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1、.第四章 堤防邊坡失穩(wěn)的除險(xiǎn)加固 汛期堤防邊坡失穩(wěn)包括臨水坡的滑坡和崩岸與背水坡的滑坡,這些險(xiǎn)情嚴(yán)重地威脅著堤防的安全,必須對(duì)其進(jìn)行徹底的有效的治理。 堤防邊坡失穩(wěn)的原因是多方面的,在除險(xiǎn)加固前必須對(duì)引起失穩(wěn)的原因進(jìn)行仔細(xì)地分析判斷,找出原因,有針對(duì)性的采用相應(yīng)的除險(xiǎn)加固措施。加固工作必須以堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范為依據(jù),精心設(shè)計(jì)和施工。加固后堤防必須達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。本章就邊坡失穩(wěn)除險(xiǎn)加固的有關(guān)技術(shù)問(wèn)題做一系統(tǒng)的介紹,主要內(nèi)容包括邊坡失穩(wěn)的成因與分類,滑坡的安全復(fù)核,邊坡除險(xiǎn)加固技術(shù)和崩岸除險(xiǎn)加固技術(shù)。第一節(jié) 邊坡失穩(wěn)的成因與類型 一、邊坡失穩(wěn)的成因 堤防建成后,在運(yùn)用中可能會(huì)遇到各種各樣的情況,如汛期

2、河湖水位漲、落、沖刷;臺(tái)風(fēng)季節(jié)風(fēng)浪的襲擊;暴雨時(shí)的浸水以及生物洞等等均會(huì)使堤防邊坡失穩(wěn)。現(xiàn)分述如下:1. 滲流原因 在汛期,當(dāng)河水位上漲到一定高度時(shí),且持續(xù)時(shí)間又較長(zhǎng),堤身(在浸潤(rùn)線以下部分)將呈浸水的飽和狀態(tài),土體完全飽和后,抗剪強(qiáng)度降低,堤身的自重增加,相應(yīng)的下滑力增大。另外,滲流產(chǎn)生的滲透力,進(jìn)一步增加了滑動(dòng)體的滑動(dòng)力。綜上所述,在滲流作用下堤身滑動(dòng)體重量增加,抗剪強(qiáng)度降低和滲透力增加等均是導(dǎo)致滑坡產(chǎn)生的重要原因。(二)水流沖刷浸襲原因水流沖刷浸襲岸坡主要發(fā)生在臨水坡。如在河流凹岸部分,往往主流逼岸。受環(huán)流沖刷特別是急流頂沖的作用,岸坡淘刷通常較為嚴(yán)重。一旦岸腳防護(hù)設(shè)施抵抗不住水流的沖刷

3、力,護(hù)腳將被破壞,使岸腳的坡度逐漸變陡,直至失去平衡引起岸坡失穩(wěn)破壞,即為通常所說(shuō)的崩岸險(xiǎn)情。這種破壞多發(fā)生在河道彎曲河勢(shì)復(fù)雜的凹岸堤段。在汛期的漲水過(guò)程中或枯水期都有發(fā)生。另外,當(dāng)水位退至灘地地面高程以下并且堤身內(nèi)滲水又不能及時(shí)排出時(shí),將產(chǎn)生反向滲透力。再加上浸水飽和堤身自重增加和強(qiáng)度降低,往往會(huì)發(fā)生坍塌。如不及時(shí)處理,坍塌會(huì)逐步向堤防坡腳逼近,直到坡腳,引起岸坡失穩(wěn)滑坡。這種滑坡均發(fā)生在臨水坡。(三)堤防地基問(wèn)題引起的滑坡堤防地基主要有兩個(gè)問(wèn)題,其一是地基的天然強(qiáng)度不夠,其二是當(dāng)截水設(shè)施失效時(shí),由于大量滲水形成管涌而引起的堤防坍塌破壞。本節(jié)只介紹第一個(gè)問(wèn)題,第二個(gè)問(wèn)題詳見(jiàn)第三章。造成堤防地

4、基強(qiáng)度不夠的原因是:堤防設(shè)計(jì)時(shí)選用的計(jì)算強(qiáng)度指標(biāo)與實(shí)際強(qiáng)度不符。出現(xiàn)這種情況的原因有:沒(méi)有進(jìn)行堤防地基的土質(zhì)調(diào)查,憑經(jīng)驗(yàn)做堤;鉆探過(guò)于簡(jiǎn)單,沒(méi)有探查到堤防地基中軟弱夾層或者探查深度不夠等等。在軟粘土地基上筑堤,由于施工速率過(guò)快,使其地基強(qiáng)度降低。據(jù)大量工程經(jīng)驗(yàn),由于筑堤(填土)速度過(guò)快,使地基強(qiáng)度降低的幅度可達(dá)1020左右。由上述可明顯看出,由于地基問(wèn)題而引起的岸坡滑動(dòng)通常是深層滑坡,破壞一般均發(fā)生在施工期或竣工時(shí)。(四)其它原因堤身的填筑質(zhì)量未達(dá)設(shè)計(jì)要求;新、老堤界面處理不當(dāng);暴雨時(shí),雨水沿堤身裂縫滲入堤身內(nèi)部,使堤身強(qiáng)度降低以及在堤腳下挖塘等人為因素,均有可能引起滑坡。上述各項(xiàng)原因,其中任

5、何一種或二種原因,甚至多種原因組合都能引起堤防滑坡。二、邊坡失穩(wěn)的類型 (1)按邊坡失穩(wěn)滑動(dòng)的形式可分為淺層滑動(dòng)與深層滑動(dòng),這里指的淺層滑動(dòng)是指滑動(dòng)體只局限於堤身或略帶小部分堤基,如圖41所示。而深層滑動(dòng)是指滑動(dòng)體已深入堤基相當(dāng)深的部位,比如滑動(dòng)面深入地下58m深的滑動(dòng),如圖42所示。 (2)按滑動(dòng)的危害程度可分為危害性輕微的局部滑動(dòng),這種滑動(dòng)主要是一些淺層滑動(dòng),它對(duì)堤的危害只局限于堤身的一部分,處理比較容易。另一種滑動(dòng)為危害極大的整體滑動(dòng),這種滑動(dòng)主要是指那些深層滑動(dòng)或者一些大范圍的淺層滑動(dòng)(沿堤縱向超過(guò)100m長(zhǎng)的淺層滑動(dòng))。這種滑動(dòng)影響范圍大,處理也比較困難。這種滑動(dòng)危害性大,必須及時(shí)處

