堤防綜合重點工程設(shè)計綜合規(guī)范

中國國家標準堤防工程設(shè)計規(guī)范GB50286－98條文說明目次1總則2堤防工程等級及設(shè)計標準2.1堤防工程防洪標準及等級2.2安全加高值及穩(wěn)定安全系數(shù)3基礎(chǔ)資料3.1氣象和水文3.2社會經(jīng)濟3.3工程地形3.4工程地質(zhì)4堤線部署及堤型選擇4.1堤線部署4.2河堤堤距確實定4.3堤型選擇5堤基處理5.1通常要求5.2軟弱堤基處理5.3透水堤基處理5.4多層堤基處理5.5巖石堤基防滲處理6堤身設(shè)計6.1通常要求6.2筑堤材料和土堤填筑標準6.3堤頂高程6.4土堤堤頂結(jié)構(gòu)6.5堤坡和戧臺6.6護坡和坡面排水6.7防滲和排水設(shè)施6.8防洪墻7堤岸防護7.1通常要求7.2坡式護岸7.3壩式護岸7.4墻式護岸7.5其它防護型式8堤防穩(wěn)定計算8.1滲流及滲透穩(wěn)定計算8.2抗滑穩(wěn)定計算8.3沉降計算9堤防和各類建筑物、構(gòu)筑物交叉、連接9.1通常要求9.2穿堤建筑物、構(gòu)筑物9.3跨堤建筑物、構(gòu)筑物10堤防工程加固、改建和擴建10.1加固10.2改建10.3擴建11堤防工程管理設(shè)計11.1通常要求11.2觀察設(shè)施11.3交通和通信設(shè)施11.4防汛搶險設(shè)施11.5生產(chǎn)管理和生產(chǎn)設(shè)施附錄A堤基處理計算附錄B設(shè)計潮位計算附錄C波浪計算附錄D堤岸防護計算附錄E滲流計算附錄F抗滑穩(wěn)定計算21總則1.0.1中國洪、潮災難十分嚴重，堤防是抵御洪、潮水危害關(guān)鍵工程方法。新中國成立以來，中國進行大規(guī)模堤防建設(shè)，全國已建堤防總長20余萬公里，在歷次抗洪、潮災難中發(fā)揮了巨大作用。伴隨社會經(jīng)濟發(fā)展，新建、加固、擴建及改建堤防工程任務(wù)將日益繁重，而堤防工程設(shè)計幾十年來無標準可循，和大量堤防建設(shè)需要極不適應(yīng)。因為缺乏反應(yīng)堤防本身特點和要求標準，堤防工程設(shè)計難以做到技術(shù)優(yōu)異、經(jīng)濟合理、安全適用等要求。所以，制訂堤防工程設(shè)計標準，是適應(yīng)國家堤防建設(shè)需要，也是使堤防工程建設(shè)走向科學化、規(guī)范化軌道，不停提升堤防工程設(shè)計水平肯定要求。1.0.2中國堤防種類繁多，按抵御水體類別分為河堤、湖堤、海堤；按筑堤材料分為土堤、砌石堤、土石混合堤、鋼筋混凝土防洪墻等。工程建設(shè)性質(zhì)又有新建堤防及老堤加固、擴建、改建之分。本條要求適用范圍是充足考慮中國堤防工程不一樣類別及新、老堤建設(shè)具體情況，使本規(guī)范有很好通用性和可操作性。1.0.3堤防工程是防洪、防潮工程關(guān)鍵設(shè)施，在河流、湖泊綜合計劃或防洪專業(yè)計劃中，為實現(xiàn)防洪總體目標，作為防洪體系中水庫、堤防、滯洪區(qū)、分洪道等工程方法負擔不一樣任務(wù)，堤防工程設(shè)計須根據(jù)計劃確定任務(wù)和要求進行；城市堤防是城市基礎(chǔ)設(shè)施，是城市總體計劃組成部分，須按總體計劃確定任務(wù)和要求進行設(shè)計。同時，城市防洪工程又是河流、湖泊、海岸帶綜合計劃或防洪專業(yè)計劃組成部分，且是計劃防洪關(guān)鍵。所以，城市防洪工程應(yīng)以上述兩類計劃作為依據(jù)。1.0.4基礎(chǔ)資料搜集、整理和分析工作，是搞好堤防工程設(shè)計前提，依據(jù)各設(shè)計階段不一樣精度要求，要有針對性地開展工作。水利工程按基建程序通常要求有項目提議書、可行性研究、初步設(shè)計、技施設(shè)計和施工詳圖等設(shè)計階段。堤防工程依據(jù)堤防等級、工程規(guī)模和主管部門要求，可對各設(shè)計階段合適合并或簡化。不一樣設(shè)計階段對資料要求現(xiàn)有相異之處，又有相互聯(lián)絡(luò)和各設(shè)計階段通用地方，在搜集、整理和分析資料時，既要注意各設(shè)計階段對資料精度要求，又要通盤考慮，盡可能避免反復，以達成在滿足設(shè)計要求前提下降低資料搜集工作量。為了確?；A(chǔ)資料完整和可靠性，需要對搜集、整理基礎(chǔ)資料進行分析驗證工作。1.0.5為確保堤防工程在設(shè)計條件下安全利用，使堤防工程有效地抵御設(shè)計條件下洪、潮水危害，堤防工程設(shè)計應(yīng)滿足穩(wěn)定、滲流、變形等直接包含工程安全基礎(chǔ)要求，這是本規(guī)范中堤基處理、堤身設(shè)計、堤岸防護等章節(jié)中共性問題。所以，本條對這一共性問題作了標準要求。1.0.6中國堤防工程堤線長，保護范圍廣，堤防所在地域自然環(huán)境、社會經(jīng)濟等條件存在很大差異。在堤防工程設(shè)計中應(yīng)依據(jù)當?shù)貙嶋H情況，認真落實因地制宜，就地取材標準，以達成在確保工程質(zhì)量前提下降低工程造價目標。新技術(shù)、新工藝、新材料應(yīng)在總結(jié)經(jīng)驗和分析研究基礎(chǔ)上主動慎重地采取，必需時應(yīng)進行科學試驗。1.0.7本條作了對地震烈度7度及其以上地域堤防工程抗震設(shè)防方法限定要求。是因為：其一，堤防工程遭遇大洪水機率小，高水位運行時間短，同時又遭遇7度及其以上地震烈度機率更小；其二，抗震設(shè)防方法代價高，依據(jù)中國國情，從實際出發(fā)，只能對尤其關(guān)鍵城市堤段，如保護核電站或關(guān)鍵城市工業(yè)設(shè)施1級堤防，經(jīng)上級主管部門同意，方可進行抗震設(shè)防設(shè)計。1.0.8堤防工程包含國民經(jīng)濟多個部門和專業(yè)，關(guān)鍵包含水利水電、城建、交通、鐵道、地質(zhì)等部門和相關(guān)專業(yè)。所以，本條作了除滿足本規(guī)范要求外，還要符合國家現(xiàn)行相關(guān)標準要求。2堤防工程等級及設(shè)計標準2.1堤防工程防洪標準及等級2.1.1堤防工程是為了保護防護對象防洪安全而修建，其本身并無特殊防洪要求。所以，堤防工程防洪標準關(guān)鍵由防護對象防洪要求而定。現(xiàn)行國家標準《防洪標準》中，防護對象防洪標準見表1。假如一個防護區(qū)范圍較大，當各類防護對象能夠分別防護時，按各防護對象關(guān)鍵程度，由防護對象防洪標準分別確定堤防工程防洪標準；假如不能分別防護時，為了確保關(guān)鍵防護對象防洪安全，應(yīng)按本規(guī)范要求選擇各防護對象中標準較高防洪標準，確定堤防工程防洪標準。堤防工程等級依據(jù)堤防工程防洪標正確定。表1防護對象等別和防洪標準防護對象等別ⅠⅡⅢⅣ城鎮(zhèn)關(guān)鍵性非農(nóng)業(yè)人口(萬人)防洪標準［重現(xiàn)期(年)］尤其關(guān)鍵城市≥150≥200關(guān)鍵城市150～50200～100中等城市50～20100～50通常城市≤2050～20鄉(xiāng)村防護區(qū)人口(萬人)防洪區(qū)耕地(萬畝)防洪標準［重現(xiàn)期(年)］≥150≥300100～50150～50300～10050～3050～20100～3030～20≤20≤3020～10工礦企業(yè)工礦企業(yè)規(guī)模防洪標準［重現(xiàn)期(年)］特大型200～100大型100～50中型50～20小型20～10交通運輸設(shè)施鐵路路基關(guān)鍵程度運輸能力(×104t/年)防洪標準［重現(xiàn)期(年)］骨干鐵路≥1500100次要骨干鐵路1500～750100地域鐵路≤75050汽車專用公路路基等級防洪標準［重現(xiàn)期(年)］高速、Ⅰ100Ⅱ50通常公路路基等級防洪標準［重現(xiàn)期(年)］Ⅱ50Ⅲ25Ⅳ按具體情況定江河港口關(guān)鍵性防洪標準［重現(xiàn)期(年)］關(guān)鍵城市港區(qū)100～50中等城市港區(qū)50～20通常城鎮(zhèn)港區(qū)20～10海港關(guān)鍵性防風暴潮標準關(guān)鍵港區(qū)200～100中等港區(qū)100～50通常港區(qū)50～20民用機場關(guān)鍵程度防洪標準［重現(xiàn)期(年)］關(guān)鍵國際機場200～100關(guān)鍵中國機場100～50通常中國機場50～20油氣管道工程規(guī)模防洪標準大型100中型50小型20動力設(shè)施火電廠電廠規(guī)模裝機容量(×104kW)防洪標準［重現(xiàn)期(年)］特大型≥300≥100大型300～120100中型120～25100～50小型≤2550高壓超高壓輸配電設(shè)施電壓(kV)防洪標準［重現(xiàn)期(年)］≥500≥100500～110100110～35100～50≤3550通信設(shè)施關(guān)鍵程度防洪標準［重現(xiàn)期(年)］國際、省際關(guān)鍵線路100省際、省地間50地縣間30文物古跡保護等級防洪標準［重現(xiàn)期(年)］國家級≥100省級100～50縣級50～202.1.2本規(guī)范中堤防工程等級，依據(jù)防護對象防洪要求決定。為區(qū)分不一樣水體洪水對防護對象威脅程度，依據(jù)《防洪標準》6.4.1條要求，本條作了堤防工程等級可合適提升或降低標準要求。2.1.3依據(jù)《防洪標準》3.0.2條：“人口密集、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)較發(fā)達或農(nóng)作物高產(chǎn)鄉(xiāng)村防護區(qū)，其防洪標準可合適提升”要求，參考沿海各省、區(qū)、市現(xiàn)行等級劃分標準(見表2)，濱海地域堤防工程較通常鄉(xiāng)村堤防工程防洪標準合適提升。