第三章堤防基本知識

1、第三章 堤防工程基本知識堤防是修建于江河、湖泊、海洋岸邊以及水庫、蓄滯洪區(qū)周邊的擋水建筑物，隨著使用位置及作用的不同、而劃分為不同的種類，并根據(jù)其工作條件的不同需采取相應(yīng)的防護措施；本章重點介紹堤防的種類、作用、各部位名稱以及堤防的護岸工程。第一節(jié) 堤防種類、作用及各部位名稱一、堤防的種類堤防工程有不同的分類方法，主要是按其修建位置、作用和修建材料的不同而劃分的。（一）按位置和作用分類堤防是水利工程的重要組成部分，按其所在的位置和作用不同，通常分為防洪堤、海塘堤、渠堤。1、防洪堤防洪堤又分為江河堤、湖堤、庫區(qū)堤、及蓄滯洪區(qū)圍堤等，它們是沿江河、湖泊、庫區(qū)、蓄滯洪區(qū)的岸邊或周邊修建的，其主要作用

2、是：用于束范、輸送洪水，防止洪水漫溢成災(zāi)；減少擋水或蓄滯洪區(qū)域的淹沒范圍。2、海塘堤海塘堤修建在海邊，用以防御漲潮和風(fēng)浪潮引起的危害，又稱為海堤或防潮、防浪堤。海堤分為土海堤和護坡（直立式、斜墻式、混合式）海堤兩大類。3、渠堤渠堤修建在渠道兩側(cè)，用于輸送引水或排水。（二）按建筑材料分類依據(jù)修建堤防的建筑材料不同，堤防可分為土堤、土石混合堤、石堤（砌石擋土墻）、鋼筋混凝土堤等。其中，土堤最為常見，在缺乏土料的山區(qū)也常采用土石混合堤。二、堤防的作用隨著使用位置的不同，堤防的具體作用不同：（一）江河堤在洪水位高于當(dāng)?shù)氐孛娓叱痰慕影哆?，順?biāo)鞣较蛐藿ǖ膿跛ㄖ?，稱為江河堤防，簡稱江河堤；江河堤一般

3、為土堤或土石混合堤，也有的采用砌石或混凝土防浪墻；江河堤的主要作用有：約束江河水，束范洪水，防止洪水漫溢造成災(zāi)害。（二）湖堤在湖泊周圍修建圍堤，用以控制湖水水面，限制淹沒范圍，減少淹沒面積，也可以通過修建圍堤而抬高湖泊的蓄水水位，增加湖泊蓄水調(diào)洪能力，減輕江河防洪負(fù)擔(dān)。（三）海堤沿海灘或海岸修建堤防（防浪墻），用以阻擋漲潮和風(fēng)暴潮對沿海低洼地區(qū)的侵襲，確保防風(fēng)浪潮安全，也能增加陸地面積、防止附近土地鹽堿化。（四）圍堤借助于修建于蓄滯洪區(qū)周圍的堤防，可以抬高蓄洪水位，形成較大的蓄滯洪庫容，以適應(yīng)臨時滯蓄超標(biāo)準(zhǔn)洪水的需要、并確保蓄滯洪區(qū)周遍地區(qū)的安全。（五）庫區(qū)堤在水庫回水區(qū)外沿修建堤防后，可以控

4、制水庫蓄水時的回水范圍，減少淹沒面積，降低淹沒損失；通過修建庫區(qū)圍堤，可以在水庫擋水大壩設(shè)計擋水能力范圍內(nèi)，抬高水庫的蓄水水位，增加水庫的蓄水量，以充分發(fā)揮水庫的工程效能。此前，曾有不少的水庫，就是因為受回水影響的限制而不能按設(shè)計蓄水位運行，只能采用低水位運行，制約了工程和投資效益的發(fā)揮。（六）渠堤通過修建在渠道兩側(cè)的堤防（渠堤），可以實行高水位輸水，增大輸水能力，從而擴大送水范圍，并減少溝渠占地面積。三、堤防各部位名稱堤身多用土、或土石材料修成，兩邊具有一定坡度，一般呈梯形斷面。圖31、32分別是堤防的平面和斷面圖，堤防各部位的名稱主要有：堤頂：堤的頂部平面；堤坡：臨水側(cè)堤坡（坡面）為臨水（

5、河）坡，背水側(cè)堤坡為背水（河）坡；堤肩：堤頂與堤坡交界的地方，也分臨水（河）堤肩與背水（河）堤肩；堤腳：也稱堤根，是堤防與地面相交的地方；保護地：也稱護堤地（或柳蔭地），是為保護堤防完整與安全而在堤腳以外確定的一定管理范圍，也分臨水（河）護堤地與背水（河）護堤地，臨水（河）護堤地內(nèi)種植防浪林，背水（河）護堤地內(nèi)栽植防護林。四、堤防的修建標(biāo)準(zhǔn)堤防工程的修建標(biāo)準(zhǔn)是與其所承擔(dān)的防洪（或防潮）標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)的，防洪標(biāo)準(zhǔn)通常以所防御洪水的重現(xiàn)期或出現(xiàn)頻率來表示，即以防多少年一遇的洪水為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，防洪標(biāo)準(zhǔn)的確定又與樞紐工程的等別和堤防的級別有關(guān)。（一）等級劃分與防洪標(biāo)準(zhǔn)樞紐工程，按其規(guī)模、效益及在國民經(jīng)濟中的

