水利堤防邊坡穩(wěn)定性分析與加固

李健

摘? 要：自古以來洪澇災(zāi)害就一直對(duì)民眾的生命和財(cái)產(chǎn)造成極大的危害，為減少洪澇災(zāi)害所造成的損失我們的祖先依靠自身的智慧發(fā)明了堤壩以抵抗洪水的侵襲。堤防工程經(jīng)過多年的發(fā)展演變與建設(shè)已經(jīng)逐漸形成了系統(tǒng)性的堤防工程，為江水治理與洪澇災(zāi)害的抵抗提供了良好的基礎(chǔ)。土筑堤壩是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、造價(jià)低廉、取材方便的堤壩結(jié)構(gòu)，其廣泛應(yīng)用于我國(guó)的堤防工程中。土筑堤壩由于自身選材及結(jié)構(gòu)的限制致使堤防工程的邊坡穩(wěn)定性會(huì)受到極大的影響，本文在分析影響土筑堤壩邊坡穩(wěn)定性因素的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好堤防工程邊坡加固進(jìn)行了分析介紹。

關(guān)鍵詞：堤防工程;邊坡;穩(wěn)定;加固

中圖分類號(hào)：TV871? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

堤防工程是民眾防洪抗洪的第一道屏障，同時(shí)也是最重要的一道屏障。在眾多的堤防工程中土筑堤壩仍然在其中占據(jù)著較大的比重。土筑堤壩具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低的優(yōu)點(diǎn)，但是其壩基部分多為沙基致使堤壩的邊坡穩(wěn)定性較差，長(zhǎng)時(shí)間的浸泡容易導(dǎo)致堤防工程的穩(wěn)定性變差，嚴(yán)重的甚至?xí)绊懙谭拦こ痰倪\(yùn)行安全。在堤防工程整治與修復(fù)的過程中應(yīng)當(dāng)積極做好堤防工程邊坡的整固與加固，確保堤防工程能夠安全運(yùn)行。

1 堤防工程堤坡失穩(wěn)破壞原因分析

堤防工程使用過程中受周邊環(huán)境及河水沖刷等因素的影響導(dǎo)致堤防工程邊坡容易出現(xiàn)失穩(wěn)問題，從而導(dǎo)致堤防工程使用的安全性受到較大的影響。為保障堤防工程的安全運(yùn)行需要對(duì)堤防工程邊坡失穩(wěn)問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，結(jié)合具體的成因采取有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施，完成對(duì)于堤防工程堤坡的加固。造成堤防工程堤坡失穩(wěn)的原因有以下幾點(diǎn)：（1）堤防工程滲流。汛期河水長(zhǎng)期保持高位運(yùn)行導(dǎo)致堤防工程堤身大部都處于河水的浸泡中，尤其是堤防工程浸潤(rùn)線以下的堤身土由于長(zhǎng)期浸泡將主要呈現(xiàn)出飽和狀態(tài)，從而對(duì)堤身土的黏和性造成較大的影響。堤身土黏和性的下降將致使堤防工程自身抗剪能力降低從而相應(yīng)地增加了堤身土的下滑力。此外，堤身滲流將導(dǎo)致堤身的滑動(dòng)重量增加，滲透力的增強(qiáng)和抗剪能力的降低將導(dǎo)致堤防工程堤坡發(fā)生滑坡的概率大幅增加。此外，在河水快速退卻時(shí)，堤身中的水分無法快速滲出將導(dǎo)致堤身的重量大幅增加，容易出現(xiàn)退水滑坡問題;（2）河水侵襲沖刷。河流凹岸鄰水岸受到的河水沖刷力較大，當(dāng)沖刷力超過堤防工程堤坡所能承受的最大沖刷力時(shí)將會(huì)使得堤防工程堤坡逐步被破壞;（3）堤防工程堤基缺陷。堤防工程堤基施工時(shí)如未能對(duì)地基進(jìn)行良好的加固將導(dǎo)致堤防工程堤坡穩(wěn)定性受到影響，堤防工程堤基強(qiáng)度不足容易導(dǎo)致堤防工程堤坡出現(xiàn)滑坡問題。此外，如堤防工程堤基截水能力不足容易引起大量的滲水并形成管涌，管涌的存在將會(huì)對(duì)堤防工程堤坡的穩(wěn)定性造成極大的影響，嚴(yán)重的容易引起堤防工程堤坡的坍塌。除了上述因素外，堤防工程堤坡還容易受到其他一些因素的影響而導(dǎo)致堤防工程堤坡失穩(wěn)。