6、理,否則會(huì)釀成大禍。 (3)按滑動(dòng)發(fā)生的位置可分成以下三種:即臨水面滑坡,多發(fā)生在高水位的退水期或在出現(xiàn)了崩岸、坍塌險(xiǎn)情的堤段;背水面滑坡,多發(fā)生在汛期高水位堤坡穩(wěn)定或出現(xiàn)滲流破壞險(xiǎn)情堤段;崩岸,多發(fā)生在汛中漲水期,枯水期也時(shí)有發(fā)生,位于臨水坡前灘地坡度較陡的堤段。圖41 淺層滑動(dòng)示意圖42 深層滑動(dòng)示意第二節(jié) 堤坡穩(wěn)定的安全復(fù)核 一、堤坡穩(wěn)定安全復(fù)核的內(nèi)容 堤防在汛期出現(xiàn)了滑坡,汛后必須對(duì)滑坡進(jìn)行必要的處理。在處理之前,必須合理地確定處理的范圍,包括平面尺寸和深度。 堤防發(fā)生滑坡后,從地表可以目測(cè)到滑坡頂部出現(xiàn)的裂縫及其長(zhǎng)度和寬度、陡坎等。沿著頂部裂縫,經(jīng)仔細(xì)觀察和簡(jiǎn)單探摸可以找出裂縫的走向

7、及沿伸的范圍,在滑坡的底部可以發(fā)現(xiàn)地面隆起。嚴(yán)重時(shí),在隆起部位的頂部會(huì)發(fā)現(xiàn)裂縫。這樣,經(jīng)目測(cè)可大致劃定滑坡體在平面上的分布范圍。參見(jiàn)圖43。 只憑目測(cè)滑坡平面位置分布還不能判定滑動(dòng)體的立體分布,即不能確定滑動(dòng)的深度。確定滑動(dòng)體的滑動(dòng)深度,實(shí)質(zhì)上就是要確定滑動(dòng)面的位置,確定滑動(dòng)面的位置有以下二種辦法: 探測(cè)法圖43 目測(cè)滑坡的平面分布示意圖 探測(cè)法的理論依據(jù)是:滑動(dòng)面實(shí)際上是一個(gè)具有一定厚度的滑動(dòng)帶?;庐a(chǎn)生后,滑動(dòng)帶區(qū)域內(nèi)土體已被完全擾動(dòng)破壞。被擾動(dòng)破壞后的土體強(qiáng)度大大低於未擾動(dòng)土體的天然強(qiáng)度。完全擾動(dòng)后土體的強(qiáng)度一般只有天然強(qiáng)度的一半,甚至更低。由此用鉆探或原位測(cè)試的方法,及時(shí)測(cè)出滑動(dòng)帶土體

8、的強(qiáng)度就能很方便的判斷滑動(dòng)帶所處的位置。目前用鉆探方法探測(cè)滑動(dòng)面位置,大多采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定十字板強(qiáng)度的方法,可參見(jiàn)圖44。圖44 十字板試驗(yàn)等探測(cè)滑動(dòng)面位置 穩(wěn)定分析的方法 一般情況下用探摸法是比較方便的,但有時(shí)因條件限制一時(shí)還不能實(shí)現(xiàn)用探摸法摸清滑動(dòng)帶的位置。那么,進(jìn)行必要的穩(wěn)定分析也能大致判定滑動(dòng)面的位置,具體做法是:在現(xiàn)場(chǎng)找出滑動(dòng)體的上緣及滑動(dòng)體下出口,滑動(dòng)體的上緣就是滑坡頂部裂縫處或堤頂塌陷的陡坎處。滑動(dòng)體的下出口就是堤腳的隆起的最高點(diǎn)(頂部)。這二點(diǎn)就是滑動(dòng)面的上下兩點(diǎn),這兩點(diǎn)間滑動(dòng)面形狀可能有兩種。一種是圓弧形,另一種是復(fù)式滑動(dòng)面,參見(jiàn)圖45。圖45 復(fù)式滑動(dòng)面形狀示意圖 圓弧形滑動(dòng)面

9、一般發(fā)生在均質(zhì)土中。復(fù)式滑動(dòng)面發(fā)生在土體中較薄的軟弱層,如未處理好新、老堤的新老堤界面處。這樣通過(guò)少量的試算即可找出通過(guò)上、下二點(diǎn)的滑動(dòng)面位置?;瑒?dòng)面所包圍的土體即為滑動(dòng)體。 在做堤坡穩(wěn)定安全復(fù)核時(shí),應(yīng)對(duì)堤身、堤基的土質(zhì)情況(強(qiáng)度、容重、土性等)及堤體浸潤(rùn)面做些調(diào)查和測(cè)試,以便較準(zhǔn)確地確定計(jì)算指標(biāo)。另外,對(duì)計(jì)算的外界條件(即發(fā)生滑坡的外界條件)要詳細(xì)的調(diào)查了解分析,如滑坡時(shí)河流湖泊中的水位、降雨情況、活荷載等。 綜上所述,堤坡穩(wěn)定的安全復(fù)核是滑坡除險(xiǎn)加固的必要的準(zhǔn)備工作,也是除險(xiǎn)加固方案的安全合理選擇的基礎(chǔ)。 二、堤坡穩(wěn)定安全復(fù)核的基本依據(jù) 堤坡穩(wěn)定的安全復(fù)核應(yīng)按堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的抗滑穩(wěn)

10、定計(jì)算進(jìn)行,現(xiàn)摘要介紹如下: (一)計(jì)算強(qiáng)度的選擇 做堤防抗滑穩(wěn)定分析時(shí),土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)可采用三軸抗剪強(qiáng)度,直剪強(qiáng)度。應(yīng)根據(jù)堤防的工作狀態(tài)和采用的計(jì)算方法選用不同的強(qiáng)度指標(biāo),詳見(jiàn)表41。 表41 土的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)方法和強(qiáng)度指標(biāo)堤的工作狀態(tài)計(jì)算方法使用儀器試驗(yàn)方法強(qiáng)度指標(biāo)施工期總應(yīng)力法直剪儀快剪Cu,F(xiàn) u三軸儀不排水剪穩(wěn)定滲流期有效應(yīng)力法直剪儀慢剪C ,j 三軸儀固結(jié)排水剪水位降落時(shí)總應(yīng)力法直剪儀固結(jié)快剪Ccu,F(xiàn) cu三軸儀固結(jié)排水剪當(dāng)?shù)袒鶠轱柡蛙浾惩?,并以較快的速度填筑堤身時(shí),可采用快剪或不排水的現(xiàn)場(chǎng)十字板強(qiáng)度指標(biāo)。(二)計(jì)算荷載的組合 1.正常情況下穩(wěn)定計(jì)算的荷載組合: (1)設(shè)計(jì)洪水