6、重要性分等，共分為五等；樞紐中的不同建筑物，按樞紐的等別、建筑物在樞紐中的作用和重要性、進行分級，共分為五級。這種等級關(guān)系參見表31表31 水工建筑物級別劃分樞紐工程等別永久性建筑物級別臨時性建筑物級別主要建筑物次要建筑物一134二234三345四455五555樞紐工程和建筑物的等級不同，對其要求也就不同，如防洪標(biāo)準(zhǔn)、壩頂超高、安全系數(shù)、建筑材料、結(jié)構(gòu)尺寸、設(shè)備配置等方面的選擇，與工程和建筑物的等級有關(guān)。根據(jù)保護對象的重要性、洪水災(zāi)害的嚴(yán)重性、以及國民經(jīng)濟發(fā)展水平等條件，水利電力部曾頒布試行等級劃分指標(biāo)及防洪標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定，摘錄于表32、33、3-4表32 水利水電樞紐工程分等指標(biāo)（平原、濱海部

7、分）（SDJ217-87）工程等別工程規(guī)模水庫總庫容(億m3)防洪排澇灌溉供水水電站保護城鎮(zhèn)及工礦區(qū)保護農(nóng)田面積(萬畝)排澇面積(萬畝)灌溉面積(萬畝)供給城鎮(zhèn)及工礦區(qū)裝機容量(萬KW)一大(1)型10特別重要500200150特別重要二大(2)型101.0重要5001002006015050重要三中型1.00.1中等100306015505中等252.5四小(1)型0.10.01一般30515350.5一般2.50.05五小(2)型0.010.001530.50.05注總庫容指校核洪水位以下的靜庫容 面積為設(shè)計面積表33 平原水庫樞紐工程洪水標(biāo)準(zhǔn)（平原、濱海部分）（SDJ217-87）建筑物

8、級別12345洪水重現(xiàn)期正常運用300100100505020201010非常運用200010001000300300100100505020表34 永久性水工建筑物正常運用的洪水標(biāo)準(zhǔn)（山區(qū)、丘陵）（SDJ12-78）建筑物級別12345洪水重現(xiàn)期20005005001001005050303020中華人民共和國水利部于1993年4月發(fā)布堤防工程技術(shù)規(guī)范，其中，堤防工程的級別劃分見表35表35 堤防工程的級別劃分表防護對象項 目堤防工程級別12345城鎮(zhèn)重要程度特別重要城市重要城市中等城市一般城市非農(nóng)業(yè)人口(萬人)15015050502020鄉(xiāng)村防護區(qū)耕地面積(萬畝)5005003003001

9、001003030防護區(qū)人口(萬人)50050015015050502020工礦企業(yè)主要廠區(qū)(車間)特大型大型中型中型小型輔助廠區(qū)、生活區(qū)較大型大型中、小型（二）堤防的規(guī)劃設(shè)計1、設(shè)計洪水及設(shè)計洪水位確定洪水標(biāo)準(zhǔn)后，再確定對應(yīng)洪水標(biāo)準(zhǔn)（頻率或重現(xiàn)期）的設(shè)計洪水，并推算沿河道各控制站的洪水位，作為規(guī)劃設(shè)計的依據(jù)。確定設(shè)計洪水有多種方法，一是采用實際洪水法，即以過去曾經(jīng)發(fā)生的某典型洪水作為設(shè)計洪水，設(shè)計洪水位要根據(jù)河道已發(fā)生的演變狀況（特別是沖、淤變化）和將來可能的演變趨勢進行分析、推算確定；二是頻率計算法，根據(jù)實際發(fā)生的洪水資料，進行頻率計算，選擇某一頻率（洪水標(biāo)準(zhǔn)）的洪水作為設(shè)計洪水；三是以實

10、際洪水位、將其酌量提高、另加安全超高而作為設(shè)計的依據(jù)。實際工程中，大多是根據(jù)實際發(fā)生的洪水（尤其是最大洪水）、歷史調(diào)查洪水、以及頻率計算成果，經(jīng)綜合分析比較，確定出堤防的設(shè)計洪水，并確定相應(yīng)的洪水位。應(yīng)當(dāng)注意：隨著時間的推移，由于河道沖淤、邊界條件等變化，河道的過水能力及水位表現(xiàn)也在發(fā)生變化；要結(jié)合實際變化情況、及可能的變化趨勢，對設(shè)計洪水的洪水位做階段性調(diào)整。2、堤線的選擇新建、改建堤防在選定堤線時，應(yīng)根據(jù)河流的河勢、河道演變特征、地質(zhì)地貌條件、以及兩岸的社會經(jīng)濟情況，進行多方案論證、比較，擇優(yōu)選定：堤線應(yīng)大致與洪水流向平行，避免急彎或局部突出，兩岸堤線盡量平行。堤線不宜距河槽太近，以免河床