2 堤防工程堤坡加固方法與應(yīng)用

堤防工程堤坡加固應(yīng)當(dāng)在做好堤防工程堤坡失穩(wěn)實(shí)際情況分析的基礎(chǔ)上選擇合理的方法進(jìn)行除險(xiǎn)加固。在對(duì)堤防工程堤坡進(jìn)行加固之初，首先需要加強(qiáng)堤防工程堤基和堤身的抗?jié)B截留能力，通過增加堤身密實(shí)度、貼坡或是棱體排水以及堤基加固等措施增強(qiáng)堤身的抗?jié)B性。此外，還需要對(duì)堤身采取措施降低滲流出口比例并提高堤身的浸潤(rùn)線。在完成上述工作的基礎(chǔ)上再對(duì)堤防工程堤坡進(jìn)行加固。在制定合理的堤防工程堤坡加固方案前，首先需要對(duì)堤防工程堤坡穩(wěn)定和非穩(wěn)定滲流進(jìn)行計(jì)算，用以判斷堤防工程堤坡滑坡的成因以便在加固方案中采取有針對(duì)性的措施對(duì)其進(jìn)行加固。針對(duì)不同的失穩(wěn)問題需要采取不同的加固方案。

2.1 背水堤防工程堤坡失穩(wěn)加固

對(duì)于堤防工程堤坡所存在的淺層滑坡失穩(wěn)問題，優(yōu)先考慮挖出全部的滑動(dòng)體進(jìn)而對(duì)相應(yīng)部分進(jìn)行加固。在堤身滲流的防治上可以采用堤身劈裂防滲帷幕技術(shù)，通過在堤身鄰水側(cè)做黏土截滲墻增強(qiáng)堤身的抗?jié)B能力。對(duì)堤坡失穩(wěn)部分進(jìn)行削坡直至堤坡的坡度滿足堤防工程堤坡穩(wěn)定要求，堤坡的坡度為1∶3為宜，如滑坡滑弧上口延伸至坡頂則無須進(jìn)行坡度修理，而是直接進(jìn)行滑動(dòng)體挖除作業(yè)，挖除過程中將按照每0.2m為一級(jí)的方式進(jìn)行逐級(jí)挖掘，將滑動(dòng)體區(qū)域挖掘成鋸齒狀，每一級(jí)開挖都要開挖至未滑動(dòng)土中1/2以上，用以增強(qiáng)回填土與堤防工程之間的穩(wěn)固性。完成回填土施工后需要對(duì)堤防工程堤坡的坡度進(jìn)行重新構(gòu)建。針對(duì)堤腳挖塘所導(dǎo)致的邊坡失穩(wěn)，在加固處理時(shí)，回填土料的范圍應(yīng)覆蓋在滑坡出口處至少5m的范圍內(nèi)，且應(yīng)選擇透水性較好的砂石作為回填的主要材料。而后繼續(xù)對(duì)堤防工程堤坡滑動(dòng)體進(jìn)行挖掘替換以此來恢復(fù)堤防工程堤坡的穩(wěn)固性。