表2中國部分省、區(qū)、市海堤采取潮位、波浪設(shè)計標準省區(qū)市項目堤防等級12345廣西防護區(qū)規(guī)模農(nóng)業(yè)用地(萬畝)＞55～11～0.1＜0.1人口(萬人)＞55～11～0.1＜0.1設(shè)計標準［重現(xiàn)期(年)］50～2020～1010～5＜5廣東防護區(qū)城鎮(zhèn)關(guān)鍵性關(guān)鍵中等通常人口(萬人)150～5050～2020～3＜3鄉(xiāng)村農(nóng)業(yè)用地(萬畝)＞100100～3030～5＜5人口(萬人)＞200200～6060～10＜10設(shè)計標準［重現(xiàn)期(年)］200～100100～5050～2020～10福建圍墾區(qū)毛面積(萬畝)≥11～0.3＜0.3設(shè)計標準［重現(xiàn)期(年)］潮位100～5050～3030～20風速503010浙江防護區(qū)規(guī)模農(nóng)業(yè)用地(萬畝)范圍很大，經(jīng)濟影響巨大＞55～1＜1人口(萬人)＞55～1＜1設(shè)計標準［重現(xiàn)期(年)］100～5050～2020～10＜10上海防護對象市區(qū)設(shè)計標準［重現(xiàn)期(年)］1000江蘇防護區(qū)農(nóng)業(yè)用地(萬畝)1015設(shè)計標準［重現(xiàn)期(年)］2002.1.4蓄、滯洪區(qū)是江河防洪工程體系關(guān)鍵組成部分，其堤防防洪標準是由它在防洪工程體系中負擔防洪任務(wù)來決定。所以，蓄、滯洪區(qū)堤防工程防洪標準需依據(jù)同意流域防洪計劃或區(qū)域防洪計劃要求專門確定。2.1.5中國堤防工程大部分是土堤或土石混合堤，加高、加固相對比較輕易。而水閘、涵洞、泵站等建筑物及其它構(gòu)筑物，通常為鋼筋混凝土、混凝土或漿砌石結(jié)構(gòu)，加高、改建比較困難；堤防工程和建筑物接合部在洪水經(jīng)過時易出現(xiàn)險情，引發(fā)潰決，所以本條對這些建筑物設(shè)計防洪標準提出了較高要求。2.2安全加高值及穩(wěn)定安全系數(shù)2.2.1在堤防工程設(shè)計中，因為水文觀察資料系列不足、河流沖淤改變、主流位置改變、堤頂磨損和風雨侵蝕等，設(shè)計堤頂高程需有一定安全加高值。安全加高值不含施工預留沉降加高、波浪爬高及壅水高。表2.3.1系參考《水利水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計標準(平原、濱海部分)》及《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》，考慮到堤防高度較土壩低，加上堤防加高通常比水利樞紐或土壩輕易，所以本規(guī)范采取比土壩低一級數(shù)值，既使1級堤防關(guān)鍵堤段安全加高值，最大也不超出土壩要求最大數(shù)值。2.2.2無粘性土滲透變形許可坡降是以土臨界坡降除以安全系數(shù)確定。規(guī)范中提出安全系數(shù)1.5～2.0。通常流土破壞對堤防工程危害較大，安全系數(shù)取2.0，管涌安全系數(shù)取值小于流土破壞，故取1.5。表2.2.2適適用于無粘性土滲流出口無濾層情況。尤其關(guān)鍵堤防工程和粘性土許可坡降，經(jīng)過試驗確定。2.2.3土堤在設(shè)計中需要對安全留有裕度。為避免過大變形，考慮承受多種荷載正確程度和土料試驗分析誤差等原因，所以土堤在不一樣利用條件下，根據(jù)堤防工程等級，要求不一樣安全系數(shù)。表2.2.3所列安全系數(shù)適適用于瑞典圓弧法，用其它方法采取安全系數(shù)另行論證。在過去十幾年，全國各地新建或加固堤防工程設(shè)計中，均參考《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》要求抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。部分堤防工程設(shè)計采取抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)列如表3。表3部分堤防工程設(shè)計采取抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)堤防工程名稱堤防工程等級12345黃河大堤1.3荊江大堤1.3洪湖分蓄洪工程1.3黃石長江大堤1.25北江大堤1.25洞庭湖分蓄洪工程1.25淮河入江水道高郵湖大堤1.15松花江肇東堤1.15碾壓式土石壩通常比堤防高，且常常擋水，抗滑穩(wěn)定安全要求比較高，但堤防堤線長，地質(zhì)勘探工作不可能做得象土壩那樣具體，試驗資料代表性也有限，施工土料不一定完全符合設(shè)計要求，施工質(zhì)量又不易控制，河堤工程利用時還存在受河水沖刷引發(fā)塌坡可能等等?？紤]堤防工程這些特點，本規(guī)范所要求抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)和碾壓土石壩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)相同。堤防工程正常利用條件即為設(shè)計條件；很利用條件是指地震、施工期利用等。2.2.4在軟弱堤基上修筑土堤，其抗滑穩(wěn)定較差，如要求達成規(guī)范數(shù)值，則設(shè)計堤防斷面比較大、不經(jīng)濟，所以，本規(guī)范對于這類堤防放寬了設(shè)計指標。2.2.5表2.2.5所列安全系數(shù)適適用于剪切強度公式計算。3基礎(chǔ)資料3.1氣象和水文3.1.1本條除水位、潮位等普遍需要資料外，其它項目依據(jù)設(shè)計需要，有針對性地搜集提供。比如：堤身、堤基土質(zhì)抗沖性能較弱，需要提供江河流速資料；多泥沙河流需要提供泥沙及河床淤積資料；湖堤、海堤及大江大河堤防，需要提供風浪資料；中國東南部多雨地域，需要提供施工期降雨天數(shù)及降雨強度資料；北方嚴寒地域，需要提供冰情及施工期氣溫資料等。本條所需多種水位、潮位，要滿足確定堤頂高程和堤身斷面、核實堤坡穩(wěn)定和堤身堤基滲流穩(wěn)定和確定護坡上下限等方面設(shè)計計算資料。3.1.2和堤防工程相關(guān)地域水系、水域分布和治理情況、河勢演變和沖淤改變等資料是堤線部署、堤型選擇、堤身設(shè)計、堤基處理及堤岸防護等關(guān)鍵依據(jù)，本條對搜集、整理上述內(nèi)容資料作了標準要求。3.2社會經(jīng)濟3.2.2本條要求了對堤防工程保護區(qū)應(yīng)含有社會經(jīng)濟資料，是堤防工程設(shè)計中分析確定堤防等級關(guān)鍵依據(jù)，也是進行堤防工程經(jīng)濟效益分析和環(huán)境影響評價所需要基礎(chǔ)資料。3.2.3本條要求了對堤防工程區(qū)應(yīng)含有社會經(jīng)濟資料，是堤防工程設(shè)計時進行堤線比選、工程投資估算、挖壓占地、房屋拆遷及移民安置基礎(chǔ)資料。3.3工程地形3.3.1本條是依據(jù)國家現(xiàn)行標準《水利水電工程測量規(guī)范》要求，結(jié)合堤防工程設(shè)計需要而定。地形圖百分比尺，在選線階段，通?？衫么蠖鄶?shù)筑堤地域現(xiàn)有1:10000或1:50000地形圖進行工作；定線測量是確定堤線、測算工程量、統(tǒng)計挖壓拆遷和施工場地部署基礎(chǔ)依據(jù)，需測1:1000～1:10000專用帶狀地形圖，其中1:百分比尺圖比較常見。帶狀地形圖寬度需滿足初步設(shè)計(包含防滲、排滲區(qū)及護岸工程范圍)、施工圖設(shè)計(包含料場區(qū)和工場部署區(qū)范圍)及管理(包含護堤地范圍)要求。有些河床較為穩(wěn)定河流，為了對塌岸段采取防護方法，有時還有測量水下地形要求。為了正確統(tǒng)計挖壓拆遷數(shù)量和類別，盡可能用航測和通常地面測圖相互印證，以確保地物邊界和物種形象可靠性?？v斷面圖百分比尺是根據(jù)《水利水電工程測量規(guī)范》要求并結(jié)合堤防工程特點而確定，標準上一個縱斷面圖盡可能部署在一幅圖紙上，同時又能滿足相關(guān)文字注記要求。橫斷面圖間距，除依據(jù)不一樣設(shè)計階段不一樣精度要求外，還需使斷面含有代表性，為此在堤防走向曲線段和地形、地質(zhì)改變較大處，即對應(yīng)堤身斷面改變處，應(yīng)插補增加部分橫斷面圖。本條要求橫斷面圖百分比尺是總結(jié)各地實踐經(jīng)驗后確定。3.3.2縱斷面圖繪制通?？衫脵M斷面圖資料點繪，但當兩橫斷面之間有溝汊或堤埂等特殊地形時，應(yīng)據(jù)實反應(yīng)于縱斷面圖上。3.4工程地質(zhì)3.4.1國家現(xiàn)行標準《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)范》中工程地質(zhì)勘察匯報，其工程地質(zhì)及筑堤材料資料項目內(nèi)容覆蓋面比較全方面，各地在堤防工程設(shè)計時，除工程地質(zhì)剖面圖等普遍需要資料外，需依據(jù)本工程地理特點，有針對性選擇項目進行勘探、試驗。4堤線部署及堤型選擇4.1堤線部署4.1.1本條列舉堤線部署中需要考慮多種原因，這些原因在不一樣地點對堤線選擇有不一樣影響，所以需要綜合考慮。4.2河堤堤距確實定4.2.1河流不一樣河段，設(shè)計洪水流量往往有較大差異，地質(zhì)、地形、施工條件也不盡相同，所以堤防工程需要分河段進行設(shè)計。4.2.2在一定設(shè)計洪水條件下，設(shè)計堤距和設(shè)計堤高是相互關(guān)聯(lián)。堤距愈近，保護范圍愈大，但堤身愈高，工程量增加，而且水流流速增大，堤防易于發(fā)生險情，險工也愈長。所以，需要比較研究。通常方法步驟是：1假定若干個堤距，依據(jù)堤線選擇標準，在河道兩岸進行堤線部署。