11、演變或河岸坍塌而危及堤防安全。堤線宜選擇在地形高、整體性好、堅硬、地層單一的地基上。盡量照顧兩岸城鎮(zhèn)規(guī)劃和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局，節(jié)約土地，方便交通。3、堤身斷面設(shè)計堤防多用土、或土石材料修成，堤身一般采用梯形斷面，堤身斷面設(shè)計主要是確定堤頂高程、堤頂寬度、邊坡坡度等。（1）堤頂高程堤頂高程=設(shè)計洪水位+風(fēng)浪爬高+風(fēng)壅增水高度+安全加高。其中，風(fēng)浪爬高與地區(qū)風(fēng)速、風(fēng)向、水面寬度、水深、堤坡的坡度、坡面材料等因素有關(guān)，安全加高與堤防工程的級別、堤防是否允許過水等因素有關(guān)。設(shè)計當(dāng)中，習(xí)慣將各種爬高與安全加高值之和稱為堤頂超高（或堤頂綜合超高），即堤頂高程為設(shè)計洪水位加堤頂超高。黃河堤防的堤頂超高在高村以上

12、為 、高村至艾山為2.5m、艾山以下為2.1m。（2）堤頂寬度堤頂寬度，應(yīng)考慮滿足防滲、施工、管理、汛期搶險交通運輸、以及堆放防汛器材等要求，結(jié)合堤防的級別而綜合分析確定；一般1級堤防的堤頂寬度不宜小于8m、2級堤防的堤頂寬度不宜小于6m、3級以下不宜小于3m；目前，黃河采用的堤頂寬度一般為1012m。（3）設(shè)計邊坡設(shè)計邊坡應(yīng)根據(jù)堤防等級、堤身高度、堤身結(jié)構(gòu)、堤基及筑堤土質(zhì)、水位漲落變化、洪水持續(xù)時間、風(fēng)浪情況、防滲要求、施工條件等因素，先綜合分析擬定、并經(jīng)過邊坡穩(wěn)定分析驗算而確定，要滿足邊坡穩(wěn)定要求，12級堤防的邊坡不宜陡于13。（4）堤防結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施堤頂應(yīng)向一側(cè)或兩側(cè)傾斜，坡度宜采用2%

13、3%；為降低填土高度、減少用土量，堤頂上可以設(shè)置防浪墻；根據(jù)堤身穩(wěn)定、施工、管理、排水等需要，確定是否設(shè)置戧臺或設(shè)置多少級戧臺；堤防的護坡應(yīng)堅固耐用、抗沖、就地取材、方便施工和維修管理，兩側(cè)堤坡或同一坡的不同部位可以選用不同的護坡型式，背水側(cè)多采用草皮護坡，臨水側(cè)的護坡型式應(yīng)根據(jù)堤段靠溜情況、風(fēng)浪大小、堤防等級、堤身與堤基土質(zhì)等情況綜合分析選擇；為防止雨水的沖刷破壞，堤防可采用散排水或集中排水；受雨水沖刷嚴(yán)重或高于6m的土堤，宜在堤頂、堤坡、堤腳、堤坡與山坡或其它建筑物的結(jié)合部設(shè)置集中排水設(shè)施（如排水溝），縱向排水溝可設(shè)在堤肩附近、戧臺內(nèi)側(cè)、或堤腳處，橫向排水溝每隔50100m設(shè)置一條、并與縱

14、向排水溝連通；堤防的防滲應(yīng)滿足滲流穩(wěn)定計算的要求：均質(zhì)堤防靠適宜的土料、合理的斷面尺寸、及施工質(zhì)量保障等來滿足防滲要求；非均質(zhì)堤防主要由防滲體承擔(dān)防滲任務(wù)，所以非均質(zhì)堤防的防滲體應(yīng)滿足滲透穩(wěn)定、施工、及構(gòu)造要求，非均質(zhì)堤防一般還設(shè)置反濾排水體；根據(jù)防汛搶險、運行管理、維修養(yǎng)護及群眾生產(chǎn)的需要，應(yīng)設(shè)置上下堤輔道（坡道），臨水側(cè)坡道應(yīng)順?biāo)鞣较虿贾茫坏诙?jié) 堤岸防護工程的結(jié)構(gòu)類型堤防的岸坡受風(fēng)浪、水流、潮汐等作用而可能發(fā)生沖刷破壞，應(yīng)根據(jù)各類堤防的工作條件、采取相應(yīng)的防護工程措施（簡稱護岸），以保護堤岸免遭沖刷、防止堤岸因沖刷而坍塌或誘發(fā)其它險情。一、各類堤防的工作條件堤防的工作條件不同，對防護的