11、位,核算背水坡穩(wěn)定性; (2)高水位驟降,核算臨水坡穩(wěn)定性; (3)施工期(包括竣工時(shí))背水坡和臨水坡穩(wěn)定性。 2.地震情況下穩(wěn)定計(jì)算的荷載組合: 在一般洪水位時(shí),遭遇地震,核算背水坡和臨水坡的穩(wěn)定性。 另外,在暴雨下應(yīng)根據(jù)填土的滲透性和堤坡防護(hù)措施,核算暴雨或連續(xù)長(zhǎng)期降雨時(shí)堤防邊坡的穩(wěn)定性。 三、堤坡穩(wěn)定安全復(fù)核的方法 (一)圓弧滑動(dòng)法 1.規(guī)范規(guī)定的圓弧滑動(dòng)法 土堤堤坡穩(wěn)定計(jì)算由于選用的土體抗剪強(qiáng)度不同,分為總應(yīng)力法和有效應(yīng)力法,其計(jì)算公式如下: (1)總應(yīng)力法 1).施工期抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)按下式計(jì)算: 2)水位降落期抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)可按下式計(jì)算: (2)有效應(yīng)力法 穩(wěn)定滲流期抗滑穩(wěn)定安全

12、系數(shù)可按下式計(jì)算:式中:b為條塊寬度(m);w為條塊重量;w=w1+w2+rwzb(KN);w1為在堤坡外水位以上的條塊實(shí)重(KN);w2為在堤坡外水位以下的條塊浮重(KN);z為堤坡外水位高出條塊底面中點(diǎn)的距離(m);u為穩(wěn)定滲流期堤身或堤基中的孔隙壓力(KPa)ui為水位降落前堤身的孔隙壓力(KPa);b 為條塊的重力線與通過(guò)此條塊底面中點(diǎn)的半徑之間的夾角(度);rw為水的密度(t/m3);Cu,Cu,Ccu,j cu,C ,j 為土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)(KN/m2,度),詳見(jiàn)表41。以上三式計(jì)算示意圖如圖46。圖46 圓弧滑動(dòng)計(jì)算示意圖式(41)、(42)和(43)式計(jì)算的安全系數(shù)K,是在假定

13、圓弧后得出的,因此,隨便假定一個(gè)圓弧算出的K值并不是最小值,換句話說(shuō),該圓弧不是最危險(xiǎn)的,一般情況,必須通過(guò)試算多個(gè)不同的圓弧,從中找出最小值,對(duì)于計(jì)算不十分熟練者來(lái)說(shuō),計(jì)算工作量將是比較大的,由于計(jì)算機(jī)的普遍應(yīng)用,并有成熟的計(jì)算軟件可供使用,可大大的減少人工計(jì)算工作量,為圓弧滑動(dòng)分析提供了極大的方便。 2.“f 0”圓弧滑動(dòng)法 大多數(shù)堤防工程采用人力挑土填筑,堤身的質(zhì)量難以保證。針對(duì)這一實(shí)際情況,南京水利科學(xué)研究院在60年代開(kāi)發(fā)了“0”圓弧滑動(dòng)法計(jì)算圖表,為工程技術(shù)人員進(jìn)行圓弧滑動(dòng)法計(jì)算提供了一定方便,在一時(shí)難以進(jìn)行電算的情況下,還有一定的使用價(jià)值(本法適用于深層滑動(dòng)穩(wěn)定分析)。現(xiàn)介紹如下:

14、(1)“f 0”圓弧滑動(dòng)法的基本假定: 1)軟粘土地基強(qiáng)度隨著深度的增加成正比例增加。這一假設(shè)基本符合正常固結(jié)沉積軟粘土的強(qiáng)度隨深度增加而增大的規(guī)律。這也是沉積軟粘土的一個(gè)重要特征。 2)堤防(堤身)做為滑動(dòng)體,圓弧通過(guò)地基土?xí)r,地基土的抗力做為阻滑力,兩者相比即為堤防的穩(wěn)定性安全系數(shù)。(2)“0”圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定分析計(jì)算方法的計(jì)算(如圖47所示)。 通過(guò)圖48,圖49,及圖410??珊芊奖愕氐倪M(jìn)行計(jì)算。圖47“0”圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定分析簡(jiǎn)圖圖48 k/0g關(guān)系圖圖49 k/0關(guān)系圖圖410 k/0xf關(guān)系圖其計(jì)算的具體步驟如下: 1)確定下列資料 a.堤身容重r(低水位下用浮容重,高水位上用濕容重,浸

15、潤(rùn)線與低水位間部分用飽和容重),堤身的幾何形狀(高度h,邊坡1:m,堤的頂寬和底寬); b.地基土的強(qiáng)度沿深度的變化線,用輕便型十字板剪力儀測(cè)定,如圖47所示,求出0和K值以及算出k/0之比值。 2)計(jì)算分析(參見(jiàn)圖47) a.繪出作用地基上的荷載圖,取其底面任意點(diǎn)A,即ABCD為滑動(dòng)體,并按下式計(jì)算出fA和WA值。(fA為A點(diǎn)距ABCD滑動(dòng)體重心的水平距離,WA為滑動(dòng)體ABCD的總重量)。fA=x2+l(x+l/3)/(2x+l) (4-4)wA=(hx+hl/2)r (4-5)取出的滑動(dòng)體是任意形狀時(shí),fA與WA的計(jì)算式的求法如下:參見(jiàn)圖411。圖4-11滑動(dòng)體為任意形狀求Fa、wa示意圖

16、fA=(FiXi)/Fi (4-6)wA=iFi (4-7) b.用k/0和fA值從圖410查出X值,以W極X0算出W極值。 c.按下式計(jì)算安全系數(shù)KA。 KAwA極wA實(shí) (4-8) KA即為任取A點(diǎn)所得的穩(wěn)定安全系數(shù)。 d.在A點(diǎn)左邊或右邊相隔0.51.5m再取一點(diǎn),重復(fù)步驟.算出相應(yīng)的安全系數(shù)(如取A點(diǎn)右邊一點(diǎn)算出的安全系數(shù)已小于A點(diǎn)的安全系數(shù),則不需在左邊取點(diǎn)計(jì)算)。 e.重復(fù)步驟,直至求出最小安全系數(shù)Kmin時(shí)相應(yīng)的f值和k/0值,從圖48和圖49上查出相應(yīng)的和g,即可繪出最危險(xiǎn)的圓弧位置。 (3)算例 某堤防,壩身容重=1.49t/m3,壩身幾何形狀及地基強(qiáng)度的變化曲線(輕便型十字

