地查看和調(diào)查拜訪外，還應實行一些須要的探測措施，以及早發(fā)覺和消退堤身隱患，達到確保堤防工程平安的目的。常用的探測辦法有：人工或機械錐探、電法探測。

錐探可以按照錐頭的進入速度、聲音等，憑感覺判別是否存在隱患，同時還可以向錐孔內(nèi)灌入細沙或泥漿，舉行驗證的同時也對隱患舉行了處理。

電法探測是地球物理勘探的一種辦法。它是按照地下巖土層在電學性質(zhì)上的差異，借助一定的儀器裝置量測其電學參數(shù)，利用分析討論巖土電學性質(zhì)的變化邏輯，結合有關巖土層資料，判斷地下一定深度范圍內(nèi)的隱患存在狀況。

三、堤防建設和出險狀況的歷史資料

按照我國堤防工程的實際狀況，因為工程地質(zhì)勘察資料普通較少，因此，堤防建設和出險狀況的歷史資料，不但是舉行堤防平安復核的重要依據(jù)，也是舉行除險加固設計和施工所必需的資料。

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：出險時光、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。

其次節(jié)堤防的平安復核

利用對堤防舉行平安復核，可以分清隱患的危急程度，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、有方案地清除隱患，保證堤防平安運行。因此，堤防的平安復核是除險加固工作的一項重要前期工作，做好這項工作有著非常重要的意義。

堤防的平安復核，通常應從三個方面著手：以現(xiàn)有些規(guī)程規(guī)范為依據(jù)舉行平安復核；以平安監(jiān)測、檢查和隱患探測結果為依據(jù)舉行平安復核；以多年運行狀態(tài)為依據(jù)舉行平安復核。

一、以現(xiàn)有規(guī)范規(guī)程為依據(jù)舉行平安復核

按照堤防工程技術規(guī)范規(guī)程的要求，對堤防舉行平安復核的主要內(nèi)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，則視為擔心全，應舉行堤身的加高和培厚。

2.堤坡的抗滑穩(wěn)定

抗滑穩(wěn)定復核分為正常狀況和十分狀況。正常狀況下抗滑穩(wěn)定復核的內(nèi)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，設計洪水位驟降期的臨水側堤坡。十分狀況下的復核內(nèi)容為：多年平均水位時遭受地震的臨水、背水側堤坡。復核計算普通可用瑞典圓弧滑動法或改良圓弧滑動法。若復核的平安系數(shù)不滿足規(guī)范要求，則應舉行除險加固。

3.堤坡的滲透穩(wěn)定

利用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(chǎn)生堤坡沖刷，則應設置貼坡反濾等庇護措施。堤坡最易產(chǎn)生滲透破壞的地方是滲流出逸點，其抗?jié)B臨界比降可按照第三章的公式確定，再除以平安系數(shù)就是允許比降值。

4.堤基的滲透穩(wěn)定

利用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，則應實行蓋重或減壓措施。

在沒有反濾庇護的狀況下，無粘性土的允許比降參見表3—2。粘性土的允許比降可按公式先求得流土的臨界比降，然后除以平安系數(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，應實行防護措施，防護措施可按有關規(guī)定因地制宜地確定。

二、以平安監(jiān)測、檢查和隱患探測結果為依據(jù)舉行平安復核

監(jiān)測、檢查和隱患探測資料是舉行平安復核的重要依據(jù)之一。按照這些資料，舉行須要的分析推斷，就可以對堤防存在的一些問題做出平安評價，據(jù)此對工程舉行除險加固處理，確保工程平安。

1.按照沉降觀測或檢查結果舉行平安復核

普通認為，沉降量不超過堤高的3%就不會有危急。如有異樣，應檢查分析緣由。如屬堤身正常固結沉降所致，則汛前應舉行加高培厚。若因堤基變動或因堤身受外力作用所引起，則應實行相應的除險加固措施。

2.按照滲流觀測和檢查結果舉行平安復核

普通來說，在同樣水位狀況下，假如滲流量沒有變化，或逐年削減，滲水即屬正常。若滲流量隨時光增強，甚至發(fā)生驟然變化，則屬異樣滲流，應分析成因，按照不憐憫況實行相應除險措施。

3.按照水下地形觀測和檢查結果舉行平安復核

假如逼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“根石丟失”現(xiàn)象，表明有崩岸的可能，應按照不憐憫況，實行相應加固措施。