15、要求也就不同，所以在設(shè)計堤岸防護工程之前，須認(rèn)真分析各類堤防的工作條件：（一）江河堤防的工作條件對于江河堤防，中小水期間，一般只有少數(shù)堤段經(jīng)?？克?，我們將經(jīng)?？亢樱ㄋ┲锏牡潭畏Q為險工段、不經(jīng)?？亢樱ㄋ┲锏牡潭畏Q為平工段；而洪水期間，雖然堤防的靠水（偎水）長度增加或全線靠水，但因洪水漲落較快、高水位持續(xù)時間一般不會太長、且堤前水流流速一般不大或多為靜水（靠水無溜），所以堤防承受高水位作用的時間短，堤身內(nèi)浸潤線往往不能發(fā)展到最高洪水位的位置，故洪水對平工段堤防的沖刷等威脅多發(fā)生在短暫的洪水偎堤期間、且具有一定的局部性?？克潭蔚呐R河堤岸，常常遭受著水流的沖刷和風(fēng)浪的淘刷破壞，大洪水期間，這

16、種沖刷、頂沖、淘刷作用更加劇烈，因此需采取防護措施。根據(jù)以上情況，江河堤防一般不需要全部進行防護，重點是險工段的臨水面防護，而對于平工段則更多的是在洪水期間視情采取相應(yīng)的臨時措施。（二）湖堤和水庫堤防對于湖堤和水庫圍堤，水位漲落緩慢、高水位持續(xù)時間較長，偎水時間長；且由于湖區(qū)和庫區(qū)水面遼闊，風(fēng)浪較大，所以風(fēng)浪對湖堤和水庫圍堤的沖撞淘刷危害也很大。所以，湖堤和水庫圍堤對于防護的要求也較高，臨水面要有較好的防滲、防雨水沖刷、防風(fēng)浪淘刷措施，背水面要有排滲及防雨水沖刷設(shè)施。（三）海堤海堤是抵御海潮或風(fēng)暴所引起海浪的襲擊，高水位持續(xù)時間雖短，但由于海上風(fēng)浪大，風(fēng)浪破壞作用強（尤其是臺風(fēng)的襲擊），位于強

17、潮河口的堤防還要遭受海流、風(fēng)浪等多項影響。所以，海堤的斷面較大、并要求防護堅固，其臨水面一般設(shè)有消能（減波）效果較好的防浪設(shè)施。（四）蓄滯洪區(qū)圍堤用于臨時滯蓄超標(biāo)準(zhǔn)洪水的蓄滯洪區(qū)圍堤，其實際運用機會很少，運用時間也不長，所以其修建標(biāo)準(zhǔn)往往比江河堤防或湖堤標(biāo)準(zhǔn)低些，防護要求更低；但對于與湖區(qū)結(jié)合的蓄滯洪區(qū)圍堤，其防護標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按湖堤考慮。二、堤岸防護工程根據(jù)各類堤防的工作條件，對于受風(fēng)浪、水流、潮汐作用而可能發(fā)生沖刷破壞的堤岸，應(yīng)采取相應(yīng)的防護工程措施，統(tǒng)稱為堤岸防護工程。堤岸上游坡防護工程的型式主要有：坡式護岸、壩式護岸、墻式護岸等。堤岸下游坡防護多采用草皮防護，草皮厚0.1m左右，草皮太厚容易藏

18、匿害堤動物，太薄則影響防護效果；若壩坡為砂性土，可先用粘性腐殖土包邊，然后再植草皮。對于江河堤防，在經(jīng)?？亢樱ㄋ┲铩⒁资芩鳑_刷、容易出險的堤段（稱為險工段）修建的臨河防護工程（如具有挑流御水作用的丁壩、堆垛、護岸），稱為險工；為預(yù)防大水期間發(fā)生順堤行洪和沖刷堤身，在平工堤段依堤修建的、具有挑水護岸作用的壩垛，稱為滾河防護壩，也稱防洪壩；對于間接保護堤防安全的控導(dǎo)工程，也應(yīng)視為堤岸防護的工程措施之一。（一）坡式護岸1、作用與使用范圍坡式護岸工程是防止江河堤岸沖刷坍塌而依堤岸、順堤坡修做的平順連續(xù)覆蓋保護層，也稱平順護岸工程，又簡稱為護坡。江河堤防險工中的平順護岸也屬于坡式護岸。坡式護岸，只