17、板強(qiáng)度)如圖4-12所示圖412 某工程“0”分析計(jì)算成果圖1) 求最小安全系數(shù) a.取堤中心點(diǎn)做第一次計(jì)算,即圖412所示,計(jì)算堤中心A點(diǎn)的fA及WA: b.用k/00.1513(1/m)和fA5.88m從圖410上查出X104.8,算出WA極104.80.82=85.8t/m。 c.安全系數(shù)KA85.8/65.5=1.31 d.在A點(diǎn)右邊相隔1.5m取點(diǎn),按上述步驟算出安全系數(shù)K11.258,(因K1KA,故不需再于A點(diǎn)左邊取點(diǎn)計(jì)算). e.為求最小安全系數(shù),在點(diǎn)右邊相隔1.0m取點(diǎn),算出K21.28,固F2K2KiKi下(Ki上與Ki下分別為位于Ki上與下兩點(diǎn))為止,Ki所對(duì)應(yīng)的圓弧,即

18、為通過(guò)A、B兩點(diǎn)實(shí)際發(fā)生的圓弧滑動(dòng)面。此滑動(dòng)面所包圍的土體即是該滑坡的滑動(dòng)體。滑動(dòng)面最低點(diǎn)即為滑弧的最大深度。 五、安全系數(shù)的選用 (GB50286-98)堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)土堤的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)做了明確的規(guī)定,現(xiàn)摘錄如下:表42 土堤抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)堤防工程的級(jí)別12345安全系數(shù)設(shè)計(jì)條件1.301.251.201.151.10地震條件1.201.151.101.051.05第三節(jié) 滑坡的除險(xiǎn)加固技術(shù) 汛期堤防背水坡及臨水坡發(fā)生的滑坡。汛后必須進(jìn)行處理,把險(xiǎn)情消除,使堤防恢復(fù)到完好狀態(tài)。 一、滑坡原因和類型的確定 在制定除險(xiǎn)加固方案之前,應(yīng)按本章第一節(jié)邊坡失穩(wěn)的成因與分類中介紹的辦法,對(duì)要處

19、理的滑坡進(jìn)行成因分析和滑坡類別的判斷。 另外,根據(jù)滑坡的地表情況,從滑坡上口的裂縫長(zhǎng)度,裂縫深度及縫寬,下挫的高度,滑坡下口離坡腳的距離,隆起高度等,可初步判斷滑坡是淺層局部的,還是深層的大范圍的滑動(dòng)。如果初步判斷滑坡可能涉及地基一定深度,滑動(dòng)范圍比較大,對(duì)堤防的危害較大時(shí),必須做進(jìn)一步深入地分析工作。 二、處理范圍和強(qiáng)度指標(biāo)的確定 分析的目的主要是定量把握滑動(dòng)體大小,以便制定相應(yīng)的加固措施。通過(guò)分析除定量的確定滑動(dòng)體的大小之外,還可通過(guò)實(shí)際滑動(dòng)面,分析確定合理的計(jì)算強(qiáng)度:即通過(guò)分析得出的滑動(dòng)面,當(dāng)安全系數(shù)大於1時(shí),令安全系數(shù)等於1,反算出計(jì)算強(qiáng)度(c,tg),將此強(qiáng)度定義為極限強(qiáng)度,再除以安

20、全系數(shù)得出的強(qiáng)度做為除險(xiǎn)加固穩(wěn)定分析計(jì)算強(qiáng)度,這樣得出的計(jì)算結(jié)果更符合實(shí)際。如計(jì)算得出的安全系數(shù)小於1時(shí),選用的計(jì)算強(qiáng)度可直接用以除險(xiǎn)加固穩(wěn)定分析計(jì)算強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算分析。 三、滑坡除險(xiǎn)加固的方法 滑坡除險(xiǎn)加固方法很多,應(yīng)根據(jù)滑坡堤段的實(shí)際情況,如當(dāng)?shù)夭牧瞎?yīng)條件、施工技術(shù)狀況以及對(duì)施工工期的具體要求等進(jìn)行優(yōu)化后實(shí)施。下面分別不同的滑坡情況應(yīng)優(yōu)先考慮采用的除險(xiǎn)加固方法介紹如下: (一)淺層(局部)滑坡的除險(xiǎn)加固淺層滑坡一般均發(fā)生在堤身,地基基本上未遭破壞。這類滑坡應(yīng)優(yōu)先考慮將滑動(dòng)體全部挖除,重新回填。根據(jù)滑坡發(fā)生的位置與引起滑坡的原因不同,處理的具體步驟和處理辦法也有不同,現(xiàn)分述如下:1. 背水坡

21、淺層滑坡 (1)以滲流為主要原因的淺層滑坡 1)清除滲流險(xiǎn)情。消除滲流險(xiǎn)情的辦法有:在臨水坡面做粘土截滲鋪蓋,或在堤身中間做截滲墻,這些截滲處理技術(shù)的具體實(shí)施詳見(jiàn)第三章第四節(jié),這里不再贅述。 2)按本章第二節(jié)所述辦法,具體劃定處理范圍,包括平面尺寸和挖除的深度。 3)將滑坡上部未滑動(dòng)的坡肩削坡至穩(wěn)定的坡度,一般應(yīng)做到1:3左右(目的是保證施工期的安全)。如滑弧上緣已伸入到堤頂,可直接按要求挖除。 4)挖除滑動(dòng)體。挖除從上邊緣開(kāi)始。逐級(jí)開(kāi)挖,每級(jí)高度20cm。沿著滑動(dòng)面挖成鋸齒形。在每一級(jí)深度上應(yīng)一次挖到位,并且必須一直挖至滑動(dòng)面以外未滑動(dòng)土中0.51.0m。以便保證新填土與老堤的良好的結(jié)合。

22、5)填筑還坡。挖除重新填筑斷面如圖414所示。在平面上,滑坡邊線四周向外沿伸2m范圍均應(yīng)挖除,重新填筑。圖414 挖除與填筑斷面示意圖 填筑施工可采用機(jī)械或人工進(jìn)行卸料和鋪料。鋪料時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制鋪土厚度及土塊粒徑的最大尺寸,兩者的施工控制尺寸。一般應(yīng)通過(guò)壓實(shí)試驗(yàn)確定。在無(wú)試驗(yàn)資料的情況下,可參照表23執(zhí)行。 壓實(shí)的密度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。填筑施工程序及其技術(shù),詳見(jiàn)第二章。重新填筑的堤坡必須達(dá)到重新設(shè)計(jì)的穩(wěn)定邊坡。 (2)以在堤腳下挖塘為主要原因的淺層滑坡 首先消除挖塘險(xiǎn)情。在堤腳下挖塘,減小了堤身堤腳的壓重,使堤身的抗滑力減小,造成滑坡。消除此類險(xiǎn)情的辦法很簡(jiǎn)單,即把挖掉的土體再填回來(lái)。如實(shí)在有困