2依據(jù)地形或斷面資料，用水力學方法，分別計算設(shè)計條件下各控制斷面水位、流速等要素。3對于多沙河流還需考慮洪水過程中河床沖淤及各設(shè)計水平年淤積程度。4分別繪制不一樣堤距沿程設(shè)計水面線。5依據(jù)要求超高及計算水面線，確定設(shè)計堤頂高程線。6依據(jù)地形資料和設(shè)計堤防斷面，計算工程量。7比較不一樣堤距堤防工程技術(shù)經(jīng)濟指標，選定堤高及堤距。4.2.3因為種種歷史原因，多數(shù)河道堤距偏窄，給防洪帶來問題，而展寬堤距在實施上阻力很大，改建投資也比較高。所以，本條要求，在設(shè)計堤距時要留有余地。4.3堤型選擇4.3.1本條列舉了堤型選擇中應(yīng)該考慮部分原因，多數(shù)情況就只有一、二個原因起主導作用。有些情況下，堤型能夠依據(jù)實踐經(jīng)驗確定。4.3.2土堤是中國江河、湖、海防洪廣為采取堤型。土堤含有就近取材、便于施工、能適應(yīng)堤基變形、便于加修改建、投資較少等特點，堤防設(shè)計中往往作為首選堤型。現(xiàn)在中國多數(shù)堤防采取均質(zhì)土堤，不過它體積大、占地多，易于受水流、風浪破壞，所以部分關(guān)鍵海堤和城市堤防，采取了其它堤型。4.3.3同一條堤線中，依據(jù)各堤段具體情況，分別采取不一樣堤型是比較常見，但不一樣堤型接合部易于出現(xiàn)質(zhì)量問題，危及防洪安全，所以本條強調(diào)了不一樣堤型接合部要認真處理。5堤基處理5.1通常要求5.1.2國家現(xiàn)行標準《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》對沉降量要求：“完工后總沉降量(包含壩基及壩體)通常不宜大于壩高1%”。這要求對堤防來說要求過高。據(jù)調(diào)查了解各省新建堤防沉降量多數(shù)超出5%，海堤沉降量更大。所以，本條只標準提出“完工后堤基和堤身總沉降量和不均勻沉降量應(yīng)不影響堤防安全利用”。5.1.3中國堤防大多是歷史形成，所以，有些地基中常存有墓坑、窯洞、井窖、房基、雜填土等，還有天然暗溝和動物巢穴等，若不探明加以處理，會降低堤基強度和發(fā)生嚴重滲漏，危及工程安全。5.2軟弱地基處理5.2.2軟弱堤基采取鋪墊透水墊層很多，單獨或綜合使用鋪墊透水材料、在堤腳外加壓載、打排水井和控制填土加荷速率等是中國海堤和土石壩軟基處理常見方法，并普遍取得很好效果。單獨使用一個方法如：福建大官板圍墾工程海堤用排水砂井，浙江湖陳港高13m堆石壩用砂石排水墊層，浙江寧波大目涂圍海工程海堤和北侖港電廠灰壩用土工織物排水墊層，浙江溪口水庫高22m土壩和英雄水庫土壩用壓載，蘇北里運河土堤用控制填土速率方法。采取綜合方法如：杜湖水庫高17m土壩用砂井加壓載；秦山核電站海堤、浙江乍浦海堤、浙江青珠農(nóng)場圍墾海堤、廈門東渡港二期圍堰、連云港吹填圍堰、深圳赤灣防波堤等用土工織物上加壓載。5.2.5為加速軟土地基排水固結(jié)，以往多采取排水砂井作為垂直排水通道。70年代以來，應(yīng)用塑料排水帶插入土中作為垂直排水通道在中國外已得到廣泛應(yīng)用。軟土層下有承壓水時，如排水井穿透軟土層，會使承壓水大量涌出，造成堤基淹沒和基礎(chǔ)破壞嚴重后果。所以應(yīng)避免排水井穿透軟土層。如排水井需穿透軟土層，應(yīng)采取必需防護設(shè)施。5.2.11泥炭地層在中國東北分布很廣，筑堤極難避開。黑龍江省國營農(nóng)場總局曾在泥炭層地基上修筑土壩已利用20多年，資料見黑龍江國營農(nóng)場總局勘測設(shè)計院《泥炭層地基筑壩試驗和實踐》，刊于《壩基基礎(chǔ)處理匯編》(東北地域水利科技協(xié)作組，1983年6月)。5.2.13分散性粘土在中國多有發(fā)覺，黑龍江中部引嫩、南部引嫩等工程全部碰到分散性粘土。黑龍江省南部引嫩工程土壩上分散性粘土經(jīng)多年試驗研究，處理后已正常利用多年。美國陸軍工程師團1978年編制《堤防設(shè)計和施工手冊》亦推薦采取摻石灰和加濾層方法處理。5.3透水堤基處理5.3.2鋪蓋防滲是中國外常見。長江無為大堤中惠生堤是用長度為30m粘土鋪蓋防滲，經(jīng)數(shù)次洪水考驗，卓有成效。黑龍江省齊齊哈爾等城市堤防中砂基砂堤有用復合土工膜或編織涂膜土工布防滲，效果很好。5.3.3在深厚透水堤基上采取截滲墻防滲堤段多年來逐步增多。山東黃河河務(wù)局1986年在濟南市西郊常旗屯周圍黃河大堤上，用該局研制聯(lián)合回轉(zhuǎn)鉆機矩形造孔設(shè)備建造地下連續(xù)截滲墻，墻厚0.6m，穿過強透水層進入下臥相對不透水層1.0m，平均深度10.74m，造孔尺寸0.6m×2.4m，共建造截滲墻7214.8m2。80年代以來，高壓噴射灌漿已廣泛用于地基防滲。哈爾濱市1974年在松花江大堤上，用高壓噴射灌漿建造截滲墻。墻厚大于0.2m，長203m，最大深度28.2m，最小深度23.9m，平均深度24.59m，建造防滲墻有效面積5082m2，效果顯著?！吧渌ā苯ㄔ斓叵禄炷练罎B墻是福建省水管局為堤基防滲研制。多年來在中國福建、江蘇和黃河下游等堤防加固中得到較廣泛應(yīng)用，江蘇省水利勘測設(shè)計院1990年10月在淮河駱馬湖南堤加固中，用“射水法”建造地下混凝土防滲墻試驗取得成功。墻厚0.22～0.26m，墻深10m，長304m。河南省宿鴨湖水庫土壩采取板樁灌注防滲墻，墻厚0.15～0.2m，墻深15～18m。固化灰漿防滲墻，中國有試驗研究資料，在日本用得較多。5.4多層堤基處理5.4.1中國堤防中雙層地基普遍存在。有多種處理方法：用減壓井處理有安徽長江同馬大堤，透水層厚100m，表層為弱透水層，為確保同馬堤在設(shè)計洪水位下防滲安全，在匯口、喬墩、朱墩、甘家橋四段用減壓井處理，共設(shè)67口減壓井，已利用多年。安徽省淮河和長江堤防多有采取蓋重，肇慶市西江堤防有一段也采取蓋重處理。多層地基處理在水庫土壩實例較多，如河南白龜山水庫和河北黃壁莊水庫土壩采取蓋重和減壓井綜合處理方法，均經(jīng)多年利用，效果良好。5.5巖石堤基防滲處理5.5.2巖基上土堤關(guān)鍵應(yīng)預防巖石裂隙和沿巖石面滲水沖蝕風化巖石和堤身，深層處理投資太大而且也沒有必需，所以堤基以表面處理為主。本條要求應(yīng)在防滲體下采取砂漿或混凝土封堵巖石裂隙，并在防滲體下游側(cè)設(shè)置濾層預防細顆粒被帶出，非防滲體部分用濾料覆蓋即可。6堤身設(shè)計6.1通常要求6.1.1堤防工程因為堤線長、工程量大，往往是群眾性施工，群眾性管理和防汛，所以結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能適應(yīng)這些特點。6.1.2堤防含有沿堤線地基及其它自然條件復雜多變等特點。堤身設(shè)計需要分段進行，參考條件相近堤防設(shè)計經(jīng)驗，擬出若干個標準斷面，進行穩(wěn)定計算，再經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較最終確定設(shè)計斷面。6.1.3堤身通常是指臨、背水堤腳線之間地面以上建筑擋水體。堤高應(yīng)從清基后原地面算起。6.1.4新堤經(jīng)過故河道、堤防決口堵復、海堤港汊堵口等地段，水流、地基、筑堤材料及各地施工方法有很大差異，需要在各地行之有效經(jīng)驗基礎(chǔ)上研究制訂設(shè)計方案。6.2筑堤材料和土堤填筑標準6.2.1堤防工程大部分為土堤，少部分為土石復合堤，城市防洪還有混凝土防洪墻，故筑堤材料關(guān)鍵是土料，其次是復合堤砌石墻和防浪墻及塊石護坡用石料，和護坡墊層或復合堤過渡層用砂礫料。堤防工程應(yīng)優(yōu)先考慮就地取材。本規(guī)范依據(jù)堤防工程特點對土、石、砂礫三種筑堤材料提出質(zhì)量要求。對混凝土骨料選擇標準按《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》實施。粘性土土堤填筑含水量指標，應(yīng)考慮可用土料天然含水量、施工季節(jié)等條件，要求盡可能靠近最優(yōu)含水量。依據(jù)資料分析，當填筑土含水量和最優(yōu)含水量差值在3%時，壓實干密度差約在5%左右。為不使壓實干密度太低，所以，要求含水率和最優(yōu)含水率差值不宜超出3%，亦不宜小于－3%，具體應(yīng)用可考慮取土場客觀條件及其它技術(shù)、經(jīng)濟方面原因分析而定。6.2.2如用本條所列土料筑堤，堤防在利用期可能產(chǎn)生貫穿性裂縫、空洞，或發(fā)生滲流破壞，或產(chǎn)生嚴重變形和失穩(wěn)，故除采取一定處理方法外，通常要避免采取。6.2.4土料填筑質(zhì)量需使其含有足夠抗剪強度和較小滲透性、壓縮性。填筑質(zhì)量關(guān)鍵標準是土密實度和均勻性。對不相同級不一樣土料填筑土堤確定合理壓實度，才能使堤防斷面設(shè)計經(jīng)濟合理。6.2.5、6.2.6粘性土堤筑設(shè)計壓實度定義為： (1)式中Pds--設(shè)計壓實度；ρds--設(shè)計壓實干密度(kN/m3)；ρd·max--標準擊實試驗最大干密度(kN/m3)。標準擊實試驗按國家標準《土工試驗方法標準》GBJ123－88中要求輕型擊實試驗方法進行，相當于國際上采取普氏標準擊實試驗。無粘性土填筑設(shè)計壓實相對密度定義為： (2)式中：Dr·ds--設(shè)計壓實相對密度；eds--設(shè)計壓實孔隙比；emax、emin--試驗最大、最小孔隙比。相對密度試驗按國家標準《土工試驗方法標準》中要求方法進行。中國《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》SDJ218－84中要求，對粘性土填筑壓實度標準：對1、2級壩應(yīng)不低于0.96～0.99；對3、4、5級壩應(yīng)不低于0.93～0.96。