19、是保護堤岸、免遭水流的沖（淘）刷，沒有挑水作用，對近岸水流結(jié)構(gòu)的影響較小；同樣，水流對近岸河床的局部沖刷也較弱。因此，護岸屬于防護工程，也是一種重要的穩(wěn)定河床的工程措施。坡式護岸，適用于以受風(fēng)浪撞擊、淘刷為主的湖堤和水庫圍堤的臨水坡防護；也使用于河勢比較平穩(wěn)、主流比較穩(wěn)定、離主流較遠、堤前流速較小的江河堤防的臨水坡防護；還常與壩式護岸配合使用，將坡式護岸用于壩垛之間。2、結(jié)構(gòu)形式坡式護岸的結(jié)構(gòu)形式主要有：漿砌石護坡、干砌石護坡、堆石（亂石）護坡、混凝土護坡等。（1）漿砌石護坡堤岸防護中的砌石護坡，從石料的擺放方式來說，相當(dāng)于河道整治工程所用壩（垛）岸中的扣石壩，即將沿子石石料的裸露面順堤坡方向

20、擺放。漿砌石護坡，是使用砂漿砌筑、砌筑成與堤坡坡度一致的平順護面，具有護坡表面平整、抗沖能力強、坡度較緩、整體穩(wěn)定性好的特點。砌石護坡所用石料要質(zhì)地堅硬、耐風(fēng)化，石料大小應(yīng)能滿足抗沖刷、淘刷的要求，護坡可以是單層或雙層，單層厚0.30.4m，雙層厚0.40.6m；為防止水流沖（淘）刷土坡，砌石下面應(yīng)設(shè)置具有反濾作用的碎石墊層，墊層厚一般0.2m左右；為增加護坡的穩(wěn)定，護坡底部要適當(dāng)加厚，并嵌入壩體或壩基內(nèi)，如圖33。位于沖、淤變化大的軟基上的砌石護坡，其底部也可采取拋散石固根、護腳的方法，增加坡體的穩(wěn)定性。（2）干砌石護坡干扣石護坡的結(jié)構(gòu)及砌筑方法同漿砌石護坡，只是砌筑時不使用砂漿，其具有表面

21、平整、抗沖能力強、坡度較緩、穩(wěn)定性好、適應(yīng)岸坡變形能力強、便于維修等特點，僅從沿子石的砌筑方法看，干砌護坡相當(dāng)于河道整治工程中的干砌扣石壩（但扣石壩有腹石、無墊層），見圖34。砌石護坡（干扣石和漿扣石），按砌縫的形狀分為平縫扣石（砌縫水平）和花縫扣石（砌縫按石料的自然形狀插花扣嚴(yán)）；按平行于壩坡面的裸露石面的大小分為丁扣（小面或較小面平行于壩坡面）和平扣（大面平行于壩坡面）。（3）堆石（亂石）護坡堆石護坡，也稱亂石護坡或拋石護坡，是用亂石作為裹護體材料、經(jīng)過拋填修筑而成的護岸工程。堆石護坡施工簡單，便于維修，適應(yīng)堤防、堤基、以及河床沖刷變形的能力強，多用于沖淤變化較大的河道、或有較大沉降及不均

22、勻沉降的堤防工程的整治和防護。堆石抵抗沖刷、風(fēng)浪的能力較低，需要的厚度要大于砌石或扣石護坡，因此堆石（亂石）護坡的用料較多。亂石護坡的結(jié)構(gòu)，基本同砌石護坡，也應(yīng)設(shè)置有墊層，見圖35。習(xí)慣上，將亂石護坡的水下部分稱為護根或護腳，水上部分稱為護坦；亂石護坡的根部尺寸往往更大，石塊的大小也要滿足不被沖刷走失的要求。（二）壩式護岸1、壩式護岸及其使用范圍壩式護岸，是靠突出于堤坡之外、具有擋水和挑水作用的壩體，保護堤坡免遭沖刷、淘刷破壞。壩式護坡，一般適用于河勢變化大，主流坐彎頂沖、堤前水流速度較大、水流沖刷能力強、沖淤變化大的堤岸或河岸保護；部分壩型（如重力式砌石壩）也適用于海堤的防護。2、壩的分類用

23、于護坡工程中的壩，有多種分類方法：（1）按壩體材料分為石壩、混凝土壩等，以石壩最為常見。（2）按壩體的使用性質(zhì)分為丁壩、垛（也稱為堆或磯頭）、順壩、導(dǎo)流壩等，以丁壩、垛最為多見。（3）按壩的平面形狀分：如月壩、人字壩、磨盤壩、魚鱗壩等。（4）按壩的結(jié)構(gòu)分為砌石壩、扣石壩、亂石壩等。3、壩的抗溜特點（1）丁壩的抗溜特點丁壩的壩根與河岸或堤岸相連，壩頭伸向河（水）內(nèi)，在平面上呈“丁”字行，故而得名。丁壩能將水流挑離堤岸或河岸，故又名挑水壩，所以丁壩具有調(diào)整水流、保護堤岸或河岸的作用。丁壩常用于主流頂沖、水流速度較大的江河堤防的防護。丁壩伸入河內(nèi)的長度較大，一般在30m以上，其挑流能力強，對壩所在位