23、難,至少在滑坡出口處以外5m范圍內(nèi)必須回填?;靥畹耐亮弦酝杆暂^好砂石料為宜。把堤腳下挖塘填好后按上述的辦法2),3),4),5)四個(gè)步驟挖除滑動(dòng)體后,填筑還坡。 (3)以堤身填筑質(zhì)量不好為主要原因的淺層滑坡 此類滑坡因填筑施工質(zhì)量不好,堤身強(qiáng)度不夠。一般情況下,將滑動(dòng)體全部挖除,重新填筑就可以消除產(chǎn)生滑坡的隱患。因此按上述2),3),4),5)四個(gè)步驟挖除滑動(dòng)體,重新填筑還坡即可(以此原因引起的滑坡發(fā)生在臨水坡,此法也適用)。 2.臨水坡的淺層滑動(dòng) (1)以崩岸(坍塌)為主要原因的淺層滑動(dòng) 首先以拋石護(hù)腳等除險(xiǎn)加固辦法,把崩岸險(xiǎn)情消除后(詳見(jiàn)本章第四節(jié))即可按上述的2)、3)、4)、5)四個(gè)

24、步驟挖除滑動(dòng)體,重新填筑還坡。 (2)暴雨或長(zhǎng)時(shí)間降雨雨水沿著壩體裂縫滲入堤身內(nèi)部,使堤身抗剪強(qiáng)度降低為主要原因的淺層滑坡。 此類滑坡與因堤身填筑質(zhì)量不好,強(qiáng)度不夠?yàn)橹饕蚨鸬幕乱粯?。一般不需要特別處理,只要將滑動(dòng)體按上述2)、3)、4)、5)全部挖掉,重新填筑還坡即可。 (二)深層滑動(dòng)的邊坡的處理 一般的情況下深層滑動(dòng)的滑動(dòng)面已切入堤基相當(dāng)?shù)纳疃龋祟惢氯羧客诔瑒?dòng)體,則工作量較大,且施工具有一定的風(fēng)險(xiǎn),所以應(yīng)優(yōu)先考慮采用部分挖除的辦法進(jìn)行處理。具體施工程序如下: 1.挖除滑動(dòng)體的主滑體并重新填筑。主滑體的確定原則是:在最危險(xiǎn)圓弧圓心上側(cè)(產(chǎn)生滑動(dòng)力的一側(cè))的土體為主滑體,應(yīng)全部

25、挖除重新填筑。當(dāng)沒(méi)有條件進(jìn)行穩(wěn)定分析,無(wú)法找到最危險(xiǎn)圓弧圓心時(shí),可用下述辦法粗略地確定。如圖415所示。做上下口聯(lián)線AB的水平投影線的中垂線,以該線與邊坡線的交點(diǎn)f做主滑體與阻滑體的分界點(diǎn),(一般情況,該點(diǎn)位置偏向滑動(dòng)體一側(cè),但影響不大),其上側(cè)為主滑體,下側(cè)為阻滑體,將f點(diǎn)上側(cè)主滑體部分挖除重新填筑。對(duì)f點(diǎn)上側(cè)滑動(dòng)體部分全部挖除與重新填筑的具體實(shí)施與前述淺層滑坡的挖除與重新填筑一樣,按產(chǎn)生深層滑動(dòng)的位置和發(fā)生的主要原因不同采取不同的辦法進(jìn)行挖除與填筑,這里不再贅述。將f點(diǎn)以下的阻滑體中的滑動(dòng)面進(jìn)行處理后,才能開(kāi)始f點(diǎn)上側(cè)堤防的填筑。圖415 主滑體的簡(jiǎn)化確定 2.f點(diǎn)以下阻滑體滑動(dòng)面的處理辦

26、法如下: (1)按滑坡后設(shè)計(jì)的穩(wěn)定斷面重新填筑(如圖416所示)。圖中斜線部分為新增填土部分。這種處理辦法就是以增加阻滑體的重量,即增大阻滑力的辦法,來(lái)提高堤坡的穩(wěn)定性。該法優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單,不需三材,易于實(shí)施。該法的缺點(diǎn)是需要大量的土方,如土源缺乏的地區(qū),采用該法有一定的困難。圖416 按滑坡后設(shè)計(jì)的穩(wěn)定斷面重新填筑示意圖 (2)采用加固地基的辦法 地基加固處理的辦法很多,結(jié)合堤防除險(xiǎn)加固的具體情況,比較適合的地基加固辦法有: 1)攪拌法(拌合法,水泥土法)。該法的基本原理是,用專用的拌合機(jī)械,現(xiàn)場(chǎng)將水泥漿與地基的軟弱土就地拌合,形成水泥土。經(jīng)過(guò)23個(gè)月后,水泥土的強(qiáng)度將達(dá)到0.51MPa(5

27、kg/cm210kg/cm2)以上。經(jīng)用水泥土加固后的地基的強(qiáng)度將大大提高,用這種加固方法處理滑坡地基是行之有效的。該法的優(yōu)點(diǎn)是:加固技術(shù)成熟可靠,不需要土方;缺點(diǎn)是:需要一定量的水泥。攪拌法的加固范圍如圖417所示。圖417 水泥土加固滑坡示意圖 2)灌漿補(bǔ)強(qiáng)。該法加固的基本原理是:利用專用機(jī)械以一定的壓力將水泥漿強(qiáng)行灌入地下,以水泥本身的高強(qiáng)來(lái)增補(bǔ)地基的強(qiáng)度,該法優(yōu)缺點(diǎn)同1)法。 3)振沖法。該法加固的基本原理是:利用專用機(jī)械將碎石強(qiáng)行灌入地下形成一個(gè)一個(gè)獨(dú)立的碎石樁,用碎石樁置換部分的軟弱土體,以達(dá)到加固的目的。另外,該法在制碎石樁時(shí),對(duì)地基施加一定強(qiáng)度的周期性的振動(dòng)力,這對(duì)于提高砂基的