該規(guī)范對無粘性土相對密實度要求不低于0.70～0.65。在中國，大量堤防工程是采取壓實法填筑?？紤]到中國各地實際施工條件和經(jīng)驗，針對各級堤防關(guān)鍵性，本規(guī)范對粘性土筑堤壓實度要求為：1級堤防不應(yīng)不于0.94；2級和超出6m3級堤防不應(yīng)小于0.92；低于6m3級及3級以下堤防不應(yīng)小于0.90。對無粘性土筑堤相對密實度要求為：1、2級和高度超出6m3級堤防不應(yīng)小于0.65，低于6m3級及3級以下堤防不應(yīng)小于0.60。6.2.7這些堤段通常是在軟土地基上或水中填筑，施工方法和斷面結(jié)構(gòu)全部需依據(jù)各地具體條件和當?shù)夭牧稀⑹┕そ?jīng)驗等因地制宜選擇，是否壓實和壓實密度也需依據(jù)具體情況確定。6.3堤頂高程6.3.1堤頂高程應(yīng)在對洪水及風浪資料進行計算分析基礎(chǔ)上確定。但因為堤線長、自然條件、堤走向改變復雜，按公式計算超高時，結(jié)果變幅大，直接使用有困難，可采取按堤等級、材料及河段特征，分段定出一個超高值，作為設(shè)計值。1、2級堤防為大江大河大湖干流堤防或關(guān)鍵支流堤防，要求超高大于2.0m。中國部分堤防超高見表4。6.3.2中國北方黃河內(nèi)蒙古和山東河段和東北部分河流，因為特殊地理、氣候條件，在開河流冰期，時常在河道卡口段或急彎處，冰凌堆積形成冰塞、冰壩，使上游河道水位急劇壅高，往往對兩岸堤防造成嚴重威脅，部分年份甚至會造成部分堤段漫堤決口，損失嚴重。所以，對這些地方堤防，除按本規(guī)范第6.3.1條要求分析計算確定堤頂高程外，尚應(yīng)搜集分析歷史流冰期卡冰壅水水位和風浪資料，進行分析論證，綜合研究合理確定該河段堤防堤頂高程。6.3.3堤頂設(shè)有防浪墻時，土堤頂需高出設(shè)計洪水位0.5m以上，使堤身浸潤線以上有一定保護土層，堤面得以保持干燥。6.3.4土堤完工后還會發(fā)生固結(jié)沉降，為保持設(shè)計高程，在設(shè)計時需預留沉降量。沉降量包含堤身沉降和堤基沉降，通常壓實很好堤防依據(jù)經(jīng)驗，沉降量可為堤高3%～8%。較高堤防軟弱地基上筑堤、無法壓實或壓實較差土堤，沉降過程較長且沉降量較大，故對這些條件下堤防和堤基要求按本規(guī)范第8.3節(jié)相關(guān)要求計算沉降量。表4中國部分流域堤防超高值表流域堤名超高(m)長江荊江大堤2.0九江大堤1.5武漢防洪堤2.0支流堤1.0黃河下游上段3.0下游中段2.5下游下段2.1淮河淮河干堤2.0通常堤1.5洪澤湖堤3.0～3.5海河干流堤3.0潮白河堤2.0松花江佳木斯城區(qū)段2.0鄉(xiāng)村堤1.7遼河下游干堤1.5沈陽市區(qū)2.5鄱陽湖湖堤2.0洞庭湖關(guān)鍵堤垸1～1.56.4土堤堤頂結(jié)構(gòu)6.4.1土堤堤頂寬度需滿足防汛搶險時交通需要，對1級堤防要求頂寬不宜小于8m，2級堤防不應(yīng)小于6m，關(guān)鍵為滿足防汛搶險交通和機械化搶險作業(yè)要求。中國各地氣候條件、土質(zhì)、交通情況全部不相同，如背水面有平行堤防交通道路，堤頂寬就能夠減小；堤身高度大，土質(zhì)為少粘性土，可合適增加堤寬。中國部分江、河、湖、海堤頂寬列于表5，供參考。6.4.2是指不能滿足按第6.4.1條要求要求，而增加堤頂寬度從結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟方面全部不合理時，可采取設(shè)回車場、避車道、存料場等措施處理。6.4.3上堤坡道標準應(yīng)和上堤交通道路等級和要求相一致。臨水側(cè)上堤坡道要盡可能避免行洪阻水和形成挑流而沖刷堤防，所以要順水流部署。6.4.4堤頂路面作為管理和防汛交通道路使用，中國各地通常情況是：粘性土堤路面鋪砂石；砂性土或砂壤土路面要求蓋粘性土，預防風雨剝蝕和流失。關(guān)鍵堤段，亦有修建瀝青或混凝土路面，但要注意堤防加高、擴建可能性和技術(shù)方法。6.4.6在城鎮(zhèn)周圍場地受限制或取土困難條件下，修防浪墻往往是經(jīng)濟合理。新建防浪墻，需在堤身沉降基礎(chǔ)完成后進行。對于有斜坡式護岸堤防，防浪墻基礎(chǔ)通常要和護坡分開，并設(shè)置在穩(wěn)定堤身上，以預防因護坡滑動造成防浪墻傾覆。表5中國部分江、河、湖、海堤頂寬度表堤名堤頂寬度(m)堤名堤頂寬度(m)一、江河堤：海河子牙河堤6～12黃河下游干流堤平工7～9險工9～11嫩江吉林段堤6黃河下游支流堤平工4～6險工6～8珠江北江堤7長江：Ⅰ類8～12二、湖堤：長江：Ⅱ類6～8鄱陽湖關(guān)鍵堤8長江：Ⅲ類(支流堤)6鄱陽湖通常堤4～8長江民垸4～6洞庭湖關(guān)鍵堤8～10淮河淮北大堤10洞庭湖通常堤5～6淮河城市工礦堤8～10微山湖江蘇西堤8淮河通常堤6～8三、海堤淮河支流堤5～8浙江海堤3～6遼河干流堤6上海海堤4～14遼河支流堤4.5蘇北海堤6～8海河灤河堤6～8廣東關(guān)鍵海堤5～7海河永定河堤8廣西海堤2～36.5堤坡和戧臺6.5.1土堤堤坡需滿足施工、管理和穩(wěn)定要求。據(jù)中國外堤防資料，堤坡通常為1:2.5～1:3.0，堤身為輕砂壤土，穩(wěn)定滲流從堤坡逸出，其穩(wěn)定安全坡度約為1:5。1、2級土堤大多為江河干流和湖堤關(guān)鍵堤段，要求堤坡不陡于1:3.0。海堤臨水側(cè)坡度依據(jù)所采取護坡型式而定。表6是中國浙江省海堤常見設(shè)計坡度值。表6海堤臨水側(cè)設(shè)計坡度護坡型式設(shè)計坡度草皮護坡1:3.0～1:8.0拋石護坡緩于1:1.5～1:2.0干砌石護坡1:2.0～1:3.0漿砌石護坡1:2.0～1:2.5陡墻1:0～1:0.76.5.2堤防是否設(shè)戧臺，各國做法不一。美國、加拿大等國考慮機械化施工方便，主張緩坡不設(shè)戧臺，背水坡基礎(chǔ)上平行浸潤線。中國堤防考慮管理和防汛需要，較高土堤通常在背坡堤頂2～3m以下設(shè)戧臺。6.5.3風浪潮汐侵襲比較嚴重海堤、湖堤，結(jié)合臨水坡護坡結(jié)構(gòu)設(shè)置消浪平臺，能夠減小波浪爬高，增強堤身穩(wěn)定性。據(jù)浙江省試驗資料，當平臺寬度為波高1.0～2.0倍時，通常大于3m，且效果很好。平臺高程在靜水位周圍時，波浪爬高值較小。單折坡式斷面，折坡點高程在靜水位或靠近靜水位時，下坡陡較下坡平緩者爬高值小。消浪平臺是集中消能部位，依據(jù)經(jīng)驗，尤其是平臺前沿轉(zhuǎn)角處要注意加固，通常見漿砌大塊石或整表現(xiàn)澆混凝土修筑，并需留有足夠排水孔。6.6護坡和坡面排水6.6.1、6.6.2臨水堤坡關(guān)鍵防水流沖刷、波浪淘刷、冰和漂浮物撞擊破壞；背水坡關(guān)鍵防雨水沖刷等。海堤可能許可越浪，土堤兩面全部需要防沖刷，可依據(jù)需要選擇護坡型式。6.6.31、2級堤防為江河湖海干堤或關(guān)鍵支流堤，對水流沖刷或風浪作用強烈關(guān)鍵堤段，臨水坡通常采取砌石、混凝土或土工織物模袋混凝土等標準較高護坡型式。通常情況下，臨背堤坡均可采取水泥土、草皮等造價較低護坡型式。依據(jù)淮委經(jīng)驗，壤土堤防臨水面草皮護坡，可抗御4級以下風浪和流速2m/s以下水流沖刷。中國各地有很多適適用于當?shù)貤l件護坡型式，凡行之有效，在設(shè)計中也可選擇。6.6.4受風浪、水流、潮汐等侵襲嚴重堤防砌石護坡，其結(jié)構(gòu)尺寸全部要進行計算，以確保護坡穩(wěn)定可靠和經(jīng)濟合理。對高度低于3m1、2級堤防或3級以下堤防，其護坡結(jié)構(gòu)尺寸關(guān)鍵依據(jù)結(jié)構(gòu)和施工需要確定，通?？蓞⒖纪惖套o坡加以選定。6.6.5通常河堤擋水時間短，波浪不大，護坡下作通常墊層即能滿足要求。有些風浪大、擋水時間長堤，如海堤和部分湖堤，加厚墊層對護坡安全很關(guān)鍵。6.6.6對于短期靠水堤防，排水孔可設(shè)至近堤腳，對于常?？克O(shè)至中常水位周圍。護坡設(shè)置變形縫是為適應(yīng)護坡沉降和溫度變形。堤身填筑質(zhì)量通常不均勻，沉降量也有差異，所以變形縫間距宜小些。6.6.7堤腳坡面轉(zhuǎn)折處護坡受力復雜，且極易影響護坡穩(wěn)定，故在這些部位要設(shè)置堅固基座。護坡和堤頂交界處易形成雨水順墊層滲流通道，造成堤身沖刷，所以需設(shè)封頂。6.6.8預防風浪、潮汐破壞，是海堤安全關(guān)鍵。所以海堤通常全部設(shè)有較堅固上游護坡和防浪墻。依據(jù)浙江等省海堤建設(shè)經(jīng)驗，海堤護坡型式通常為斜坡式、陡墻式和復合式三種。依據(jù)當?shù)赝临|(zhì)、材料、堤高及其它自然條件綜合考慮，因地制宜地選擇。1、2級海堤及較高海堤護坡，常見復合式護坡型式。6.6.9混凝土異型防浪塊體型式選擇可參考《港口工程技術(shù)規(guī)范》。關(guān)鍵工程要進行試驗確定。6.6.10堤面排水設(shè)施是為安全排泄降雨徑流而設(shè)置，因降雨造成堤身嚴重沖刷堤防，考慮設(shè)置堤面排水設(shè)施。6.6.11排水系統(tǒng)部署和尺寸應(yīng)依據(jù)降雨資料分析計算，也可按堤防管理經(jīng)驗確定，要注意和堤腳外排水系統(tǒng)連接。6.7防滲和排水設(shè)施6.7.1土堤通常盡可能選擇均質(zhì)斷面，只有當筑堤土料滲透性較強，不能滿足滲流穩(wěn)定要求時，才考慮設(shè)防滲或排水設(shè)施。適宜作防滲和排水材料很多，需本著安全可靠、就地取材標準選擇。6.7.2、6.7.3堤身防滲關(guān)鍵是滿足堤滲透穩(wěn)定要求。對于滲流量，只要不影響安全，通常無要求。堤身防滲和排水設(shè)施和堤基防滲和排水設(shè)施統(tǒng)籌布設(shè)，共同組成完整防滲體系，以確保安全。6.7.4這一要求是為了預防防滲體頂部遭受冰凍及機械破壞。