4.按照裂縫監(jiān)測和檢查結果舉行平安復核

當發(fā)覺堤身裂縫，經(jīng)分析有可能是滑坡引起，或?qū)⒃斐苫聲r，應準時實行除險加固措施。

⒌按照其它檢查資料舉行平安復核

如發(fā)覺穿堤建造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舉行分析評價，做出是否需要舉行除險加固的推斷。

⒍按照隱患探測資料舉行平安復核

對探測到的生物地窖、植物腐爛造成的空洞、暗溝、暗管、廢井、墳墓、堤身填筑隱患等，應按照其危害程度，經(jīng)分析論證后實行相應措施舉行除險加固。

三、以多年運行狀態(tài)為依據(jù)舉行平安復核

經(jīng)過汛期考驗，尤其是經(jīng)過歷時長、水位高的洪水考驗，堤防隱患大多裸露出來，這相當于一個破壞性質(zhì)的原型實驗。因為堤防的工程地質(zhì)資料普通較少，因此，以多年運行狀態(tài)為依據(jù)舉行平安復核顯得特殊重要也特殊有用。首先，對汛期裸露出來的險情多發(fā)區(qū)、險情嚴峻區(qū)必需舉行除險加固，除險加固的挨次應按照險情的危害程度打算，險情的危害程度可以按照險情發(fā)生的實際狀況和表現(xiàn)來推斷。另外，還可以利用出險狀況的反分析，判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，并做出平安復核，打算處理與否。

滲流性質(zhì)評價

堤防滲流分正常滲流和有害滲流兩種。

1.正常滲流的判別辦法

滲流勻稱地從土體表面逸出，不帶出土顆粒且不產(chǎn)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光增大，出逸點不高且滲流量不大，則屬正常滲流。

對土質(zhì)堤防，堤身邊坡普通在1:3左右，對沒有壓滲平臺的斷面狀況，正常滲流的出逸點應在堤身高度的三分之一以下。

2.有害滲流的判別辦法

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(chǎn)生隆起變形，沖刷土體表面，相同水位下滲流量隨時光不斷增大或滲流量過大，出逸點過高等。

堤身滲透穩(wěn)定及填筑質(zhì)量復核

對在汛期曾經(jīng)產(chǎn)生有害滲流的堤段均應舉行除險加固。

另外，可以按照汛期堤身的滲水狀況對堤身的填筑質(zhì)量舉行評價。這可以按照滲流量的大小、是否產(chǎn)生集中滲流、出逸點的凹凸、背水坡產(chǎn)生出逸的時光等舉行綜合推斷。若超過正常范圍，則表明堤身存在隱患?？赡艿木売捎校旱躺硖钪[患、生物地窖、植物腐爛形成空隙等。

堤坡抗滑穩(wěn)定復核

首先，對汛期浮現(xiàn)過滑坡的堤段應舉行除險加固。第二，對浮現(xiàn)滑坡征兆的堤段，應按照堤坡滲流狀況舉行抗滑穩(wěn)定復核，若不滿足規(guī)范要求，則也應舉行除險加固。

穿堤建造物集中滲流的平安復核

在穿堤建造物與堤身的結合部，假如發(fā)覺有集中滲流，則極易造成接觸沖刷。這種險情的危害極大，汛后必需對其舉行除險加固。

堤基滲透穩(wěn)定的平安復核

1.地基水文地質(zhì)條件的評價

我們國家的主要堤防基本上都是建筑在單層或雙層地基上。從產(chǎn)生滲透破壞的難易程度上可大致分為三類：

必定產(chǎn)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，若無反濾庇護則極易發(fā)生砂沸，進而產(chǎn)生大的管涌洞。②雙層地基且臨水側表土層缺失，背水側有近堤腳的深塘，假如強透水層較厚，則背水側表土層下的揚壓力很大，加上深塘內(nèi)的表土層較薄且往往柔軟，極易被頂穿而產(chǎn)生滲透破壞。假如表土層下是細砂或粉細砂層，則往往會產(chǎn)生大的管涌險情。

易于產(chǎn)生滲透破壞的堤基。①比較均一的砂土地基，若背水堤腳無反濾庇護措施，也易發(fā)生砂沸，以粉細砂地基最顯然。②雙層地基，臨水側表土層延續(xù)但背水側有近堤腳的坑塘，或者背水側表土層延續(xù)但臨水側表土層缺失。