24、置以下堤岸的掩護作用顯著；但河道中設(shè)置了丁壩后，在丁壩壩頭附近易形成環(huán)流、旋渦等復(fù)雜流態(tài)，從而增加局部的沖刷能力，形成局部沖刷坑，易導(dǎo)致水下石料（根石）走失及壩頭坍塌破壞，因此在設(shè)計、建設(shè)丁壩時，要正確估計沖刷坑的最大可能深度，以確定壩頭防護措施及基礎(chǔ)的防護范圍，需設(shè)有較大尺寸的根石體，并隨著沖刷坑的發(fā)展陸續(xù)進行拋石護根、加固，以達到需要的防護范圍。（2）垛的抗溜特點垛，為短丁壩，又稱為堆或磯頭。垛具有調(diào)整水流、保護河岸或堤岸的作用，但不如長丁壩的挑流作用強，主要起迎托水流、保護河岸或堤岸的作用。同時，垛前的沖刷坑也較小。長、短丁壩的劃分，難以有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，原則應(yīng)根據(jù)河流寬度、丁壩對水流的影響

25、程度等因素，具體分析確定（詳見河道整治有關(guān)知識），短丁壩一般1030m。4、壩的結(jié)構(gòu)（1）砌石壩砌石壩也稱“砌壘壩”，是沿子石水平安放、多以砂漿砌筑（干砌石壩較少）而成的壩。壩坡面呈臺階狀，外坡10.3510.4，內(nèi)坡更陡或垂直，屬陡坡壩（重力式壩）。砌石壩的整體性好、抗沖能力強，如果坐落在穩(wěn)定、堅固的基礎(chǔ)（如巖基）上，其穩(wěn)定性好，具有較強的防護能力，可用于海堤以抵御海潮及風(fēng)暴潮的侵襲；但如果將砌石壩用于沖淤變化大的河道整治或堤岸防護，由于基礎(chǔ)（也稱為軟基）的不穩(wěn)定，將使砌石壩的整體穩(wěn)定性較差，易出現(xiàn)整體滑動、傾倒等重大險情，為使其穩(wěn)定，需設(shè)置尺寸較大的根石基礎(chǔ)，見圖3-6。（2）扣石壩沿子石

26、采用扣砌方式（沿子石的一個面平行于壩坡面）修筑的壩，稱為扣石壩?？凼瘔伪砻嫫秸⒖箾_能力強、內(nèi)坡一般為11.111.3、外坡一般為11.311.5，屬緩坡壩、穩(wěn)定性好，但軟基上的扣石壩也需根石固基，見圖37。扣石壩按砌筑時是否使用砂漿分為干砌扣石壩和漿砌扣石壩；按砌縫的形狀分為平縫（砌縫水平）扣石壩和花縫（砌縫按石料的自然形狀插花扣嚴(yán)）扣石壩；按平行于壩坡面的沿子石面的大小分為丁扣壩和平扣壩。1）丁扣壩：沿子石的小面或較小面（厚度方向）平行于壩坡面。2）平扣壩：沿子石的大面（長度、寬度方向）平行于壩坡面、即沿子石的大面朝外、短軸方向垂直于壩坡面。（3）亂石壩亂石壩也叫“拋石壩”，是用亂石作為裹

27、護體材料、經(jīng)過拋填修筑而成的壩。亂石壩一般頂寬1m、內(nèi)坡1111.5、外坡11.311.5，有的壩另設(shè)根石臺，根石臺頂寬一般2m。亂石壩的坦石、根石能隨河床沖刷及時下蟄，適應(yīng)基礎(chǔ)及岸坡變形能力較強，便于維修及搶護。5、壩垛布置用于海堤防護的壩式護岸，壩的布置是連續(xù)的，即用壩體覆蓋整個需要保護的范圍。用于江河堤防防護的壩式護岸，壩垛的布置有連續(xù)彎道式、分組彎道式、及單壩挑流式。在壩、垛、岸的布置中，一般以壩為主、垛為輔、必要時配以護岸（平順護岸），壩、垛、護岸三者密切配合，相互作用，按照“上密、下疏、中適度；上短、中長、下較長”的原則進行布置。防護工程的上段，要能平順接流，布置短而密的垛；中段是

