緒論：在尋找寫(xiě)作靈感嗎？愛(ài)發(fā)表網(wǎng)為您精選了1篇段堤防加固工程方案分析討論，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！

我國(guó)地大物博,不同地區(qū)有著不同的地質(zhì)和氣候條件,因此堤防工程具有類(lèi)型多、堤線長(zhǎng)、運(yùn)行條件差異大等特點(diǎn),這就造成了堤身和堤基隱患隨機(jī)性強(qiáng)的問(wèn)題。此外,不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在一定差異,其防洪標(biāo)準(zhǔn)和防潮等級(jí)也不盡相同。隨著我國(guó)科技和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步,原先修筑的堤防工程可能存在堤頂部高程和寬度不足、路堤體滲漏、路堤邊坡穩(wěn)定性不足、路堤頂部道路損壞等問(wèn)題,一旦發(fā)生洪水可能造成嚴(yán)重的安全隱患。江門(mén)市江新聯(lián)圍江海段堤防加固工程,堤防完成加固投入使用至今已超過(guò)10年,經(jīng)歷了數(shù)次臺(tái)風(fēng)暴潮的襲擊,確保了圍內(nèi)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。但由于堤防堤基軟弱土層深厚,堤身已出現(xiàn)不同程度沉降變形及滲漏,部分建筑物與堤防連接部位出現(xiàn)不均勻沉降,建筑物基底出現(xiàn)脫空、滲漏等險(xiǎn)情,本文探討了江海段堤防加固工程,保證江海區(qū)域防洪（潮）能力的需要。

1江海段工程條件

本段起點(diǎn)位于北街水閘下游（樁號(hào)22+260）至江新聯(lián)圍防汛物料倉(cāng)庫(kù)下游處（樁號(hào)35+471）段。沿線的主要穿堤涵閘有金溪Ⅰ、金溪Ⅱ、石咀、橫瀝、殼滘、橫海南、石洲等幾座水閘。該堤防現(xiàn)狀堤頂高程約為7.50m~8.50m,沿線堤岸雖未見(jiàn)明顯崩塌現(xiàn)象,但由于外江（西江）汛期洪水較大,水流較急,對(duì)堤腳岸坡仍有沖刷,現(xiàn)狀已有拋石護(hù)腳。堤身填筑土壓實(shí)度一般、均勻性稍差。由鉆探揭露土層性狀可知,堤身土為中等透水性,滲透系數(shù)相對(duì)較大。根據(jù)運(yùn)行管理單位反映,本工程堤基地質(zhì)結(jié)構(gòu)類(lèi)型主要為單一結(jié)構(gòu)和多層結(jié)構(gòu)。分段如下：樁號(hào)22+260~樁號(hào)24+750、樁號(hào)25+050~樁號(hào)27+900、樁號(hào)29+530~樁號(hào)32+170及樁號(hào)32+620~樁號(hào)35+471四段共長(zhǎng)10831m。

2江海區(qū)段工程現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

北街水閘管理范圍21+800~22+260,江海區(qū)段樁號(hào)為22+260~35+471,即北街水閘連接堤終點(diǎn)至江新聯(lián)圍防汛倉(cāng)庫(kù),全線長(zhǎng)13.211km,工程現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題如下：①22+260~25+250及25+600~26+600段為廠區(qū)堤段,現(xiàn)狀防浪墻（防洪墻）頂高程滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)要求,護(hù)坡（岸）質(zhì)量完好；②25+250~25+600為清欄險(xiǎn)段,現(xiàn)狀堤頂無(wú)防浪墻,堤頂高程不滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)要求；現(xiàn)狀測(cè)量發(fā)現(xiàn)外江側(cè)拋石護(hù)岸下切嚴(yán)重；六角塊護(hù)坡脫空、沉陷現(xiàn)象較為普遍；③26+600~29+700段現(xiàn)狀堤頂高程滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)要求；迎水側(cè)六角塊護(hù)坡脫空、沉陷現(xiàn)象嚴(yán)重；④29+700~35+471段局部防浪墻不滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)要求（31+200~35+471）；迎水側(cè)六角塊護(hù)坡脫空、沉陷現(xiàn)象嚴(yán)重；堤頂經(jīng)改造成瀝青砼路面后,目前完好；2017年7月3日、4日分別發(fā)現(xiàn)31+800、31+850和34+480共3處滲水點(diǎn),2018年對(duì)該段堤防進(jìn)行了充填灌漿處理；⑤沿線穿堤水閘閘底存在脫空等安全隱患；⑥橫海南水閘至江新聯(lián)圍防汛倉(cāng)庫(kù)段堤防堤頂路面損毀嚴(yán)重,堤防安全監(jiān)測(cè)設(shè)施不齊全；⑦沿線穿堤水閘閘底存在脫空等安全隱患；⑧橫海南水閘至江新聯(lián)圍防汛倉(cāng)庫(kù)段堤防堤頂路面損毀嚴(yán)重。

