论文部分内容阅读
【摘要】堤防工程是水利建设体系的重要组成部分，与我们的生活、工作紧密相连。在当前的建设过程中，甚至工程运行管理中，边坡失稳问题十分常见。所以，在进行水利堤防工程建设时，必须认真分析、研究边坡失稳原因，采取科学措施及时处理。作者具体论述了水利堤防工程边坡失稳的相关工作，供参考。
【关键词】水利工程 ；边坡失稳加固施工；堤防
Technical Analysis of Construction Engineering Dykes slope instability reinforcement
Pu Tai-ping
（Jiangyou City WaterJiangyouSichuang621700）
【Abstract】Dyke is an important part of the construction of water conservancy system， with our life and work are closely linked. In the current construction， operation and management of the project and even， slope instability problem is very common. Therefore， during the construction of water conservancy embankment must be carefully analyzed， Slope Stability Failure to take timely measures to deal with science. OF WATER RESOURCES specifically discusses the related work dike slope instability， for reference.
【Key words】WATER；Slope instability reinforcement construction；Dike
1. 前言
（1）水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要。只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。
（2）水利工程按目的或服务对象可分为：防止洪水灾害的防洪工程；防止旱、涝、渍灾为农业生产服务的农田水利工程，或称灌溉和排水工程；将水能转化为电能的水利发电工程等等。
（3）水利工程的存在为广大群众的生活创造了便利，不一样的水利工程它们的功能也是完全不一样的。比如有的项目存在的意义是为了防止旱涝，而有的是为了浇灌农田，也有的是为了发电而存在的。然而不论是何种类型的项目，它们都面对一个非常常见的问题——边坡失稳。一旦项目出现了边坡失稳现象，就会对项目的施工产生一定的干扰，最终影响后续运行使用。尤其是堤防工程，堤防工程建成后，在运用中可能会遇到各种各样的情况，如汛期河湖水位涨、落、冲刷；台风季节风浪的袭击；暴雨时的侵水以及生物洞等，均会使得堤防边坡失稳。本文着重介绍堤防工程的边坡失稳及浅层滑坡处理措施。
2. 边坡失稳的成因
2.1渗流原因。
（1）在汛期，当河道水位上涨到一定高度，且持续时间又较长时，侵润线以下堤身部分将呈侵水饱和状态，土体完全饱和后，抗剪强度降低，堤身的自重增加，相应的下滑力增大。另外，渗流产生的渗透力，进一步增加了滑动体的滑动力。综上所述，在渗流作用下堤身滑动体重量增加，抗剪强度降低和渗透力增加等均是导致堤身滑坡产生的重要原因。
（2）退水期，如果退水速度过快，当堤身内的水不能及时排除时，将产生反向渗透力。再加上侵水饱和后堤身自重增加且强度降低，也可能产生退水滑坡。
2.2水流冲刷侵袭原因。
水流冲刷侵袭岸坡主要发生在临水坡。如在河流凹岸部分，往往主流逼岸。受环流冲刷特别是急流冲顶的作用，岸破淘刷通常较为严重。一旦岸脚防护设施抵抗不住水流的冲刷，护脚将被破坏，使岸脚的坡度逐渐变陡，直至失去平衡引起岸坡失稳破坏，即为通常所说的崩岸险情。这种破坏多发生在河道弯曲河势复杂的凹岸堤段。在汛期涨水过程中或枯水期都有发生。
2.3堤防地基问题的原因。
2.3.1堤防地基主要有两个问题，其一是地基的天然强度不够引起滑坡；其二是当截水设施失效时，由于大量渗水形成管涌而引起堤防坍塌破坏。
2.3.2造成堤防地基强度不够的原因是：（1）堤防设计时选用的计算强度指标与实际强度不符。出现这种情况是由于没有进行堤防地基的土质调查，凭经验做堤；钻探过于简单，没有探查到堤防地基中软弱夹层或者探查深度不够等。（2）在软粘土地基上筑堤，由于施工速度过快，使其地基强度降低。由上述可明显看出，由于地基问题而引起的岸破滑动通常是深层滑坡，破坏一般均发生在施工期间或竣工时。
2.4其他原因。
（1）堤身的填筑质量未达设计要求；新、老堤界面处理不当；暴雨时，雨水沿堤身裂缝渗入堤身内部，使堤身强度降低以及在堤脚下挖塘等人为因素，均有可能引起滑坡。
（2）上述各种原因，其中任何一种或二种原因，甚至多种原因组合都能引起堤防滑坡。
3. 边坡失稳的类型
3.1按边坡失稳滑动的形式可分为浅层滑动与深层滑动。这里浅层滑动是指滑动体只局限于堤身或略带小部分堤基。而深层滑动是指滑动体以深入堤基相当深的部位，比如滑动体深入地下5m～8m深的滑动。