28、調(diào)整、控導(dǎo)水流的主要位置，要布置挑流作用強的丁壩，考慮主溜位置的變化，丁壩的間距要適度（比理論計算的要適當(dāng)加密），并在壩垛之間布置護岸；工程的下段，要送溜出灣，為使出流平穩(wěn)、并且較好地離開本岸，就要采用與中段丁壩逐漸過度的較長壩垛，間距適當(dāng)變疏。（三）墻式護岸墻式護岸，是借助于順堤岸修建的陡坡式或直立式擋土墻、直接擋水、抵御水流沖刷、及風(fēng)浪或風(fēng)暴潮引起的強烈淘刷和襲擊，保護堤岸免遭破壞。墻式護岸適用于河道狹窄、易受水流沖刷及風(fēng)浪淘刷、保護對象重要、堤防尺寸受到建設(shè)限制等江河堤防局部段落的防護（也稱防洪墻），如城區(qū)河流堤防的防護；也多用于海堤的防護。墻式護岸的臨水側(cè)一般采用直立式，也有陡坡式；背

29、水側(cè)可采用直立式、斜坡式、折線式、臺階式。防護墻的墻基應(yīng)嵌入堤岸護腳（堤基）一定深度，以滿足整體抗滑穩(wěn)定和抗沖刷的要求，如果堤基沖淤變化大（如沖刷深度大）可采取拋石護根、固基的措施。修建防護墻常用的的材料有：鋼筋混凝土、混凝土、漿砌石等。防護墻的型式主要有：重力式擋土墻、扶壁式擋土墻、懸臂式擋土墻等。1、重力式擋土墻擋土墻的斷面尺寸比較大，依靠自身重量維持穩(wěn)定，最簡單的斷面型式為梯形斷面，結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，但耗用建筑材料較多，一般用于墻高不超過56m范圍的擋土、護岸工程。重力式擋土墻，常用漿砌塊石或混凝土做成。為了提高擋土墻基礎(chǔ)（底部）的整體性、以及改善堤基應(yīng)力，漿砌塊石擋土墻的基礎(chǔ)常采用混

30、凝土澆注底板、以增強整體性，板厚0.50.8m，基礎(chǔ)部分也常設(shè)有前趾、以加大基礎(chǔ)尺寸，見圖3-8（a）。2、扶壁式擋土墻扶壁式擋土墻由立墻、底板、以及墻后的扶壁三部分組成，其中扶壁是間隔（間距一般為墻高的1/21/3，）設(shè)置的，扶壁厚6070cm；這種結(jié)構(gòu)可比重力式擋土墻明顯減少用料，并借助扶壁之間底板上的填土重量維持擋土穩(wěn)定，見圖3-8（c）。擋土墻高度在910m以上，采用扶壁式擋土墻比較經(jīng)濟。3、懸臂式擋土墻懸臂式擋土墻，由尺寸比較大且整體性比較好的底板、及與底板整體連接的懸臂組成，借助于底板上的填土重量維持擋土穩(wěn)定，見圖3-8（b）。懸臂式擋土墻，比較節(jié)省材料，但對懸臂與底板的整體性、以

31、及懸臂的抗彎強度要求較高，常用混凝土或鋼筋混凝土做成，懸臂式擋土墻的擋土高度也較小。第三節(jié) 穿堤、跨堤建筑物從堤身或堤基內(nèi)穿過的各類建筑物及構(gòu)筑物或設(shè)施，統(tǒng)稱為穿堤建筑物；附設(shè)在堤頂上（平交）或從堤頂上方（立交）經(jīng)過的各類建筑物及構(gòu)筑物或設(shè)施，統(tǒng)稱為跨堤建筑物（或構(gòu)筑物）。一、穿堤建筑物（一）穿堤建筑物的類別穿過堤防的建筑物及構(gòu)筑物或設(shè)施主要有：水閘、虹吸、泵站、各類管道、電纜等。其中，以水閘最為多見。（二）水閘涵閘是水閘中的一種。水閘是一種低水頭水工建筑物，它具有利用閘門擋水和泄水的雙重作用，多建于河道、渠系、水庫及湖泊的岸邊。1、水閘的分類（1）水閘按其承擔(dān)的任務(wù)分為：節(jié)制閘、進水閘（取水

32、閘、引水閘）、分洪閘、泄洪閘、排水閘、擋潮閘、防沙閘、沖沙閘（排沙閘）、船閘、排冰閘、排污閘等；修建在堤防上的水閘主要有進水閘（取水閘、引水閘）、分洪閘、泄洪閘、防沙閘。1）引水閘為滿足生活、工農(nóng)業(yè)、發(fā)電等用水的需要，在河道、水庫或湖泊的岸邊修建的，用來控制引水流量的閘，稱為進水閘（取水閘、引水閘）。修建在黃河堤（壩）岸上，用來引用黃河水的閘，簡稱為引黃閘。引黃閘多數(shù)為涵洞式閘（涵閘）2）分洪閘分泄河道超標(biāo)準(zhǔn)洪水的水閘，簡稱為分洪閘。分洪閘常建于河道的一側(cè)或蓄滯洪區(qū)、分洪道的首部，用以分泄天然河道所不能容納的多余洪水進入湖泊、洼地、蓄滯洪區(qū)，以及時削減洪峰，保證河道下游安全。待河道水位降落時，