6.7.5堤防如為人工施工，防滲和排水體最小尺寸通常為1m。假如是機械施工，頂部最小寬度需依據(jù)所用施工機械要求確定。6.7.6關(guān)鍵是考慮預防因凍脹破壞防滲體而影響堤防安全。6.7.7瀝青混凝土和混凝土防滲體，通常在堤防中極少采取，如采取時，需參考相關(guān)規(guī)范進行設(shè)計。6.7.8土工膜和土工織物種類很多，中國、外在堤壩工程中已廣泛采取。為確保土工膜和工土織物長久防滲、排水作用，關(guān)鍵應(yīng)防老化和機械、生物破壞，做好施工接縫。中國、外部分用土工膜防滲土石壩，見表7。表7中國、外部分用土工膜防滲土石壩關(guān)鍵特征表壩名國家所在地壩高(m)壩型建成時間土工膜種類防滲體型式上游壩坡保護層材料說明阿特巴申蘇聯(lián)79砂卵石壩1970薄膜心墻1:2.5粗砂上部40m為土工膜防滲拉丁伊斯伏保加利亞40堆石壩1980薄膜斜墻1:2.0混凝土預制板考道爾法國28堆石壩1983薄膜、兩面有土工織物保護斜墻1:1.7卵石上鋪冷瀝青混凝土波札捷洛斯拉莫斯西班牙97加高到134堆石壩1984薄膜斜墻1:1.3砌石諾里耳斯克蘇聯(lián)32砂卵石壩薄膜阿耳梅尼亞蘇聯(lián)28砂卵石壩薄膜太沙基加拿大61斜墻壩薄膜斜墻1:3.8粘土斜墻漏水修補黑河水庫中國遼寧15.5碎石壩1990復合土工膜心墻1:2.5～1:2.75粒徑小于5mm風化砂樺皮溝水庫中國遼寧10.81990復合土工膜斜心墻1:2.5粒徑小于5mm河砂顧營水庫中國遼寧13.241990復合土工膜斜墻1:3粒徑小于5mm河砂圣溝水庫中國遼寧15.851990復合土工膜斜墻1:3粒徑小于5mm河砂葛溝水庫中國遼寧10.671990復合土工膜斜墻1:3粒徑小于5mm河砂田村土石壩中國廣西柳州48堆石壩1990復合土工膜斜墻1:1.5上部38m用土工膜防滲小嶺頭水庫中國浙江寧波36堆石壩在建復合土工膜斜墻1:1.3透水混凝土水口電站圍堰中國福建閩清44.55堆石壩1990復合土工膜心墻1:1.5上部24.55m用土工膜防滲6.8防洪墻6.8.1城市、工礦區(qū)等因為土地昂貴、拆遷占地或取土困難等限制，采取防洪墻擋洪往往是經(jīng)濟合理，所以在中國部分大中城市和關(guān)鍵工礦區(qū)廣泛采取。6.8.2防洪墻穩(wěn)定計算安全系數(shù)需滿足本規(guī)范要求，地基應(yīng)力需小于地基許可承載力，且底板不產(chǎn)生拉應(yīng)力。6.8.3防洪墻基底不透水輪廓線關(guān)鍵由滲透穩(wěn)定要求確定，不滿足時，需采取加長滲徑方法。6.8.5為確保墻體和基礎(chǔ)防滲系統(tǒng)可靠工作，變形縫要設(shè)止水。止水材料需依據(jù)墻等級進行選擇。7堤岸防護7.1通常要求7.1.1江河、湖、海堤防堤腳、灘岸及其防護工程是密不可分，“保堤必需固岸”是一條普遍經(jīng)驗。因為堤腳和岸灘在受水流、風浪、潮汐等侵襲、沖刷情況下常常造成破壞，對這類堤岸需進行防護，以控制、調(diào)整水流，穩(wěn)定岸線，保護堤安全。堤岸防護包含堤腳和近堤岸灘兩類情況：一類在堤外無灘或灘極窄，要依附堤身和堤基修建護坡及護腳防護工程，包含修建平順護岸及壩、磯頭護岸，通常稱其為險工；另一類是堤前有灘，灘地受水流淘刷也危及堤安全，所以修建依附灘岸防護工程。前者為護岸工程，后者為護灘工程。以上兩類工程全部是直接為了保護堤安全而修建，所以統(tǒng)稱堤岸防護工程。堤岸防護工程是堤防工程關(guān)鍵組成部分，需結(jié)合堤身結(jié)構(gòu)設(shè)計一并完成。已建堤防工程，因發(fā)生崩岸或?qū)l(fā)生崩岸威脅堤防工程安全時要立即修建堤岸防護工程。堤岸防護工程設(shè)計應(yīng)符合防洪計劃及整改工程計劃要求，工程布局應(yīng)因勢利導、符合水流演變規(guī)律，統(tǒng)籌兼顧上下游、左右岸利益，如防洪、航運、港埠、取水、工礦企業(yè)、農(nóng)田水利等要求。修建防護工程應(yīng)盡可能不過多縮窄過洪斷面、不造成汛期洪水位較大抬高，凡適宜修平順護岸則不修丁壩，尤其不宜修長丁壩。堤岸防護要盡可能采取工程方法和生物方法相結(jié)合方法以達成經(jīng)濟合理效果。生物防護是一個有效防護方法，含有投資省、易實施、效果好優(yōu)點。堤在常常不靠水或靠水時水深淺、流速小堤段要因地制宜植樹種草進行防護。7.1.2堤岸防護工程布局、型式、結(jié)構(gòu)、材料等方面多個多樣，各具不一樣特點，需依據(jù)具體情況分析研究采取。防護工程按型式通常分為以下四類：1坡式護岸也稱為平順護岸，用抗沖材料直接鋪敷在岸坡及堤腳一定范圍形成連續(xù)覆蓋式護岸，對河床邊界條件改變較小，對近岸水流影響也較小，是一個常見、需要優(yōu)先選擇型式。中國長江中下游水深流急，總結(jié)經(jīng)驗認為最宜采取平順護岸型式。中國很多中小河流堤防、湖堤及部分海堤均采取平順坡式護岸，起到了很好作用。2壩式護岸依靠堤身、灘岸修建丁壩、順壩導引水流離岸，預防水流、風浪、潮汐直接侵襲、沖刷堤岸，危及堤防安全，是一個間斷性相關(guān)鍵護岸型式，有調(diào)整水流作用，在一定條件下常為部分河堤、海堤防護所采取。中國黃河下游，因泥沙淤積，河床寬淺，主流游蕩、擺動頻繁，常出現(xiàn)水流橫向、斜向頂沖堤防造成威脅情況。所以，較普遍地采取丁壩、垛(短丁壩、磯頭)和壩間輔以平順護岸防護工程布局，保護堤防安全。長江在河口段江面寬廣、水淺流緩，也多采取丁壩、順壩保灘促淤，保護堤安全。3墻式護岸順堤岸設(shè)置，含有斷面小占地少優(yōu)點，但要求地基滿足一定承載能力。墻式護岸多用于城市堤防及部分海堤。4其它防護型式包含坡式和墻式相結(jié)合混合型式、樁壩、榪槎壩、生物工程等。海堤防護常采取上部坡式、下部墻式或上部墻式、下部坡式組合型式。樁式護岸，中國海堤過去采取較多，如錢塘江堤采取木樁或石樁護岸有悠久歷史，美國密西西比河中游還保留不少木樁堆石壩，黃河下游多年來修筑了鋼筋混凝土試驗樁壩。生物工程有活柳壩、防浪林、植草防護等。以上工程型式分類不是絕正確，各類相互有一定交叉，如壩式護岸在壩本身護坡部分能夠采取坡式，也可采取墻式，壩式護岸也可采取樁丁壩、樁順壩、活柳壩等，墻式護岸也可采取樁墻式等。7.1.3堤岸防護工程常常受水流、風浪、潮汐作用需要常常維修加固，甚至搶險維護，工程量大，又有時限性，所以本條提出了對堤岸防護工程在結(jié)構(gòu)、材料方面技術(shù)要求。7.1.4～7.1.6堤岸防護工程范圍包含兩個方面：一是沿堤岸線防護長度，二是從防護工程斷面上下防護范圍。確定防護范圍關(guān)系到工程穩(wěn)定及工程量、投資大小。本條提出了相關(guān)技術(shù)要求和量化指標。堤岸防護工程以枯水位分界，上部和下部工程情況不一樣，上部護坡工程除受水流沖刷作用外，還受波浪沖擊及地下水外滲侵蝕，同時處于水位變動區(qū)，下部護腳工程通常常常受到水流淘刷，是防護工程根基，關(guān)系著防護工程穩(wěn)定，所以上部及下部工程在型式、結(jié)構(gòu)材料等方面通常不相同。7.1.8塊石是最常見堤、壩護腳加固材料，新修防護工程護腳部分將在水流作用下伴隨床面沖深改變而自動調(diào)整。為預防水流淘刷向深層發(fā)展造成工程破壞，應(yīng)考慮在拋石外緣加拋防沖和穩(wěn)定加固備石方量。對于大險情往往難以估計，所以應(yīng)合適加大備石方量。關(guān)鍵堤段，防護工程范圍河段需要進行河道地形測量，并結(jié)合沖刷計算結(jié)果分析，為堤岸防護工程加固提供依據(jù)。7.2坡式護岸7.2.1坡式護岸上部護坡和土堤護坡部分結(jié)構(gòu)型式和要求基礎(chǔ)相同，下部護腳結(jié)構(gòu)型式和材料種類較多，可單獨選擇，也可結(jié)合使用，應(yīng)從材料起源、技術(shù)經(jīng)濟等方面分析比較確定。土工織物模袋能夠替換混凝土模板，用高壓泵把混凝土或砂漿灌入模袋之中，最終形成連續(xù)板狀結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵用于護岸護腳，效果很好?；炷?、鋼筋混凝土塊體包含混凝土、鋼筋混凝土異型體，上海、浙江在海堤防護中廣泛采取了多個型式異型體。下部護腳采取石籠可用鉛絲、竹子、土工網(wǎng)及土工格柵組成籠網(wǎng)。護腳用沉排有柴排、土工織物軟體排及鉸接式混凝土沉排等。7.2.2拋石護岸是古今中外廣泛采取結(jié)構(gòu)材料。據(jù)相關(guān)資料，湖北荊江大堤護岸工程，岸坡為1:2.0，水深超出20m，利用粒徑為0.2～0.45m塊石，在垂線平均流速為2.5～4.5m/s水流作用下，岸坡是穩(wěn)定。湖南洞庭湖堤岸情況也表明塊石護坡穩(wěn)定邊坡約為1:2.0，為穩(wěn)定河床和護腳，在深泓逼岸處應(yīng)拋至深泓緩坡處。在岸坡緩于1:3和流速不大情況下，拋石也可采取較小粒徑，如江蘇鎮(zhèn)江市江心洲頭護岸，采取塊石質(zhì)量為5～50kg，約相當于粒徑為0.15～0.33m，穩(wěn)定效果也很好。7.2.3、7.2.4柴枕和柴排是傳統(tǒng)護岸型式，造價低，可就地取材，各地全部有很多經(jīng)驗。柴排排型和沉排面積可依據(jù)基礎(chǔ)技術(shù)要求、施工條件及歷年使用經(jīng)驗確定。7.2.5土工織物枕、排是一個土工織物袋裝沙土充填物護岸，為了使枕、排含有防滲、反濾、保土、防淤堵作用，要求土工織物孔徑滿足d95≤0.5D85。d95土工織物孔徑中小于該孔徑確保率為95%孔徑值；D85充填物粒徑大于該粒徑重量占85%粒徑值。自1980年荊州地域長江修防處于長江中游開始試驗，已前后在長江上車灣新河和下荊江后洲等處使用，黃河和松花江護岸也有應(yīng)用，全部取得了一定效果。本條要求關(guān)鍵是依據(jù)長江中下游護岸工程經(jīng)驗總結(jié)提出。對于岸坡很陡、岸床坑洼多或有塊石等尖銳物、?？