3.2根据危害程度不同，可以将滑坡分为两类，一种是危害轻微的局部滑动和危害性极大的整体滑动。前一种滑动主要是一些浅层滑动。它对堤防的危害只局限于堤身的一部分，处理比较容易。后一种滑动主要是指深层滑动或者一些大范围的浅层滑动（沿堤纵向超过100m长的浅层滑动），它影响范围大危害性也大，必须及时处理，否则会酿成大祸。 3.3按滑动发生的位置可分为以下三种：
（1）临水面滑坡，多发生在高水位的退水期或在出现了崩岸、坍塌险情的堤段；
（2）背水面滑坡，多发生在汛期高水位或出现渗流破坏险情堤段；
（3）崩岸，汛期和非汛期均可出现，主要发生在临水坡滩地坡度较陡的堤段。
4. 浅层（局部）滑坡的出险加固
4.1汛期堤防背水坡和临水坡发生的滑坡，必须及时采取措施进行处理，保证安全渡过汛期；汛后进行彻底处理，把险情消除，使堤防恢复到完好状态。
4.2滑坡除险加固方法很多，应根据滑坡堤段的实际情况，如当地材料供应条件、施工技术状况以及施工工期的具体要求等进行优化后实施。下面介绍不同的滑坡情况，所采取的有针对性的除险加固方法。
4.3浅层滑坡一般均发生在堤身，地基基本上未遭破坏。这类滑坡应优先考虑将滑动体全部挖出，重新回填。根据滑坡发生的位置与引起滑坡的原因不同，处理的具体步骤和办法也不同，现分述如下：
4.3.1背水坡浅层滑坡。
4.3.1.1以渗流为主要原因的浅层滑坡。
（1）消除渗流险情。消除渗流险情的办法有：在临水坡面做粘土截流铺盖，或在堤身中间做截流墙。
（2）具体划定处理范围，包括平面尺寸和挖出的深度。
（3）将滑坡上部未滑动的坡肩削坡至稳定的坡度，一般应做到1：3左右（目的是保证施工的安全）。如滑弧上缘已深入到堤顶，可直接按要求挖出。
（4）挖出滑动体。挖出应从上边缘开始，逐级开挖，每级高度20cm，沿着滑动面挖成锯齿形。在每一级深度上应一次挖到位，并且必须一直挖到滑动面以外未滑动土中0.5m～1.0m，以便保证新填土与老堤的良好结合。
（5）填筑还坡。在平面上，滑坡边线四周向外延伸2m范围均应挖除，重新填筑。
（6）填筑施工可采用机械或人工进行卸料和铺料。铺料时应严格控制铺土厚度及土块粒径的最大尺寸。铺土厚度一般应通过压实实验确定。
（7）压实的厚度必须达到设计要求。重新填筑的堤坡必须达到重新设计的稳定边坡。
4.3.1.2以堤脚下挖塘为主要原因的浅层滑坡。
首先消除挖塘险情。在堤脚下挖塘，减小了堤身堤脚的压重，使堤身的抗滑力减小，造成滑坡。消除此类险情的办法很简单，即把挖掉的土体再回填回来。如实在有困难，至少在滑坡出口处以外5m范围内必须回填。回填土料以透水性较好的砂石料为宜。把堤脚下挖塘填好后按上述的办法2），3），4），5）四个步骤挖除滑动体，填筑还坡。
4.3.1.3以堤身填筑质量不好为主要原因的浅层滑坡。
此类滑坡因填筑施工质量不好，堤身强度不够。一般情况下，将滑动体全部挖除，重新填筑就可以消除产生滑坡的隐患。因此按上述2），3），4），5）四个步骤挖除滑动体，重新填筑滑坡即可。
4.3.2临水坡的浅层滑动。
4.3.2.1以崩岸（坍塌）为主要原因的浅层滑动。
首先以抛石护脚等除险加固办法，把崩岸险情消除后，即可按上述的2），3），4），5）四个步骤挖除滑动体，重新填筑还坡。
4.3.2.2暴雨或长时间降雨，雨水沿着坝体裂缝渗入堤身内部，使滑动力增加，堤身抗剪强度降低为主要原因的浅层滑坡。
此类滑坡与因堤身填筑质量不好，强度不够为主要原因而引起的滑坡一样。一般不需要特别处理，只要将滑动体按上述2），3），4），5）全部挖掉，重新填筑还坡即可。
5. 滑坡处理后，对其坡面的防护
堤坡坡面的防护是一项重要的防护工程措施。如果不重视该项工作，一旦发生较大的风浪、暴雨时，坡面将会被破坏，进一步发展下去，直接威胁堤身的安全.该项工作必须引起设计、施工、管理部门的高度重视。
【关键词】水利工程 ；边坡失稳加固施工；堤防
Technical Analysis of Construction Engineering Dykes slope instability reinforcement
Pu Tai-ping
（Jiangyou City WaterJiangyouSichuang621700）
【Abstract】Dyke is an important part of the construction of water conservancy system， with our life and work are closely linked. In the current construction， operation and management of the project and even， slope instability problem is very common. Therefore， during the construction of water conservancy embankment must be carefully analyzed， Slope Stability Failure to take timely measures to deal with science. OF WATER RESOURCES specifically discusses the related work dike slope instability， for reference.