3江海段堤防加固工程方案

3.1堤頂高程的確定原則

①按50年一遇防洪,100年一遇防潮,復(fù)核現(xiàn)狀防浪（洪）墻是否滿足標(biāo)準(zhǔn),不滿足的需加高或重建[1]。②除局部防洪墻堤段堤頂面高程按不小于設(shè)計(jì)洪（潮）水位確定,其余堤段堤頂面高程均按不小于設(shè)計(jì)洪（潮）水位+0.5m超高、防浪墻凈高不大于1.2m,且堤身按填筑土最少的原則確定。

3.2堤頂高程

（1）計(jì)算方法。根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286-2013）,堤頂高程按設(shè)計(jì)洪水位加堤頂超高確定。堤頂超高應(yīng)按下式計(jì)算：Y=R+e+A式中：Y為堤頂超高,m；R為設(shè)計(jì)波浪爬高,可按附錄C計(jì)算確定,m；e為設(shè)計(jì)風(fēng)雍增水高度,可按附錄C計(jì)算確定；A為安全加高值,m；按規(guī)范表3.2.1的規(guī)定選取,2級(jí)堤防安全加高值不允許越浪取0.8m,允許越浪取0.4m。在風(fēng)的直接作用下,正向來(lái)波在單一斜坡上的波浪爬高可按下列方法確定：式中：Rp為累積頻率為p的波浪爬高,m；K為斜坡的糙率及滲透性系數(shù)；KV為經(jīng)驗(yàn)系數(shù),可根據(jù)風(fēng)速v（m/s）、堤前水深d（m）、重力加速度g（m/m2）組成的無(wú)維量V/（gd）^0.5；Kp為爬高累積頻率換算系數(shù)；對(duì)不允許越浪的堤防,爬高累積頻率宜取2%,對(duì)允許越浪的堤防,爬高累積頻率宜取13%；m為斜坡坡率；H為堤前波浪的平均波高,m；L為堤前波浪的波長(zhǎng),m；R0為無(wú)風(fēng)情況下,光滑不透水護(hù)面（K=1）、H=1m時(shí)的爬高值,m。（2）計(jì)算斷面。本工程堤頂高程計(jì)算共取3個(gè)代表斷面,各斷面基本資料數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。（3）計(jì)算結(jié)果。本次加固,堤頂高程按兩種情況復(fù)核：①按原加固設(shè)計(jì)原則,即洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,潮水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇；②洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,潮水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇,均為不允許越浪[2]。其結(jié)果見(jiàn)表2。因此本區(qū)段堤頂及防浪墻維持現(xiàn)狀（見(jiàn)表2）。