看?、和施工時流速大于1.5m/s，不宜采取土工織物枕、土工織物軟體排。7.2.6鉸鏈式混凝土板土工織物排是一個新型沉排，由鋪敷于岸床土工織物及上壓鉸接式混凝土板組成。排端鋪在多年平均最低枯水位處，岸坡通常緩于1:2.5，最低枯水位以上接護坡石?；炷翂K因有鉸接串聯(lián)，能適應(yīng)河床變形。美國密西西比河早在1931年即開始采取鉸接式混凝土沉排，已成為廣泛采取定型結(jié)構(gòu)，由塊長122cm，寬36cm，厚7.6cm加筋混凝土板組成7.62m×1.22m單元排在現(xiàn)場連接組成所需尺寸沉排。長江部分護岸工程也采取了鉸接式混凝土沉排。1984年長江武漢河段天興洲護岸采取了鉸接混凝土板———聚脂纖維布沉排。混凝土板尺寸為100cm×40cm×8cm，板縱橫間距為25cm，用12鋼筋環(huán)相互連接，每塊排體順流向?qū)挾葹?2.25m，垂直流向長度為94m，相鄰排體重合2.25m，排體重110kg/m2，能承受3m/s流速沖刷，排體系于岸坡上預安混凝土墩(地梁)上，沉排以上用水泥土護裹，使用效果良好。在沉排修建河段不許可船舶拋錨以防刺破土工織物布及鉤住鉸鏈牽動排體。此問題在設(shè)計中也可作深入研究。7.3壩式護岸7.3.2河流治導線是確定堤岸防護工程位置依據(jù)，因治導線依據(jù)防洪計劃確定，表現(xiàn)了統(tǒng)籌兼顧上下游、左右岸各部門利益要求。切忌依據(jù)局部塌岸孤立修建工程、不顧整體影響做法。丁壩宜成組部署，壩頭應(yīng)在治導線上，發(fā)揮壩整體功效。黃河下游總結(jié)了“以壩垛護彎、以彎導流”布局經(jīng)驗。美國密西西比河進行防洪結(jié)合航運進行整改，防護工程嚴格遵照治導線部署，效果很好。7.3.3丁壩部署是關(guān)系整體布局問題，應(yīng)按整改計劃標準結(jié)合具體情況確定。本條吸收了中國外丁壩修建經(jīng)驗，提出技術(shù)要求和量化指標。1丁壩長度決定于岸邊至治導線距離，如還未作出系統(tǒng)整改計劃、則應(yīng)兼顧上下游，左右岸要求，有利于導引水流標正確定壩長，通常壩長不宜大于50～100m，如離岸較遠，可修土順壩作為丁壩生根場所，此順壩在黃河下游稱之為連壩。2丁壩間距確實定應(yīng)遵照充足發(fā)揮每道丁壩掩護作用，又使壩間不發(fā)生沖刷標準，即使下一道丁壩壅水剛好達成上一道丁壩。丁壩間距和壩長及水流(時尚)流向改變相關(guān)。通常水流流向改變大，丁壩間距宜小。具體可經(jīng)過公式計算，黃河下游丁壩間距通常采取壩長1～1.2倍，長江下游潮汐河口區(qū)采取1.5～3.0倍，中國海堤前造灘丁壩通常采取2～4倍，有采取壩長6～8倍。美國密西西比河為1.5～2.5倍，歐洲部分河流為2～3倍。3丁壩壩軸線和水流(時尚)方向夾角應(yīng)依據(jù)具體情況決定。非淹沒不透水丁壩通常采取下挑式，使水流平順，壩前沖刷坑淺，有利于航運。黃河下游修建大量丁壩均為下挑式，壩軸線和水流方向夾角通常為30°～45°，感潮河口段，為適應(yīng)兩個相反方向交替來流，應(yīng)修建正挑丁壩。強潮海岸，壩軸線宜垂直于強時尚方向，在強時尚方向和已建海堤線幾乎正交時，應(yīng)在距海堤一定距離修筑淹沒式順壩，常處于水下潛丁壩應(yīng)采取上挑式，以促成壩間淤積。7.3.4不透水丁壩以拋石丁壩及土心壩外圍護砌體組成土心丁壩這兩種結(jié)構(gòu)最常采取。壩型式、結(jié)構(gòu)尺寸依據(jù)具體條件進行穩(wěn)定計算并結(jié)合已建工程經(jīng)驗分析確定。土心丁壩在土體外護砌部分通常采取護坡式，重力式砌石防護要求有很好基礎(chǔ)，基礎(chǔ)承載力低影響穩(wěn)定性，通常不宜采取。黃河下游重力式砌石丁壩在加高改建中已逐步改為護坡式。土心丁壩壩頂寬度除滿足結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定要求外，還應(yīng)滿足利用要求，如防汛搶險交通及堆放料物需要，所以本條要求壩頂寬幅度較大，可依據(jù)具體情況選擇。7.3.6沉排整體性好，適應(yīng)河床變形能力強，對于中細砂河床或在水深流急處修建丁壩，局部沖刷深度大，沖刷發(fā)展快，采取沉排護腳及基床能有效地保護壩體安全。過去河工采取柴排較多，但因施工技術(shù)復雜，護腳工程已較少采取，現(xiàn)關(guān)鍵用于丁壩護底。多年來沉排結(jié)構(gòu)材料方面有新進展，已多采取新型材料制作軟體排，如由土工織物、繩和混凝土塊組成排體或由土工織物枕及枕墊組成排體，這類新型結(jié)構(gòu)沉排較為簡單，施工效率較高，護腳、護底效果比很好。7.3.7不透水丁壩，尤其是較長丁壩及淹沒丁壩壩面應(yīng)設(shè)向河心傾斜縱坡，方便壩頂在淹沒時逐步漫水、以減弱對水流產(chǎn)生紊亂。美國密西西比河丁壩壩頂縱坡采取2%，日本河流潛壩頂縱坡采取1%～10%，中國錢塘江海堤丁壩向海傾斜縱坡采取1%～3%。7.4墻式護岸7.4.1墻式護岸為重力式擋土墻護岸，它對地基要求較高，造價也較高，所以關(guān)鍵用于堤前無灘、水域較窄、防護對象關(guān)鍵又需防護堤段，如城市、關(guān)鍵工業(yè)區(qū)等。7.4.2墻式護岸斷面在滿足穩(wěn)定要求前提下，宜盡可能小些，以降低占地，墻基嵌入堤岸坡腳一定深度對墻體和堤岸整體抗滑穩(wěn)定和抗沖刷有利，如沖刷深度大，應(yīng)采取護基方法，其型式可按本章7.2節(jié)要求采取。7.4.3墻和岸坡之間可回填砂礫石，因砂礫石內(nèi)摩擦角較大，可降低側(cè)壓力。在波浪波高和波速較大、沖刷嚴重堤段(包含海堤等)，為了保護護墻后回填料完整和墻式護岸整體穩(wěn)定安全，應(yīng)將護墻頂及回填料頂面采取整體式混凝土結(jié)構(gòu)或其它防沖方法加以防護。7.4.5此條提出了墻式護岸嵌入岸坡較深時采取結(jié)構(gòu)型式，要求含有一定強度，滿足結(jié)構(gòu)抗剪、抗彎等設(shè)計要求。7.5其它防護型式7.5.1、7.5.2阻滑樁在搶險中使用較多。在正常護岸工程中，只有當削坡、減載、壓腳等方法全部受到條件限制時，才考慮采取阻滑樁。護岸樁在以往傳統(tǒng)工程中用得較多，如著名錢塘江海塘等?，F(xiàn)在逐步為板樁或地下連續(xù)墻等所替換，已較少使用。沿海地域樁壩促淤保灘試驗工程較多，效果均很好。黃河下游花園口險工采取了大直徑透水樁壩，試驗也是成功。7.5.5榪槎壩由榪槎支架及擋水兩部分組成。通常適適用于在水深小于4m，流速小于3m/s卵石或砂卵石河床上采取，可做成丁壩、順壩、“Γ”字型透水或不透水壩。榪槎系用三根、四根桿件，一頭綁札在一起，另一頭撐開，桿件以橫桿固定、承載重物，如塊石、柳石包、柳淤包等即組成榪槎。榪槎相連形成檔水面，可拋石或土、石筑成透水或不透水榪槎壩。榪槎可就地取材，造價低廉，易建易拆，可修筑成永久性或臨時性工程。四川省岷江修筑全部江堰時已采取榪槎壩截流、導流。7.5.6依據(jù)各地風浪對湖堤、海堤沖擊觀察，有、無防浪林帶對近岸風浪爬高和對堤防破壞程度等全部大不一樣，防浪林帶消浪作用顯著。1967年南京水科院對洪澤湖大堤防浪林臺模型試驗匯報，50m寬防浪林臺上種植株徑8cm、樹冠直徑1.2m左右灌木林，株距1.5m呈三角形部署，其消波系數(shù)可達70%，故應(yīng)盡可能推廣種植。種植防浪林以不影響河、湖行洪為標準。7.5.7河、湖岸可栽植柳樹、蘆葦、水杉；海堤外灘面可栽植紅樹林、蘆葦和草本植物如大米草、互花米草、寒臺草、咸冰草等。8堤防穩(wěn)定計算8.1滲流及滲透穩(wěn)定計算8.1.2、8.1.3大江大湖堤防，汛期擋水時間長，能形成穩(wěn)定滲流浸潤線，海堤及有些江、湖堤防擋水時間短，在汛期往往未能形成穩(wěn)定滲流。所以，應(yīng)依據(jù)實際情況按穩(wěn)定滲流或不穩(wěn)定滲流計算浸潤線及滲流穩(wěn)定性。8.1.4該條是依據(jù)中國沿海各地海堤設(shè)計和參考國外相關(guān)設(shè)計規(guī)程要求編寫。8.2抗滑穩(wěn)定計算8.2.1堤防堤線很長，應(yīng)依據(jù)不一樣堤段斷面型式、高度及地質(zhì)情況，結(jié)合滲流計算需要，選定含有代表性斷面進行分析?，F(xiàn)將部分堤防加固設(shè)計中實際選擇計算斷面數(shù)列如表8。表8中國部分堤防設(shè)計采取計算斷面數(shù)量統(tǒng)計工程名稱堤線長度(km)計算斷面(個)荊江大堤(初設(shè))184.025黃河大堤(可研)130020黃石長江大堤(初設(shè))土堤19.07擋水墻10.011洞庭湖防蓄洪工程18洪湖分蓄洪工程334.529湖北黃廣大堤8713在地形、地質(zhì)條件復雜或險工段計算斷面能夠合適地加密，如黃河大堤荊隆宮堤段加固初步設(shè)計中，堤線長為3.0km，歷史上前后九次決口，堤身下形成老口門，填土混雜，設(shè)計中選擇了6個斷面進行穩(wěn)定計算。8.2.2穩(wěn)定計算分為正常和很兩種情況，正常情況是指堤在正常和持久條件下工作；很情況是指堤在很或短暫條件下工作，現(xiàn)將部分工程設(shè)計條件和計算內(nèi)容列如表9。表9部分堤防穩(wěn)定分析設(shè)計條件和計算內(nèi)容工程名稱正常情況很情況北江大堤1.設(shè)計洪水位穩(wěn)定滲流，臨水、背水側(cè)堤坡2.設(shè)計洪水位驟降5m，臨水側(cè)堤坡1.警戒水位＋7度地震，臨水、背水側(cè)堤坡黃河大堤1.無水時臨水、背水側(cè)堤坡2.設(shè)計洪水位穩(wěn)定滲流，臨水、背水側(cè)堤坡1.設(shè)計洪水位驟降至堤坡腳處，臨水側(cè)堤坡2.設(shè)計洪水位＋7～9度地震，臨水、背水側(cè)堤坡荊江大堤1.設(shè)計洪水位穩(wěn)定滲流，臨水、背水側(cè)堤坡2.設(shè)防水位驟降至堤坡腳處，臨水側(cè)堤坡1.