2.2 鄰水堤防工程堤坡失穩(wěn)加固

針對(duì)鄰水堤防工程堤坡失穩(wěn)加固需要結(jié)合具體的失穩(wěn)原因采取不同的加固方案：（1）針對(duì)邊坡崩岸失穩(wěn)問題，首先采用拋石護(hù)腳的除險(xiǎn)加固方式，而后對(duì)堤防工程堤坡上易滑動(dòng)部分進(jìn)行挖除替換。這一方法主要應(yīng)用于淺層失穩(wěn)問題;（2）堤防工程堤坡深層滑動(dòng)的除險(xiǎn)加固。如堤防工程堤坡失穩(wěn)的部位深入堤身且延伸至堤基內(nèi)時(shí)，將無法應(yīng)用全挖掘替換法對(duì)堤防工程堤坡進(jìn)行加固?？梢圆捎猛诰虿糠只瑒?dòng)體并對(duì)剩余部分進(jìn)行加固的施工方法。首先需要對(duì)堤防工程堤坡主滑體部分進(jìn)行確定，通過作圖確定堤防工程堤坡上主滑體與阻滑體之間的分隔點(diǎn)，并以此為分界線挖掘堤防工程堤坡上的滑動(dòng)體部分并按照前述淺層堤防工程堤坡滑坡挖除與構(gòu)建法對(duì)堤防工程堤坡進(jìn)行重新構(gòu)建，對(duì)于填筑的材料需要結(jié)合堤防工程堤坡的密實(shí)度及堤身防滲要求具體確定，以確保重筑后的堤防工程堤身具有良好的密實(shí)度和防滲性。在完成了對(duì)于堤防工程堤坡滑動(dòng)體的重新構(gòu)筑后，需要對(duì)阻滑體部分進(jìn)行重新壓筑以增強(qiáng)阻滑體的阻滑性。通過這一方式能夠有效地增強(qiáng)堤防工程堤坡的穩(wěn)固性。對(duì)于堤防工程堤坡堤基的加固可以采用以下幾種方法：①攪拌法。通過鉆孔至堤基部分，注入水泥漿并利用專用的拌和機(jī)械將地基中的軟弱土與水泥漿拌和成水泥土，待到水泥土充分固化后將能夠有效地提升堤防工程堤基的穩(wěn)固性;②灌漿加壓法。鉆孔鉆至地基部分，并利用高壓將水泥漿強(qiáng)行注入需要加固的部分，通過水泥將與土壤的結(jié)合用以提高堤防工程堤基的穩(wěn)固性;③振沖法。利用專用機(jī)械將碎石強(qiáng)行擠入堤防工程堤基的軟弱土體中，形成碎石樁從而與周圍土體形成復(fù)合地基，有效地增強(qiáng)地基的穩(wěn)固性。對(duì)于堤防工程堤坡需要構(gòu)筑漿砌石護(hù)坡，用以增強(qiáng)堤防工程堤坡的抗浪性，提高堤防工程堤坡的穩(wěn)固性。除了漿砌護(hù)坡外，還可以構(gòu)建混凝土護(hù)坡、草皮護(hù)坡等。

結(jié)語(yǔ)

堤防工程堤坡失穩(wěn)對(duì)于堤防工程安全運(yùn)行有著重大的影響。應(yīng)當(dāng)積極做好土筑堤壩的防護(hù)加固，使得堤防工程能夠安全運(yùn)行。本文在分析造成堤防工程堤坡失穩(wěn)因素的基礎(chǔ)上對(duì)如何采取有效措施進(jìn)行堤防工程堤坡加固進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

參考文獻(xiàn)

[1]趙宇坤，劉漢東，李慶安.洪水浸泡和水位驟降情況下黃河下游堤防堤岸穩(wěn)定性分析[J].巖土力學(xué)，2011，32 （5） ：1495-1499.

[2]賈龍.考慮水位驟降運(yùn)行條件下不同加固措施的淮北堤防堤坡穩(wěn)定性分析[J].災(zāi)害與防治工程.2014 （2） ：7-12.

[3]詹美禮，王春紅，盛金昌，等.江西修河三角圩某堤段高水位條件下堤坡穩(wěn)定性分析[J].水電能源科學(xué)，2013 （11） ：144-147.