28、密度和抗液化能力是十分有效的。因此,該法特別適用于加固砂基。該法優(yōu)點(diǎn)是:不需三材;缺點(diǎn)是:石料用量大,當(dāng)?shù)厥瞎?yīng)有困難時(shí),造價(jià)會(huì)較大。 以上所述的各種加固方法在第五章中將詳細(xì)地介紹。 (三)滑坡處理后,對(duì)其坡面的防護(hù) 堤坡坡面的防護(hù)是一項(xiàng)十分重要的防護(hù)工程措施。如果不重視該項(xiàng)工作,一旦發(fā)生較大的風(fēng)浪,暴雨時(shí),坡面將會(huì)被破壞,進(jìn)一步發(fā)展下去,直接威脅堤身的安全。該項(xiàng)工作必須引起設(shè)計(jì),施工,管理部門的高度重視。堤頂與邊坡的防護(hù)措施詳見(jiàn)第二章。 (四)處理滑坡施工期的安全監(jiān)測(cè) 處理滑坡施工是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的工作,必須精心設(shè)計(jì),精心施工。在處理滑坡施工期間,為保障堤防的安全提出以下建議: 1.填筑施

29、工除按上所述的,嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范有關(guān)規(guī)定外,這里特別強(qiáng)調(diào)一個(gè)必須遵循的原則:填筑施工必須從下至上,逐級(jí)進(jìn)行,換句話說(shuō),先做好基腳,才能做堤坡。而挖除工作則相反,必須從上至下,逐級(jí)挖除。即必須從頂部挖起,逐步挖到下部。 2.在滑坡嚴(yán)重的堤段施工,比如處理深層滑動(dòng)的滑坡,必須特別注意已滑動(dòng)土體的穩(wěn)定性。必要時(shí)應(yīng)設(shè)置臨時(shí)的監(jiān)測(cè)點(diǎn),監(jiān)測(cè)堤腳水平位移,堤基的孔壓(水位)的變化等。以防不測(cè)事件發(fā)生。第四節(jié) 崩岸的除險(xiǎn)加固技術(shù) 崩岸除險(xiǎn)加固,應(yīng)根據(jù)崩岸產(chǎn)生的原因、施工條件、運(yùn)用要求等因素,綜合選用。主要的措施有:拋石護(hù)腳、丁壩導(dǎo)流、還灘退堤等。 一、拋石護(hù)腳 拋石護(hù)腳是平順坡式護(hù)岸下部固基的主要方法,也是處理崩

30、岸險(xiǎn)工的一種常見(jiàn)的、應(yīng)予優(yōu)先選用的措施。拋石護(hù)腳具有就地取材、施工簡(jiǎn)單,可以分期實(shí)施的特點(diǎn)。平順坡式護(hù)岸方式較均勻地增加了河岸對(duì)水流的抗沖能力,對(duì)河床邊界條件改變較小。所以,在水深流速較大以及迎流頂沖部位的護(hù)岸,通常采用這一型式。我國(guó)長(zhǎng)江中下游河段水深流急,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為最宜采用平順護(hù)岸型式。我國(guó)許多中小河流堤防及湖堤均采用平順坡式護(hù)岸,起到了很好的作用。 (一)拋石護(hù)腳方案的選擇 1.拋石護(hù)腳范圍的確定 在深泓逼岸段,拋石護(hù)腳的范圍應(yīng)延伸到深泓線,并滿足河床最大沖刷深度的要求。從岸坡的抗滑穩(wěn)定性要求出發(fā),應(yīng)使沖刷坑底與岸邊連線保持較緩的坡度。這樣,就要求拋石護(hù)腳附近不被沖刷,使拋石保護(hù)層深入河

31、床并延伸到河底一段。在主流逼近凹岸的河勢(shì)情況下,護(hù)底寬度超過(guò)沖刷最深的位置,將能取得最大的防護(hù)效果(見(jiàn)圖4-18)。在水流平順段可護(hù)至坡度為1:31:4的緩坡河床處。拋石護(hù)腳工程的頂部平臺(tái),一般應(yīng)高于枯水位0.51.0m。 應(yīng)根據(jù)河床的可能沖刷深度、岸床土質(zhì),在拋石外緣加拋防沖和穩(wěn)定加固的儲(chǔ)備石方。圖418 拋石護(hù)腳示意圖 2.拋石粒徑的選擇 因拋石部位和水流條件的不同,所需拋石粒徑的大小當(dāng)有所不同??砂吹谭拦こ淘O(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定,通過(guò)計(jì)算或參照已建工程分析確定。 從抗沖穩(wěn)定性分析,可選用下式計(jì)算拋石粒徑: 式中 d為拋石球體的等容直徑,q為單寬流量,h為拋石處水深,v為垂線平均流速,取v=q/h

32、,為邊坡坡度。在河道彎曲嚴(yán)重的區(qū)段,考慮環(huán)流的作用,可考慮對(duì)上式計(jì)算的d值再加上515,以策安全。 據(jù)有關(guān)資料,湖北荊江大堤護(hù)岸工程,岸坡為1:2,水深超過(guò)20m,利用粒徑為0.20.45m的塊石,在垂線平均流速為2.54.5m/s的水流作用下,岸坡是穩(wěn)定的。在岸坡緩于1:3和流速不大的情況下,拋石也可采用較小的粒徑。如江蘇鎮(zhèn)江市的江心洲頭護(hù)岸,采用石塊重量為550kg,約相當(dāng)于粒徑為0.150.33m,穩(wěn)定效果也較好。 3.拋石厚度和穩(wěn)定坡度的要求 拋石厚度應(yīng)不小于拋石粒徑的2倍,水深流急處宜為34倍。一般厚度可為0.61.0m,重要堤段宜為0.81.0m。拋石護(hù)岸坡度,枯水位以下可根據(jù)具體

33、情況控制在1:1.51:4。 4.拋石區(qū)段濾層的設(shè)置 崩岸搶險(xiǎn)可采用單純拋石以應(yīng)急。但拋石區(qū)段無(wú)濾層,易使拋石下部被掏刷導(dǎo)致拋石的下沉崩塌。無(wú)濾層或墊層的拋石護(hù)腳運(yùn)用一段時(shí)間后,發(fā)生破壞的工程實(shí)例已不鮮見(jiàn)。為了保護(hù)拋石層及其下部泥土的穩(wěn)定,就需要鋪設(shè)濾層。 砂礫料濾層的鋪設(shè),有準(zhǔn)則可依,各地也有較成熟的經(jīng)驗(yàn),這里不再贅述。 近來(lái)廣泛采用的土工織物材料,可滿足反濾和透水性的準(zhǔn)則,且具有一定的耐磨損和抗拉強(qiáng)度、施工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)選用土工織物材料時(shí),必須按反濾準(zhǔn)則和透水性控制織物的孔徑。 (二)拋石護(hù)腳方案的實(shí)施 1.拋石落距定位的估算 拋石護(hù)腳施工中,拋石落點(diǎn)不易掌握,常有部分石塊散落河床各處,