設(shè)防水位＋7度地震，臨水、背水側(cè)堤坡洪湖分蓄洪工程主隔堤1.蓄洪水位穩(wěn)定滲流，背水側(cè)堤坡1.建成期，堤兩側(cè)水位22.0m，堤兩側(cè)堤坡由表中可知各工程設(shè)計中正常情況均以設(shè)計洪水位計算臨、背水坡穩(wěn)定。1有中小河流洪水漲落快，堤身高水位通常擋水時間較短，不能形成穩(wěn)定滲流，但對堤身填土質(zhì)量較差、滲透系數(shù)較大堤段，也能形成穩(wěn)定滲流浸潤線，從觀察資料中亦有反應(yīng)，在洪水期，有部分堤段背水坡出現(xiàn)散浸，也可說明這種情況存在。同時，在穩(wěn)定狀態(tài)下滲流情況對背水堤坡是最危險，設(shè)計洪水位下穩(wěn)定滲流應(yīng)作為大江大湖堤防最基礎(chǔ)計算情況。2對臨水堤坡穩(wěn)定而言，最危險利用條件是高水位歷時很長后水位快速下降，這種情況時有發(fā)生，故將驟降期列為正常情況。3如以設(shè)計洪水位和地震遭遇，設(shè)計標準顯著過高，應(yīng)以多年平均水位遭遇地震，比較合理。4在軟土地基上筑堤，工程最危險情況是堤身施工剛完成時，此時，安全系數(shù)最小，伴隨時間延長，地基上經(jīng)過壓密固結(jié)，安全系數(shù)得到提升。故穩(wěn)定分析時，應(yīng)將施工期作為很情況計算。8.2.3中國堤防工程堤坡普遍采取草皮護坡，不設(shè)排水設(shè)備，雨水能夠滲透堤身土體內(nèi)，當汛期江河發(fā)生洪水時，有可能遭遇長久降雨，在降雨量較大情況下，對填土滲透系數(shù)較大(K＞10－4cm/s)堤身含水量達成飽和狀態(tài)土層較厚，甚至使浸潤線抬高，應(yīng)驗算堤坡穩(wěn)定性。8.2.4土堤抗滑穩(wěn)定計算方法，現(xiàn)在各工程設(shè)計中，普遍采取圓弧滑動法進行電算。工程實踐認為圓弧滑動法計算結(jié)果基礎(chǔ)能反應(yīng)實際情況，并能確保工程安全。8.2.5確定土抗剪強度進行穩(wěn)定計算方法有總應(yīng)力法和有效應(yīng)力法兩種，本規(guī)范將兩種方法并列，對于關(guān)鍵較高堤防宜采取有效應(yīng)力法，但采取有效應(yīng)力法必需計算或測量出土體中相關(guān)部位孔隙壓力，并要求用三軸儀進行試驗，在現(xiàn)在能進行三軸儀試驗單位尚不普遍。據(jù)調(diào)查了解，多數(shù)工程堤坡穩(wěn)定分析時，采取總應(yīng)力法抗剪強度是由直剪儀進行固結(jié)快剪或快剪得出，因為這種試驗方法和分析方法比較簡單，故應(yīng)用較廣。用總應(yīng)力法計算堤坡穩(wěn)定關(guān)鍵是正確選擇最能反應(yīng)現(xiàn)場條件試驗方法，以期得到符合實際結(jié)果，選擇依據(jù)為：1土體或地基排水條件，包含土滲透性，弱透水土層厚薄情況，和邊界條件；2加荷前土體固結(jié)完成情況；3施工加荷速度。當?shù)鼗鶠轱柡驼承酝習r，因其透水性差，固結(jié)速度慢，而堤身填土施工期較短，通常為一枯水季完成，在進行穩(wěn)定分析時，宜采取直剪儀快剪(或三軸儀不排水剪)，強度指標能夠得到滿意結(jié)果。當?shù)躺硪呀ǔ啥嗄辏忠谄渖霞痈吲嗪?，在驗算地震期或水位降落時堤坡穩(wěn)定時，可采取直剪儀固結(jié)快剪或三軸儀固結(jié)不排水抗剪強度指標。8.2.9依據(jù)調(diào)查資料，結(jié)合其它水工建筑物實際運行情況，本條要求控制防洪墻基底最大壓應(yīng)力小于地基許可承載力，且基底壓力不均勻系數(shù)不應(yīng)過大。8.3沉降計算8.3.1～8.3.4中國堤防工程，堤身高度通常為5～10m，最高者在15m左右。堤基土多為粘土、壤土、砂壤土等壓縮性較小土層，在堤身荷載作用下不會產(chǎn)生很大沉降量。當?shù)躺硖钔潦┕べ|(zhì)量能達成設(shè)計要求，堤身因為固結(jié)引發(fā)沉降量亦是較小。然而當?shù)袒鶠檐浲翆?，或堤身較高，施工質(zhì)量比較差，施工期短，堤在完工以后還會繼續(xù)發(fā)生較大沉降。所以在設(shè)計時，應(yīng)計算沉降量，并依據(jù)實踐經(jīng)驗，預留沉降超高，以確保在沉降終了時，堤頂高程能達成設(shè)計值。沉降量計算分層總和法是最常見方法，該方法簡明實用，計算結(jié)果能滿足要求。9堤防和各類建筑物、構(gòu)筑物交叉、連接9.1通常要求9.1.1建筑物、構(gòu)筑物穿過堤身必將增加堤防不安全原因，所以應(yīng)盡可能避免穿堤型式而選擇跨越型式。當有穿堤需要時，則應(yīng)盡可能降低穿堤建筑物、構(gòu)筑物數(shù)量，有條件采取合并、擴建措施處理，對于影響防洪安全應(yīng)廢除或重建。9.1.2穿堤建筑物、構(gòu)筑物位置應(yīng)依據(jù)地質(zhì)條件和防洪安全確定。連接結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇技術(shù)上成熟、利用良好結(jié)構(gòu)，對新結(jié)構(gòu)采取應(yīng)有分析，并應(yīng)有安全確保方法。9.2穿堤建筑物、構(gòu)筑物9.2.1各類穿堤建筑物、構(gòu)筑物應(yīng)按防洪要求在一定時間內(nèi)關(guān)閉防洪(防潮)閘門，避免洪水(防潮)倒灌堤內(nèi)造成淹沒損失。壓力管道使用時將會產(chǎn)生震動，且有可能在洪水期沿管壁和土堤結(jié)合處產(chǎn)生滲水。各類加熱管道如輸油管、供熱管道等，將會造成管周填土干裂，影響堤防安全，所以全部必需在設(shè)計洪水位以上穿越。9.2.2原有涵閘、管道等穿堤建筑物、構(gòu)筑物，在堤防工程擴建施工前應(yīng)查清其情況，并按新設(shè)計條件驗算，如不滿足設(shè)計要求，應(yīng)加固、改建、或拆除重建。9.2.3河、湖、海交匯處堤防水閘兩側(cè)水位相差不大，如有通航要求，可利用此有利條件設(shè)置通航船閘，以利航運事業(yè)發(fā)展。其部署應(yīng)和堤防水閘樞紐總體部署相協(xié)調(diào)，使過閘既安全、管理也方便。9.2.4有過魚要求堤防水閘，可設(shè)置魚道，以利漁業(yè)發(fā)展。當農(nóng)業(yè)澆灌引水、林業(yè)過木、運輸?shù)绕渌^閘要求，可結(jié)合總體計劃設(shè)置對應(yīng)過閘設(shè)施，滿足綜合利用要求。9.2.5設(shè)置截流環(huán)、刺墻能夠延長滲徑長度和改變滲流方向，并在下游設(shè)反濾排水，能夠有效地預防接觸面滲透破壞。9.2.7穿堤建筑物、構(gòu)筑物變形對堤防安全關(guān)系極大。為了降低穿堤建筑物、構(gòu)筑物基礎(chǔ)不均勻沉降變形，宜建于堅硬、緊密天然地基上，如建在人工處理地基上，應(yīng)采取方法使其安全可靠。9.2.9頂管法施工時，建筑物、構(gòu)筑物和土堤結(jié)合部位防沖、防滲處理比較困難，施工質(zhì)量難以確保，所以不宜使用。9.2.10穿堤部署陸運交通閘又稱旱閘，當閘底板低于堤防設(shè)計洪水位時，應(yīng)設(shè)擋水閘門。在運行中，當洪水位高于底板高程時，要預先下閘關(guān)門擋水。為降低下閘關(guān)門次數(shù)，閘底板高程應(yīng)盡可能抬高。長江中、下游城市堤防和航運碼頭穿堤交通道口較多，設(shè)置了較多開敞式交通閘，閘門型式為兩道鋼筋混凝土疊梁閘門，兩道閘門之間回填粘土，洪水期臨時下閘擋水，此交通閘是在洪水期臨時放下疊梁，人工回填粘土，難以確?；靥钔猎鷮嵸|(zhì)量而引發(fā)滲漏，而且需時也較長，對防洪安全不利，影響交通時間也較長，所以不宜采取此種閘門結(jié)構(gòu)型式。在有條件地方可采取整體式平板鋼閘門或平板鋼筋混凝土閘門，采取啟閉機啟閉。整體平板鋼閘門可隨水位漲落而升降，運行靈活，安全可靠，能夠選擇此種閘門結(jié)構(gòu)型式。經(jīng)調(diào)查，采取整體式平板鋼閘門實例有廣西南寧市邕江大堤港口交通閘、廣東北江大堤車道交通閘等。9.3跨堤建筑物、構(gòu)筑物9.3.1為了堤防穩(wěn)定和防洪安全利用，而且不影響堤防加固和擴建，跨堤建筑物、構(gòu)筑物支墩應(yīng)部署在堤身設(shè)計斷面之外。因為堤頂、臨水坡是堤防工程穩(wěn)定和管理利用關(guān)鍵部位，所以，不應(yīng)在此部位部署支墩等建筑物，避免產(chǎn)生不良影響。9.3.2跨堤建筑物、構(gòu)筑物和堤頂之間凈空高度應(yīng)滿足其本身和堤防使用要求，而且應(yīng)考慮堤防長遠計劃要求。假如凈空高度不能滿足要求，則應(yīng)采取其它有效方法，比如可在堤防背水側(cè)傍堤坡修筑路堤，以滿足堤防交通、防汛搶險、管理維修等方面要求。9.3.3不減弱堤身設(shè)計斷面是指穩(wěn)定計算、防洪高度等方面不低于原堤防設(shè)計標準。上堤禽畜坡道，依據(jù)廣東北江大堤等經(jīng)驗，為適應(yīng)禽畜行走，避免爬毀堤坡而減弱堤身設(shè)計斷面，坡道可采取土、石混合料坡道。10堤防工程加固、改建和擴建10.1加固10.1.1中國現(xiàn)存各類堤防多是經(jīng)歷多年不停培修而成。限于當初社會情況和技術(shù)條件，加上長久來人類活動和自然界破壞，使堤防存在著多種隱患、險情，抗滑或抗?jié)B透穩(wěn)定安全度不足，不能滿足目前防洪要求。所以，堤防加固就成為現(xiàn)今堤防建設(shè)關(guān)鍵內(nèi)容。10.1.2、10.1.3堤防安全判定是對所研究堤段抗洪能力綜合檢驗和評價，是堤防加固設(shè)計前期工作關(guān)鍵組成部分。設(shè)計部門應(yīng)依據(jù)安全判定基礎(chǔ)評價和加固提議深入廣泛搜集資料，對進行加固堤段進行補充勘探、測量、試驗研究和計算復核工作，針對存在問題提出加固方案。