3.3堤型及堤身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

江海段堤防主要包括城區(qū)段及外海段,樁號(hào)范圍22+260~35+471,堤線全長(zhǎng)約13.211km,其中加固堤防7.201km,未處理堤防6.01km。設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,按允許越浪設(shè)計(jì)。①22+260~25+280、25+900~26+670、29+370~29+810及31+400~31+530段沿線主要為工廠、碼頭,允許越浪復(fù)核后現(xiàn)狀堤頂高程滿足防洪要求,除23+430~23+610段迎水坡沉降破損嚴(yán)重需重建外,其余基本維持現(xiàn)狀。其典型斷面見(jiàn)圖1。②25+280~25+900段位于清欄險(xiǎn)段,堤線長(zhǎng)0.62km,設(shè)計(jì)堤頂路面高程6.0m。堤頂寬8.0m~9.0m（含兩側(cè)路緣石）；路面采用AC-13C改性瀝青砼路面0.05m厚,下設(shè)PC-2透層瀝青+5%水泥石粉穩(wěn)定層0.18m厚,路面設(shè)1%向內(nèi)橫向坡。迎水側(cè)采用0.08m厚C25砼六角塊護(hù)坡,下設(shè)0.1m厚石粉墊層+土工布+0.05m厚M7.5砂漿,坡比1∶2.5,坡腳為現(xiàn)狀漿砌石擋墻；其中25+280~25+520段擋墻外側(cè)由于水流沖刷,河床下切嚴(yán)重,經(jīng)復(fù)核穩(wěn)定需拋石護(hù)岸,護(hù)岸型式可采用連續(xù)拋石與間隔拋石丁壩兩種方案。連續(xù)拋石方案,既可有效解決堤防穩(wěn)定安全隱患,又便于施工；間隔拋石雖能節(jié)約投資,但由于緊挨清欄碼頭港池,其回淤效果不明顯。由于該段堤防拋石防沖僅320m,結(jié)合之前的加固方案,經(jīng)對(duì)比分析,本次仍推薦采用連續(xù)拋石方案,且拋石體表面采用0.2m厚C25膜袋砼抗沖,下設(shè)0.3m厚碎石墊層找平,坡比為1∶2.5。具體見(jiàn)圖2和圖3。③26+670~29+370段,允許越浪復(fù)核后現(xiàn)狀堤頂高程滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)要求,路面為改性瀝青砼路面,背水側(cè)為濱江公園,但由于28+500~29+370堤段迎水側(cè)現(xiàn)狀六角塊護(hù)坡脫空、沉陷嚴(yán)重,且堤身填筑土滲透系數(shù)較大,因此需重建迎水護(hù)坡。重建后的護(hù)坡為0.08m厚C25砼六角塊,下設(shè)石粉墊層0.1m厚+土工布及0.05m厚M7.5砂漿墊層。具體見(jiàn)圖4。④29+810~35+471段,即江門(mén)港客運(yùn)碼頭至江新聯(lián)圍防汛倉(cāng)庫(kù)段長(zhǎng)約5.661km,歷史上分段進(jìn)行過(guò)堤頂改造,包括加高防浪墻或路緣石,堤頂鋪設(shè)改性瀝青砼路面,且2018年對(duì)該段堤防進(jìn)行了灌漿,堤頂高程滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)要求,整體運(yùn)行正常。但由于橫海南水閘至防汛倉(cāng)庫(kù)段（31+800~35+471）堤頂路面改造較早,且為瀝青表處路面,目前龜裂、損毀現(xiàn)象較為普遍,且迎水側(cè)現(xiàn)狀六角塊護(hù)坡脫空、沉陷嚴(yán)重,堤身填筑土滲透系數(shù)較大,背水側(cè)草皮生長(zhǎng)欠佳,需重建護(hù)坡。具體如下：29+810~31+800（其中31+400~31+530為中糧,不處理）段主要是重鋪背水側(cè)草皮護(hù)坡,坡比為1∶2.5,增設(shè)8.0m寬二級(jí)戧臺(tái),其中人行步道寬3.0m；戧臺(tái)內(nèi)側(cè)設(shè)磚砌排水溝,外側(cè)設(shè)120mm×300mmC20路緣石,并恢復(fù)排水渠。具體見(jiàn)圖5。31+800~35+471段重建迎水側(cè)護(hù)坡為0.08m厚C25砼六角塊,下設(shè)石粉墊層0.1m厚+土工布及0.05m厚M7.5砂漿墊層；重建堤頂路面,寬9.0m（含現(xiàn)狀防浪墻及重建路緣石）,路面采用AC-13C改性瀝青砼路面0.05m厚,下設(shè)PC-2透層瀝青+5%水泥石粉穩(wěn)定層0.18m厚,設(shè)1%向內(nèi)橫向坡；背水側(cè)重鋪草皮,坡比為1∶2.5；增設(shè)8.0m寬二級(jí)戧臺(tái),其中人行步道寬3.0m；戧臺(tái)內(nèi)側(cè)設(shè)磚砌排水溝,外側(cè)設(shè)120mm×300mmC20路緣石,有排水渠的則恢復(fù)排水渠。具體見(jiàn)圖6。

3.4堤身滲流計(jì)算

由于江新聯(lián)圍堤防結(jié)構(gòu)、堤身填土、堤基地質(zhì)情況較為復(fù)雜,為了準(zhǔn)確分析堤防滲流情況,采用有限元法對(duì)滲流進(jìn)行分析計(jì)算。對(duì)符合達(dá)西定律的二向滲流,在各向異性的情況下,假設(shè)土體不可壓縮,則滿足下述微分方程：式中：H為水頭函數(shù)；X、Z為坐標(biāo)；KX、KZ為主滲透系數(shù)。按照上述滲流理論有關(guān)公式、擬定的邊界條件進(jìn)行堤防有限元法滲流分析,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

4結(jié)語(yǔ)

以江門(mén)市江新聯(lián)圍江海段堤防加固工程為例,對(duì)大堤存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,并針對(duì)該問(wèn)題提出了加固設(shè)計(jì)方案,通過(guò)本次堤防、涵閘等加固的建設(shè),使江新聯(lián)圍的防洪（潮）和排澇能力達(dá)到現(xiàn)行國(guó)家和省頒標(biāo)準(zhǔn),解決本地區(qū)威脅最大的洪、潮、澇等自然災(zāi)害。近期可抵御50年一遇洪水和100年一遇臺(tái)風(fēng)暴潮的侵襲,可使該地區(qū)的防洪潮標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到100年一遇標(biāo)準(zhǔn),對(duì)促進(jìn)圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定、持續(xù)、高速發(fā)展和保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全起到保障作用,產(chǎn)生顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

作者:陳宇恒 單位:廣東省源天工程有限公司