34、不能起到護(hù)岸護(hù)灘作用,造成浪費(fèi)。 根據(jù)分析研究和實(shí)測(cè)資料,以下經(jīng)驗(yàn)公式可用以估算拋石位移。 L=kHV/W1/6 (4-11)式中 L為拋石位移,m;H為平均水深,m;V為水面流速,m/s;W為石塊重量,kg;k為系數(shù),一般取為0.80.9,根據(jù)荊江堤防工程多年的實(shí)測(cè)資料取k=1.26(見(jiàn)表43)。表4-3 拋石位移(m)查對(duì)表塊石重量(kg)水深=10m水深=15m水深=20m流速(m/s)0.50.81.11.40.50.81.11.40.50.81.11.4303.65.77.910.05.48.611.815.17.211.415.720.1503.25.27.29.24.98.010

35、.813.86.610.514.418.5703.15.06.98.74.77.510.313.16.310.013.817.4903.04.86.68.44.57.29.912.56.09.613.116.71102.94.66.48.14.47.09.612.25.89.312.716.21302.84.56.27.94.26.89.311.85.69.012.415.81502.74.46.07.74.16.69.011.55.58.812.115.4 河灣拋石受環(huán)流影響,其落點(diǎn)較拋點(diǎn)略趨向河心。群體拋石落點(diǎn)在橫向呈扇面分布,小石塊落在下游偏河心一方,大石塊落在上游偏凹岸一方。 據(jù)此估算

36、分析,就可設(shè)計(jì)拋石船的定位和拋石施工程序。通常應(yīng)由上游向下游拋石,可先拋小碎石塊,再于其下游拋大石塊,力求達(dá)到碎石墊底的目標(biāo)??紤]彎道環(huán)流作用,可采用拋石船靠岸側(cè)先拋小碎石塊,另一側(cè)拋大石塊等施工程序。 2.拋石護(hù)腳的施工 拋石護(hù)腳宜在枯水期組織實(shí)施,要嚴(yán)格按施工程序進(jìn)行,設(shè)計(jì)確定好拋石船位置。拋投應(yīng)由上游而下游,由遠(yuǎn)而近,先點(diǎn)后線,先深后淺,順序漸近,分層拋勻,不得零拋散堆。 一般施工前、后均應(yīng)進(jìn)行水下拋?zhàn)o(hù)斷面的測(cè)量。特別是施工過(guò)程中,應(yīng)按時(shí)測(cè)記施工河段水位、流速,檢驗(yàn)拋石位移,隨拋隨測(cè)拋石高程,不符合要求者,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充。 (三)其它護(hù)腳型式和材料的介紹 護(hù)腳的結(jié)構(gòu)型式和材料種類較多,其它還

37、有石籠、柴枕、柴排、塑枕、混凝土塊體、混合型式等,可單獨(dú)使用,也可結(jié)合使用。應(yīng)從材料來(lái)源、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面的比較確定。下面重點(diǎn)介紹幾種:1. 柴枕、柴排 柴枕和柴排是傳統(tǒng)的護(hù)岸型式,造價(jià)低,可就近取材,各地都有許多經(jīng)驗(yàn)。但因施工技術(shù)復(fù)雜,護(hù)腳工程中已較少使用。特別因其與老的護(hù)腳工程不宜均勻連接以保護(hù)坡腳和床面,故一般不用于加固。利用柴枕和柴排對(duì)崩岸除險(xiǎn)加固,有以下事項(xiàng)需特別注意: 柴枕、柴排的上端應(yīng)在常年枯水位以下1m處,以防枕、排外露而腐爛。柴枕、柴排要與上部護(hù)坡妥善連接,一般應(yīng)加拋?zhàn)o(hù)坡石,外腳需加拋壓腳大石塊或石籠。岸坡較陡,不宜采用柴排,因陡岸易造成排體下滑,起不到護(hù)腳作用;一般其岸坡應(yīng)不

38、陡于1:2.5,排體的下部邊緣應(yīng)達(dá)到使排體下沉至估算最大沖刷深度后仍能保持緩于1:2.5的坡度。柴枕、柴排的體形規(guī)格、拋?zhàn)o(hù)厚度和面積等,可按有關(guān)規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。2. 塑枕 塑枕是一種土工織物的沙土充填物護(hù)腳,有單個(gè)枕袋、串聯(lián)枕袋和枕袋與土工布構(gòu)成軟體排等多種型式。近年來(lái),塑枕已先后在長(zhǎng)江中游、黃河和松花江護(hù)岸中有所應(yīng)用,取得了一定的效果。 塑枕所用的土工布應(yīng)質(zhì)輕、強(qiáng)度高、抗老化,滿足枕體抗拉、抗剪、耐磨的要求。土工布的孔徑應(yīng)滿足保護(hù)充填物的要求。 在崩岸的除險(xiǎn)加固中,應(yīng)注意在流速較大的部位,可用35個(gè)單枕串聯(lián)拋?zhàn)o(hù)。塑枕具體拋?zhàn)o(hù)厚度和結(jié)構(gòu)型式,可按有關(guān)規(guī)范規(guī)定選擇。在岸坡很陡、岸床坑洼多或有塊石尖

39、銳物、??看埃约笆┕r(shí)水流不平順,流速大于1.0m/s之處,不宜拋塑枕。 3.石籠 當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)石塊尺寸較小,拋投后可能被水沖走時(shí),可采用拋石籠的方法。以預(yù)先編織、扎結(jié)成的鉛絲網(wǎng)、鋼筋網(wǎng),在現(xiàn)場(chǎng)充填石料后拋投入水。這種方法各地均有所運(yùn)用。 石籠拋投防護(hù)的范圍等要求,與拋石護(hù)腳相同。石籠體積一般可達(dá)1.02.5m3,具體大小應(yīng)視現(xiàn)場(chǎng)拋投手段和能力而定。 在崩岸除險(xiǎn)加固中,拋投石籠一般在距水面較近的壩頂或堤坡平臺(tái)上、或船只上實(shí)施。船上拋籠,可將船只錨定在拋籠地點(diǎn)直接下拋,可較準(zhǔn)確地拋至預(yù)計(jì)地點(diǎn)。在流速較大的情況下,可同時(shí)從堤頂和船只上拋籠,以增加拋投速度。 拋籠完成后,要全面進(jìn)行一次水下探摸,將籠與