【Key words】WATER；Slope instability reinforcement construction；Dike
1. 前言
（1）水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要。只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。
（2）水利工程按目的或服务对象可分为：防止洪水灾害的防洪工程；防止旱、涝、渍灾为农业生产服务的农田水利工程，或称灌溉和排水工程；将水能转化为电能的水利发电工程等等。
（3）水利工程的存在为广大群众的生活创造了便利，不一样的水利工程它们的功能也是完全不一样的。比如有的项目存在的意义是为了防止旱涝，而有的是为了浇灌农田，也有的是为了发电而存在的。然而不论是何种类型的项目，它们都面对一个非常常见的问题——边坡失稳。一旦项目出现了边坡失稳现象，就会对项目的施工产生一定的干扰，最终影响后续运行使用。尤其是堤防工程，堤防工程建成后，在运用中可能会遇到各种各样的情况，如汛期河湖水位涨、落、冲刷；台风季节风浪的袭击；暴雨时的侵水以及生物洞等，均会使得堤防边坡失稳。本文着重介绍堤防工程的边坡失稳及浅层滑坡处理措施。
2. 边坡失稳的成因
2.1渗流原因。
（1）在汛期，当河道水位上涨到一定高度，且持续时间又较长时，侵润线以下堤身部分将呈侵水饱和状态，土体完全饱和后，抗剪强度降低，堤身的自重增加，相应的下滑力增大。另外，渗流产生的渗透力，进一步增加了滑动体的滑动力。综上所述，在渗流作用下堤身滑动体重量增加，抗剪强度降低和渗透力增加等均是导致堤身滑坡产生的重要原因。
（2）退水期，如果退水速度过快，当堤身内的水不能及时排除时，将产生反向渗透力。再加上侵水饱和后堤身自重增加且强度降低，也可能产生退水滑坡。
2.2水流冲刷侵袭原因。
水流冲刷侵袭岸坡主要发生在临水坡。如在河流凹岸部分，往往主流逼岸。受环流冲刷特别是急流冲顶的作用，岸破淘刷通常较为严重。一旦岸脚防护设施抵抗不住水流的冲刷，护脚将被破坏，使岸脚的坡度逐渐变陡，直至失去平衡引起岸坡失稳破坏，即为通常所说的崩岸险情。这种破坏多发生在河道弯曲河势复杂的凹岸堤段。在汛期涨水过程中或枯水期都有发生。
2.3堤防地基问题的原因。
2.3.1堤防地基主要有两个问题，其一是地基的天然强度不够引起滑坡；其二是当截水设施失效时，由于大量渗水形成管涌而引起堤防坍塌破坏。
2.3.2造成堤防地基强度不够的原因是：（1）堤防设计时选用的计算强度指标与实际强度不符。出现这种情况是由于没有进行堤防地基的土质调查，凭经验做堤；钻探过于简单，没有探查到堤防地基中软弱夹层或者探查深度不够等。（2）在软粘土地基上筑堤，由于施工速度过快，使其地基强度降低。由上述可明显看出，由于地基问题而引起的岸破滑动通常是深层滑坡，破坏一般均发生在施工期间或竣工时。
2.4其他原因。
（1）堤身的填筑质量未达设计要求；新、老堤界面处理不当；暴雨时，雨水沿堤身裂缝渗入堤身内部，使堤身强度降低以及在堤脚下挖塘等人为因素，均有可能引起滑坡。
（2）上述各种原因，其中任何一种或二种原因，甚至多种原因组合都能引起堤防滑坡。
3. 边坡失稳的类型
3.1按边坡失稳滑动的形式可分为浅层滑动与深层滑动。这里浅层滑动是指滑动体只局限于堤身或略带小部分堤基。而深层滑动是指滑动体以深入堤基相当深的部位，比如滑动体深入地下5m～8m深的滑动。
