基于某河流堤防加固设计方案探究

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1、基于某河流堤防加固设计方案探究摘要：文章结合笔者从事河堤设计实践总结，主要针对某河堤结构存在的病害现象进行了分析，采取加固设计。主要对加固方案进行选择，在此基础上，针对河流堤防加固设计要点进行了分析与研究，旨在为类似的工程设计提供参考。关键词：水利工程；河堤加固；设计方案；稳定计算1项目概述广东省某县级河流，为一级支流，干流长28km,流域面积180012。本治理工程主要位于河流入口段，河段全长6kmo通过现场检测分析，该河道存在局部淤堵，沿河两岸堤防堤坡偏陡、堤顶欠高欠宽，跨河桥梁下游消能防冲设施破坏

2、严重，穿堤建筑物年久失修、老化损毁严重，加上汛期巴河干流水位顶托，河道行洪能力不足，防洪能力不能满足规范要求。2堤线布置经过历史洪水的考验的分析得知，现有堤线布置总体是合理的，绝大部分河段两岸堤防基本顺直，既能满足河道宣泄洪水及地基稳定要求，也有利于兴利除弊，同时能够兼顾上下游及两岸防洪需要。仅右岸桩号0+800〜1+160之间段河堤凸出于河道之中，致使左岸河堤迎流顶冲。因此本阶段河道治理除本段河堤外，都是在现有堤身基础上进行，加固后堤身轴线略有调整，以减轻对岸河堤的冲刷。3设计方案选择为了减少工程占地

3、，本阶段以外培加高为主，部分堤段采用内培加高。结合实践，本堤身整险加固方案有两种：(1)防渗处理和堤身加培结合方案。迎水坡填筑黏性土防渗，背水坡填筑代料土。迎水坡黏性土填筑厚度lm,顶面同堤顶高程，下部设lm深齿槽。(2)堤身加培后防渗处理方案。采用代料土加高培厚堤身后进行防渗处理，主要采用锥探灌浆，局部渗漏严重堤段采用水泥土防渗墙。锥探灌浆孔布设于迎水侧，共6排，深8m,排距lm,孔距lm,梅花形布置；水泥土防渗墙布置在迎水侧堤肩，深10m,成墙厚度0.25mo两方案技术上都是堤坝防渗处理的常规措施，

4、能够较好地满足工程需要。但方案一为土方填筑工程，施工简便，一般的土方机械即能满足工程需要，工期容易保证，方案二除需要常规的土石方施工机械外，还需要大型的深层搅拌机械，水泥土防渗墙孔斜和施工单元之间的连接控制较为困难，且由于工序多，需要的施工工期较长。综合技术、施工难度、工期等方面，防渗处理和堤身加培结合方案较为优越,技术可行、施工简便、工期短，因此釆用迎水坡采用黏性土料填筑方案作为河道两岸堤防的加固方案。4堤身加固设计4.1堤身填筑设计为了减少工程永久占地，堤身采用外帮加培为主，迎水坡填筑黏性土料防渗。

5、根据《碾压式土石坝设计规范》的规定，斜墙防渗体底部厚度不小于设计水头的1/5,顶部宽度应满足机械碾压的需要。因此拟定黏性土填筑厚度为lm（水平厚度2.23m）下部设lm深齿槽填筑土料渗透系数lm/s,58个断面中流速＞lm/s的有37个，占63.8%,其中流速＞1.5m/s的断面为14个，占24.1%。因此为了保护防渗黏性土料,避免汛期洪水冲刷，拟对堤坡进行护砌。护坡通常采用草皮护坡、干砌块石护坡、预制混凝土块护坡、植草混凝土框格护坡等型式。草皮护坡施工简单，造价低廉，具有保持水分、防止水土流失的作用，

6、但抗冲性能差，适用于堤内坡和外滩较宽且流速较小堤段的堤外坡护砌；干砌块石消浪能力较强，但对块石料的要求较高，受料源限制，且较难铺砌，铺砌后外观稍差；预制混凝土块防浪能力、抗冲性能强，铺砌后坡面平整、外观美观，且易于铺砌、取材容易、方便管理。干砌块石护坡与预制混凝土块护坡，均适用于外滩窄迎流顶冲堤段，干砌块石护坡与预制混凝土块护坡造价相对较高。植草混凝土框格护坡兼备草皮护坡和预制混凝土护坡及浆砌块石护坡的优点，造价比混凝土块护坡低。本次河道堤身防渗体填筑一般不在主河槽，局部主河槽堤段下部需设置垂直挡土墙固

7、脚，护坡一年中绝大部分时间是在水面以上，因此本次加固堤内坡采用草皮护坡，外坡采用植草混凝土框格护坡。根据类似工程经验，植草混凝土框格采用C20预制混凝土结构，净空尺寸取800X800,边框宽150mm,厚200mm,护坡从坡脚护至堤顶线，采用M10水泥砂浆勾缝，空心部位填土种植草皮坡脚设断面0.6mX0.6m的浆砌石脚槽，堤顶设断面0.3mX0.6m的混凝土路缘石。5整治后渗流及稳定计算分析5.1渗流分析1）渗流计算。根据工程布置设计成果，陈庙河堤身防渗采用迎水坡加培黏土处理方案，防渗体渗透系数lX10

8、-4cm/so整治后堤防防渗能力将会有较大的提高。通过计算，各断面下游水力渗透坡降及渗透量成果见表1。2）结果分析。根据地质报告成果，背水坡水平出逸坡降允许值为0.3,从上表可以看出，在设计水位工况下，各计算断面背水坡水平出逸坡降均能满足要求，且单宽流量较小。5.2稳定计算分析本工程采用不计及条块间作用力的瑞典圆弧法进行抗滑稳定计算。计算采用北京理正软件研究所编制的岩土工程边坡稳定的计算程序完成，自由水面线由渗流分析成果确定压缩性较大的填土