40、籠接頭不嚴(yán)之處,用大塊石拋填補(bǔ)齊。 4.模袋混凝土排 模袋混凝土護(hù)腳是用以土工織物加工成形的模袋內(nèi)充灌流動(dòng)性混凝土或水泥砂漿后護(hù)岸的一項(xiàng)新技術(shù)。這種方法已在一些崩岸險(xiǎn)工的處理中獲得成功運(yùn)用。 與其它型式相比,這一方法具有施工人員少、施工速度快、操作方便等特點(diǎn)。特別適合于在水下施工,適用于各種復(fù)雜地型。 土工織物模袋在工廠按具體施工要求尺寸縫制而成。施工前,先把模袋就位,要綁扎固定牢固,然后用砼泵將砼混合物充填到模袋內(nèi)。填充用的混凝土要求有良好的流動(dòng)性,但對(duì)砼的強(qiáng)度要求可放低。因此,可加入大量的粉煤灰、礦渣等摻合料,以降低其工程造價(jià)。 5.四面六邊透水框架 四面六邊透水框架是一種新開(kāi)發(fā)的護(hù)腳型式

41、和材料,可以混凝土,或簡(jiǎn)易地以毛竹為框架,內(nèi)充填沙石料、兩頭以砼封堵構(gòu)成(見(jiàn)圖419)。目前,已在長(zhǎng)江九江東升堤和彭澤金雞堤段運(yùn)用,取得了較好的成效。圖419 四面六邊透水框架結(jié)構(gòu)圖 四面六邊透水框架能局部改變水流流態(tài),降低近岸流速,達(dá)到落淤效果,逐步使岸坡的沖淤態(tài)勢(shì)發(fā)生變化。 采用四面六邊透水體護(hù)腳,需注意與上部護(hù)岸的連接。為保證拋投效率,可三個(gè)或四個(gè)一組串接拋投,以形成穩(wěn)定的框架群。 其它還有一些護(hù)腳型式和材料,這里就不再逐一介紹。 二、丁壩導(dǎo)流 丁壩是一種間斷性的有重點(diǎn)的護(hù)岸型式,具有調(diào)整水流作用,在一定條件下常為一些河堤除險(xiǎn)加固時(shí)所采用。在河床寬闊、水淺流緩的河段,常易采用這種護(hù)岸型式

42、。如:我國(guó)黃河下游,因泥沙淤積,河床寬淺,主流游蕩,擺動(dòng)頻繁,常出現(xiàn)水流橫向、斜向頂沖堤防造成威脅的情況。因此,較普遍地采用丁壩、垛(短丁壩、磯頭)以及壩間輔以平順護(hù)岸的防護(hù)工程布局,保護(hù)堤防安全。又如:長(zhǎng)江在河口段江面寬闊、水淺流緩,也多采用丁壩、順壩,保灘促淤,保護(hù)堤防安全。 但必須指出,這種護(hù)岸型式雖有穩(wěn)定河勢(shì)的作用,但也破壞了河道中原有的水流結(jié)構(gòu)。改變近岸流態(tài),勢(shì)必增強(qiáng)壩頭附近局部河床的沖刷危險(xiǎn)性。常有壩頭附近形成較大沖刷坑、危及丁壩自身安全的情況發(fā)生(見(jiàn)圖420)。而且在同等情況下,這種護(hù)岸型式較平順護(hù)岸的石方量大23倍。因此,一般情況下凡適宜修平順護(hù)岸的則不修丁壩,尤其不宜修長(zhǎng)丁壩

43、。 1.丁壩導(dǎo)流的規(guī)劃 為崩岸除險(xiǎn)加固,修建丁壩導(dǎo)流,促淤保灘,在設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)必須統(tǒng)籌兼顧上下游、左右岸的利益,如防洪、航運(yùn)、港埠、取水、工礦企業(yè)、農(nóng)田水利等的要求,切忌根據(jù)局部塌岸孤立修建工程,不顧整體影響的做法。圖420 丁壩、磯頭局部沖坑示意圖 丁壩一般均布置在河道的凹岸、成組,壩根與原有堤岸固接,壩頭在新計(jì)劃岸線之邊緣(見(jiàn)圖421)。為了取得最好的固堤效果,應(yīng)根據(jù)整治規(guī)劃、水流流勢(shì)、河岸沖刷情況,參照已建同類工程的經(jīng)驗(yàn),必要時(shí)通過(guò)河工模型試驗(yàn),確定丁壩的布置規(guī)劃。 2.丁壩壩位的確定 (1)丁壩的長(zhǎng)度 丁壩的長(zhǎng)度決定于岸邊至新計(jì)劃岸線的距離。在堤防前灘地狹窄,或?yàn)楸Wo(hù)下游某建筑物(如閘涵

44、、碼頭等)安全情況下,應(yīng)以有利于導(dǎo)引水流的原則確定壩長(zhǎng),一般壩長(zhǎng)不宜大于50100m。 (2)丁壩的間距 丁壩間距的確定與河流的性質(zhì)有關(guān),要求在丁壩的掩護(hù)下,急流不流入壩間,發(fā)生沖刷破壞,挾沙緩流能順暢流入壩間、達(dá)到落淤護(hù)灘的目標(biāo)。一般其間距可為壩長(zhǎng)的13倍。水流流向變化大的河段,所設(shè)丁壩的間距宜小。黃河下游丁壩間距一般采用壩長(zhǎng)的11.2倍,長(zhǎng)江河口區(qū)采用1.53.0倍,美國(guó)密西西比河為1.52.5倍,歐洲一些河流為23倍。圖421 丁壩布置 (3)丁壩的方向 丁壩壩軸線與水流方向夾角應(yīng)根據(jù)具體情況確定,其交角影響落淤效果。非淹沒(méi)不透水丁壩一般采用下挑式,使水流平順、壩前沖刷坑淺,有利于航運(yùn)。我國(guó)黃河下游修建的大量丁壩均為下挑式,夾角一般為30 45 。感潮河口段,為適應(yīng)兩個(gè)方向的交替水流,應(yīng)修建正挑丁壩,或略向上游斜交。 (4)丁壩的壩高 丁壩的壩高通常等于或略高于河道的常年水位(中水位或低水位),即此區(qū)分淹沒(méi)丁壩和非淹沒(méi)丁壩。通常壩根不可高出河岸,以防阻礙洪水。 3.丁壩壩型和斷面的選擇 不透水丁壩以拋石丁壩和土心丁壩兩種結(jié)構(gòu)最為常見(jiàn)。丁壩的壩頂寬度、壩的上下游坡度等結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)根據(jù)水流條件、運(yùn)用要求、穩(wěn)定需要并參照已建同類工程的經(jīng)驗(yàn)分析確定。

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