33、再經(jīng)湖泊、洼地或蓄滯洪區(qū)的排水閘（泄洪閘）泄出，流回原河道。分洪閘的分水能力要大，以及時達到顯著的分洪效果。3）泄洪閘宣泄湖泊、洼地或蓄滯洪區(qū)內(nèi)所存蓄的分洪水量的水閘。泄洪閘多建于蓄滯洪區(qū)的末段，經(jīng)泄洪閘宣泄的水一般都再回到原河道。分洪及蓄滯洪期間，需關(guān)閉泄洪閘，以擋蓄分入滯洪區(qū)內(nèi)的洪水；當(dāng)河道水位低于滯洪區(qū)內(nèi)水位時，可開閘排泄蓄滯的洪水。所以，泄洪閘一般具有雙向擋水的作用。4）防沙閘在多泥沙河流上修建防沙閘，可在停止引水期間用以防止或減少泥沙進入閘前引水渠道，以防止引水渠道被淤積堵塞；在引水期間，可利用防沙閘（放下閘門、引表層水）降低引水的含沙量，減少引沙。（2）水閘按閘室結(jié)構(gòu)型式分為：開敞

34、式閘、胸墻式閘及涵洞式閘（涵閘）。1）開敞式水閘閘室不封閉，過閘水流表面不受阻擋，泄流能力大，超泄能力強，常用于要求迅速排泄洪水的泄洪閘。2）胸墻式閘對于上游水位變化幅度大、需要低水位引（過）水、而高水位時尚需用閘門擋水或用閘門控制泄流量的閘，為了減小閘門承受的壓力，可以在閘室內(nèi)設(shè)置胸墻（擋水梁板），閘門設(shè)在胸墻以下，水位超過胸墻時由胸墻和閘門聯(lián)合擋水，這可減小閘門高度和閘門承受的水壓力，這種閘稱為胸墻式閘，閘的超泄能力受到限制。3）涵洞式閘（涵閘）涵洞式閘（涵閘），過閘水流經(jīng)過洞子，洞頂有填土覆蓋，用于擋水位較高、低水位引水、引水流量受低水位控制、穿堤取水的情況，黃河堤防上的引水閘大多為涵洞

35、式水閘。（3）水閘按過閘流量的大小分為：大型閘（大于1000m3/s）、中型閘、小型閘（小于100m3/s）。2、水閘的組成水閘由上游連接段、閘室段、以及下游連接段三部分組成。（1）上游連接段上游連接段，起引導(dǎo)水流平順進入閘室、保護兩岸及渠底不被沖刷、參與組成水閘的防滲地下輪廓等作用，包括：兩岸護坡、翼墻、防沖槽、鋪蓋。（2）閘室段閘室段，是水閘的主體部分，具有擋水、控制過閘流量、防滲、防沖的作用，閘室段包括：閘門、閘墩（中墩、邊墩、還有的在邊墩外設(shè)有岸墻）、底板、胸墻、啟閉機、工作橋、交通橋、洞身。（3）下游連接段下游連接段，具有消除過閘水流能量、引導(dǎo)出閘水流均勻擴散、減緩流速、防止水流對下

36、游沖刷等作用，包括消力池（護坦）、海漫、防沖槽、翼墻、兩岸護坡。3、水閘的常見險情（1）因水閘與堤防的建筑材料不同、以及受施工條件的限制，易導(dǎo)致土石（混凝土）結(jié)合部回填不密實，從而易產(chǎn)生不均勻沉降、裂縫和空洞等隱患；在高水位作用下，易產(chǎn)生閘基滲流或繞滲，可能導(dǎo)致管涌、漏洞等險情，水閘發(fā)生該類險情，搶護的措施主要有：塞堵或覆蓋（蓋堵）漏洞進口、背河反濾（反濾圍井、反濾鋪蓋）或修做養(yǎng)水盆（背河月堤）、以及中堵截滲法等。（2）修建在軟基上的水閘，高水位擋水時，在水平推力的作用下，有可能產(chǎn)生沿底板與地基接觸面的水平滑動或沿底板齒槽之間的淺層滑動險情。（3）上下游及左右岸連接建筑物的裂縫、蟄陷、坍塌等險情。（三）修建穿堤建筑物的有關(guān)要求由于穿堤建筑物的存在，對堤防的整體性、抗?jié)B性、沉降穩(wěn)定、防洪安全、搶險加固、運行管理、維修養(yǎng)護、后續(xù)建設(shè)等方面，將帶來一系列不利影響。所以，應(yīng)盡可能避免或減少穿堤建筑物的修建，對確需穿越的建筑物（構(gòu)筑物）要合理規(guī)劃、采取相應(yīng)措施、滿足各項要求，以確保堤防的安全。1、建筑物與堤防交叉時，宜選用跨越方式；2、穿堤建筑物不