比較平安的堤基。雙層地基，臨水側和背水側的表土層均呈延續(xù)分布且較厚、較長。

2.堤基滲透穩(wěn)定的平安復核

對堤基滲透穩(wěn)定的復核應首先按照汛期表現(xiàn)舉行，這是最直接有效的方法。

滲透穩(wěn)定的堤基。經(jīng)過設計洪水位或超設計水位運行，背水側堤腳只浮現(xiàn)滲流，堤基未浮現(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。

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，必需舉行除險加固。但應當按照滲透破壞產(chǎn)生的位置、緣由和程度的不同，實行不同的除險措施。①對經(jīng)受過設計洪水位的考驗，但因為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，則必需實行系統(tǒng)有效的滲流控制措施舉行除險加固。若堤基管涌的位置距堤腳很遠，則隨著管涌流量的增強，滲流出口處的比降將逐漸降低，管涌流量達到一定程度后，滲透破壞將不再進展，從而達到新的平衡狀態(tài)。因此，管涌位置的危急范圍可以按照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，普通堤防取0.1。

舉例說明，若堤基砂層的允許比降為0.05，對沒有垂直防滲的狀況，則管涌的危急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120m的范圍內(nèi)為管涌危急區(qū)，假如管涌點再遠，則對大堤平安的威逼程度將顯著降低。

第三節(jié)搶險工程的善后處理

汛期搶險是防汛緊張時期所實行的應急措施，受各種條件的制約，普通用料不大考究，辦法比較粗放，具有搶修快、標準低的特點，有的也可能處理不當，技術上很難達到規(guī)范合理。因此，汛期過后，對達不到長久運用標準的搶險工程，必需舉行善后處理。對某些狀況，繕后處理本身即可達到除險加固的目的。對另外一些狀況，善后處理則是除險加固前必需的前期預備工作。

⒈裂縫搶險的善后處理

在汛期，在裂縫產(chǎn)生緣由不徹低清晰的狀況下，有可能推斷失誤而實行了不當?shù)膿岆U措施，也有可能采納各種暫時代用料舉行封堵。汛后，應對裂縫的產(chǎn)狀、分布、規(guī)模以及產(chǎn)生的緣由作進一步的分析討論。經(jīng)過論證確認裂縫已經(jīng)穩(wěn)定和愈合，不需重新處理的，須經(jīng)上級主管部門批準。汛期采納暫時代用料沒有徹底處理的，或處理不當?shù)?，應按照裂縫的產(chǎn)狀、規(guī)模及其成因?qū)嵭泻侠淼奶幚泶胧?。屬于滑坡引起的裂縫，在本文第四章中講述；屬于不勻稱沉陷引起的裂縫，見第五章。其它緣由引起的裂縫，如為縱向表面裂縫，可暫不處理，但應注重觀看其變化和進展，并應阻塞縫口，以免雨水進入。較寬較深的縱縫，則應準時處理。橫向裂縫不論是否貫通堤身，均須處理，詳見第三章。龜紋裂縫普通不寬不深，可不舉行處理，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辦法，汛后應對這些措施舉行復核。凡是處理不當或?qū)贂簳r性措施的均應按新的設計計劃組織實施，在施工中要徹底清除各種暫時物料。若背水坡采納了導滲溝，對符合反濾要求的可以保留，但要做好表層庇護。不符合設計要求的，汛后要清除溝內(nèi)的雜物及填料，按設計要求重新鋪設。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，須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)是采納回填反濾料的辦法舉行處理，有時也采納稻草、麥稈等作暫時反濾排水材料。對后者，汛后必需按反濾要求重新處理。對前者則應按照狀況分離對待：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久運用要求，可不再舉行處理；若經(jīng)汛期證實不能滿足反濾要求者，汛后則應按設計要求舉行處理。

⒋漏洞搶險的善后處理

汛期，在阻塞漏洞時可能采納了棉被、稻草、麥稈等其它暫時物料，汛后應予清除并按設計要求重新封堵漏洞。

⒌滑坡?lián)岆U的善后處理

對汛期浮現(xiàn)的滑坡，汛后應進一步查明滑坡緣由及滑坡的規(guī)模，對搶險措施不當或不能滿足要求的搶險工程，應按新的設計計劃重新舉行處理。對基本滿足要求的搶險工程，適當修整加