10.1.5土堤灌漿加固可參考行標《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》實施。充填式灌漿在全國各地各類堤防加固中廣為應(yīng)用。對錐孔所貫穿堤身裂縫、洞穴、局部虛土層等，經(jīng)過充填灌漿，通常均可充填密實。對于灌漿加固堤段，要首優(yōu)異行堤身隱患探測，在查明情況前提下，有針對性地進行布孔充填灌漿，以提升灌漿效果，節(jié)省投資。依據(jù)山東等地在堤壩進行劈裂灌漿檢測表明，對填筑不密實或內(nèi)部隱患較多均質(zhì)堤，采取粉質(zhì)壤土沿堤頂中心軸線布孔進行劈裂灌漿，能夠形成防滲帷幕，漿幕厚5～10cm，最厚15cm，對提升堤身抗?jié)B穩(wěn)定性有顯著效果。10.1.6吹填固堤在中國各地已廣泛應(yīng)用。在堤背水側(cè)吹填戧臺或蓋重，以壤土、砂壤土和砂土為宜，排水固結(jié)快，吹填土質(zhì)均勻密實，且含有很好透水性。吹填粘土，自然條件下排水固結(jié)需時2.5～3年或更長，施工期吹填體易產(chǎn)生滑動失穩(wěn)，利用中表層土體干縮裂縫，下部仍呈流塑狀態(tài)，故吹填盡可能不用粘土為宜。10.1.8近堤取土挖穿不透水層現(xiàn)象，在各地修堤中常常發(fā)生，不僅減短了滲徑且形成堤根低洼積水，甚至形成行洪串溝危及堤安全。在堤防加固中，要重視近堤取土塘坑回填，恢復天然覆蓋層完整效用，并在以后修堤施工及堤防管理中，對近堤取土嚴加嚴禁。依據(jù)多處減壓井實際利用和管理情況，在利用數(shù)年后即出現(xiàn)淤堵和效率衰減現(xiàn)象。試驗研究表明，減壓井淤堵是以鐵質(zhì)淤堵為主，伴有鈣質(zhì)淤堵。金屬材料井管因為本身腐蝕加速了淤堵過程，減壓井間歇運行特點，使減壓井淤堵更為嚴重。需采取耐腐蝕和預防化學淤堵井管和濾網(wǎng)，必需時要進行洗井，以改善減壓井淤堵，延長其使用壽命。蓋重寬度除進行必需計算外，需重視對堤背地面歷史滲透破壞險情實地調(diào)查。蓋重寬度通常應(yīng)大于歷史險情出現(xiàn)范圍。長江荊江大堤控制寬度為200m，此寬度可控制歷史滲透險情90%以上，對堤外有民垸寬灘堤段，則控制寬度為100m。長江安徽同馬大堤蓋重寬度為100m。江西贛江贛東大堤堤后蓋重寬度為100m左右。黃河下游堤防吹填固堤寬度險工堤段為100m，平工段為50m。10.1.10城市防洪墻加固，需結(jié)合城市交通道路、航運碼頭、園林建設(shè)等統(tǒng)籌安排，并進行技術(shù)經(jīng)濟比較，確定工程設(shè)計方案。防洪墻加固，需按本規(guī)范要求進行整體抗滑、抗傾穩(wěn)定、滲透穩(wěn)定和墻體斷面強度計算，并達成規(guī)范要求安全度。在加固設(shè)計中，對新舊墻體結(jié)合面要進行處理，采取可靠錨固連接方法，確保二者整體工作。變形縫止水破壞要修復，確?？煽抗ぷ?。10.1.11堤岸防護工程因為水流逼岸或強風浪淘刷，時常遭受不一樣程度破壞，造成險情，尤其是防護工程護腳部位，一旦被淘空或刷深，將危及上部主體工程，甚至滑塌失穩(wěn)。需對護腳工程立即拋石、沉放石籠、打加固樁或鋪放多種枕排等進行加固。10.2改建10.2.1中國堤防多為歷史形成，在一些堤段堤線布局往往不盡合理，需要進行合適調(diào)整。堤線裁彎取直、退堤或進堤均屬局部堤段改建。因為城鎮(zhèn)發(fā)展需要，可清除原有土堤重建防洪墻，或老防洪墻年久損壞嚴重，難以加固，亦可拆除重建。堤改建應(yīng)綜合考慮，經(jīng)分析論證確定。10.3擴建10.3.1堤防擴建是指對原有堤防加高幫寬。通常在下列情況下需要進行堤擴建：堤防等級或防洪標準提升；多泥沙河流因河床淤高，原堤不能滿足既定防洪標準；多年實際發(fā)生洪水(潮水)位或臺風等級大于現(xiàn)有堤設(shè)防標準；和其它必需對堤防進行加高幫寬情況。10.3.2土堤或防洪墻擴建在考慮堤身或墻體本身斷面加高幫寬同時，還需滿足抗滑、抗傾覆和滲透穩(wěn)定要求，往往需要同時采取加固方法。10.3.3土堤常見擴建方法關(guān)鍵有以下兩種，中國各地多有應(yīng)用。1填土加高幫寬。在有充足土源條件下，是一個施工簡便、投資較省擴建方法。填土加高又可分為三種形式：①臨河側(cè)加高幫寬，可少挖耕地，運土距離較近，對多泥沙河流易于淤積還土，通常土方造價較低，所以在設(shè)計時應(yīng)優(yōu)先考慮采取。填筑土料防滲性能應(yīng)不低于原堤身土料。②背水側(cè)幫寬加高，當臨水側(cè)堤坡修有護坡、丁壩等防護工程，或臨水無灘可取土時，可采取背水側(cè)幫寬加高。③騎跨式幫寬加高，即在原堤身臨、背水兩側(cè)堤坡和堤頂同時幫寬加高，這種型式施工較復雜，幫寬加高部分和原堤身接觸面大，新舊結(jié)合面質(zhì)量不易控制，且兩側(cè)取土，故通常極少采取。2堤頂增建防洪墻加高堤防。當?shù)谭赖靥幊擎?zhèn)或工礦區(qū)、地價昂貴或幫寬堤防需拆遷大量房屋或關(guān)鍵設(shè)施，不僅投資大且對市政建設(shè)有較大影響時，采取在土堤頂臨水側(cè)增建防洪墻方法較為經(jīng)濟合理，中國各地多有采取。防洪墻關(guān)鍵有兩種型式：①Ⅰ字型墻適適用于墻高不大時，墻下部嵌入堤身，靠被動土壓力保持其穩(wěn)定。②⊥型墻適適用于墻高度較大時，靠基底兩側(cè)上部填土壓力提升墻穩(wěn)定性。10.3.4各地不一樣時期建造防洪墻，其防洪標準和結(jié)構(gòu)型式差異較大。在新設(shè)計條件下進行加高時，首先要對其進行穩(wěn)定和強度驗算，本著充足利用原有結(jié)構(gòu)標準，針對墻體或基礎(chǔ)存在不足方面，采取對應(yīng)加高加固方法，達成技術(shù)經(jīng)濟合理要求。10.3.5在堤和各類防洪墻加高時，做好新舊斷面牢靠結(jié)合和堤和穿堤建筑物連接處理十分關(guān)鍵，設(shè)計中要提出具體方法。10.3.6堤岸防護工程意在保護所在堤段穩(wěn)定和安全，因為防洪標準提升，在堤防進行加高擴建同時，也需對堤前防護工程進行校核，如不滿足要求，也需加高擴建。11堤防工程管理設(shè)計11.1通常要求11.1.1、11.1.2堤防工程設(shè)計應(yīng)包含和工程規(guī)模相適應(yīng)管理機構(gòu)和設(shè)置能滿足現(xiàn)代化管理需要生產(chǎn)生活設(shè)施。管理設(shè)施建設(shè)應(yīng)和主體工程同時進行，同時投產(chǎn)，才能確保管理工作正常運轉(zhuǎn)，立即和全方面發(fā)揮工程效益，并使管理部門職員有很好工作和生活條件。11.1.3堤防工程管理機構(gòu)設(shè)置和管理體制有緊密聯(lián)絡(luò)，全國各地堤防工程是分別按不一樣情況組建關(guān)鍵管理、分片管理或條塊結(jié)合管理機構(gòu)。管理設(shè)施設(shè)計在上級主管部門明確了管理體制、機構(gòu)建制、隸屬關(guān)系后，需依據(jù)工程等級、堤線長短等，按相關(guān)要求合理確定管理機構(gòu)和人員編制。11.1.4堤防工程特點：堤線長，工程包含范圍廣、內(nèi)容多，如堤身、護堤地、護岸工程、防滲控制工程，還有很多各類穿堤、跨堤建筑物、安全保護區(qū)等。堤防沿線無處不和其它部門、單位等有邊界關(guān)系，在工程管理上有一定難度。工程設(shè)計中應(yīng)依據(jù)安全和管理工作需要，結(jié)合具體情況，明確工程管理范圍和保護范圍，繪出平面圖，按工程隸屬關(guān)系，由建設(shè)單位報請對應(yīng)地方人民政府同意，依土地法劃定工程管理和保護范圍，明確邊界，樹立界碑，領(lǐng)取土地使用證書，才能確保工程管理工作順利進行。11.2觀察設(shè)施11.2.1觀察設(shè)施是為了監(jiān)視堤防工程及其隸屬建筑物運行安全，掌握汛期工程各部位工作情況和形態(tài)改變。一旦發(fā)覺有不正?，F(xiàn)象，可據(jù)以立即分析原因，采取防護方法，預防事故發(fā)生，確保工程安全運行，并可經(jīng)過原型觀察積累觀察資料，檢驗設(shè)計正確性和合理性，為科研積累資料，提升堤防工程設(shè)計管理水平。觀察設(shè)施要依據(jù)工程等級、地形地質(zhì)及結(jié)構(gòu)型式等條件，根據(jù)工程管理利用實際需要和可能進行設(shè)計。凡屬工程通常性利用需要觀察項目列為通常性觀察，側(cè)重于科研、設(shè)計需要或特殊需要觀察項目列為專門性觀察。觀察設(shè)施包含安裝埋設(shè)多種設(shè)備和觀察專門儀器。選擇設(shè)備和儀器質(zhì)量、性能和精度均要滿足要求。安裝埋設(shè)部件應(yīng)精心施工，確?？煽?，能投入正常工作，收到實效。11.2.2堤防工程含有和其它擋水建筑物不一樣特點和復雜性，如堤線長、洪水位改變快速，有堤段堤身和堤基存在隱患，在汛期輕易出現(xiàn)險情等，其觀察設(shè)計應(yīng)在全方面搜集資料基礎(chǔ)上，確定觀察項目，選擇有代表性斷面，一個設(shè)施多個用途，做到少而精，經(jīng)濟合理。觀察設(shè)備安裝埋設(shè)是極其細致工作，設(shè)計需考慮其施工條件和必需保護方法，盡可能降低安裝上困難，確保精度達成要求，觀察設(shè)施完工投入利用，需要采取保護方法，以防損壞。觀察設(shè)施部署在堤防沿線，全是露天或在水中，汛期發(fā)生大洪水或氣候條件惡劣情況下，又是最需要進行觀察時候，所以觀察條件尤其關(guān)鍵，如至各觀察點應(yīng)有道路；汛期各險工險段需要有照明設(shè)施，觀察水流形態(tài)和護岸工程應(yīng)備交通工具等，還要有多種安全保護方法，以預防發(fā)生人身傷亡和設(shè)備損壞事故，這全部是觀察設(shè)計不可忽略關(guān)鍵內(nèi)容。11.2.3、11.2.4依據(jù)堤防工程堤線