3.2根据危害程度不同，可以将滑坡分为两类，一种是危害轻微的局部滑动和危害性极大的整体滑动。前一种滑动主要是一些浅层滑动。它对堤防的危害只局限于堤身的一部分，处理比较容易。后一种滑动主要是指深层滑动或者一些大范围的浅层滑动（沿堤纵向超过100m长的浅层滑动），它影响范围大危害性也大，必须及时处理，否则会酿成大祸。 3.3按滑动发生的位置可分为以下三种：
（1）临水面滑坡，多发生在高水位的退水期或在出现了崩岸、坍塌险情的堤段；
（2）背水面滑坡，多发生在汛期高水位或出现渗流破坏险情堤段；
（3）崩岸，汛期和非汛期均可出现，主要发生在临水坡滩地坡度较陡的堤段。
4. 浅层（局部）滑坡的出险加固
4.1汛期堤防背水坡和临水坡发生的滑坡，必须及时采取措施进行处理，保证安全渡过汛期；汛后进行彻底处理，把险情消除，使堤防恢复到完好状态。
4.2滑坡除险加固方法很多，应根据滑坡堤段的实际情况，如当地材料供应条件、施工技术状况以及施工工期的具体要求等进行优化后实施。下面介绍不同的滑坡情况，所采取的有针对性的除险加固方法。
4.3浅层滑坡一般均发生在堤身，地基基本上未遭破坏。这类滑坡应优先考虑将滑动体全部挖出，重新回填。根据滑坡发生的位置与引起滑坡的原因不同，处理的具体步骤和办法也不同，现分述如下：
4.3.1背水坡浅层滑坡。
4.3.1.1以渗流为主要原因的浅层滑坡。
（1）消除渗流险情。消除渗流险情的办法有：在临水坡面做粘土截流铺盖，或在堤身中间做截流墙。
（2）具体划定处理范围，包括平面尺寸和挖出的深度。
（3）将滑坡上部未滑动的坡肩削坡至稳定的坡度，一般应做到1：3左右（目的是保证施工的安全）。如滑弧上缘已深入到堤顶，可直接按要求挖出。
（4）挖出滑动体。挖出应从上边缘开始，逐级开挖，每级高度20cm，沿着滑动面挖成锯齿形。在每一级深度上应一次挖到位，并且必须一直挖到滑动面以外未滑动土中0.5m～1.0m，以便保证新填土与老堤的良好结合。
（5）填筑还坡。在平面上，滑坡边线四周向外延伸2m范围均应挖除，重新填筑。
（6）填筑施工可采用机械或人工进行卸料和铺料。铺料时应严格控制铺土厚度及土块粒径的最大尺寸。铺土厚度一般应通过压实实验确定。
（7）压实的厚度必须达到设计要求。重新填筑的堤坡必须达到重新设计的稳定边坡。
4.3.1.2以堤脚下挖塘为主要原因的浅层滑坡。
首先消除挖塘险情。在堤脚下挖塘，减小了堤身堤脚的压重，使堤身的抗滑力减小，造成滑坡。消除此类险情的办法很简单，即把挖掉的土体再回填回来。如实在有困难，至少在滑坡出口处以外5m范围内必须回填。回填土料以透水性较好的砂石料为宜。把堤脚下挖塘填好后按上述的办法2），3），4），5）四个步骤挖除滑动体，填筑还坡。
4.3.1.3以堤身填筑质量不好为主要原因的浅层滑坡。
此类滑坡因填筑施工质量不好，堤身强度不够。一般情况下，将滑动体全部挖除，重新填筑就可以消除产生滑坡的隐患。因此按上述2），3），4），5）四个步骤挖除滑动体，重新填筑滑坡即可。
4.3.2临水坡的浅层滑动。
4.3.2.1以崩岸（坍塌）为主要原因的浅层滑动。
首先以抛石护脚等除险加固办法，把崩岸险情消除后，即可按上述的2），3），4），5）四个步骤挖除滑动体，重新填筑还坡。
4.3.2.2暴雨或长时间降雨，雨水沿着坝体裂缝渗入堤身内部，使滑动力增加，堤身抗剪强度降低为主要原因的浅层滑坡。
此类滑坡与因堤身填筑质量不好，强度不够为主要原因而引起的滑坡一样。一般不需要特别处理，只要将滑动体按上述2），3），4），5）全部挖掉，重新填筑还坡即可。
5. 滑坡处理后，对其坡面的防护
堤坡坡面的防护是一项重要的防护工程措施。如果不重视该项工作，一旦发生较大的风浪、暴雨时，坡面将会被破坏，进一步发展下去，直接威胁堤身的安全.该项工作必须引起设计、施工、管理部门的高度重视。