水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)淺析論文

1、水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)淺析論文1 引言 目前防范洪澇災(zāi)害依然是我國水道治理環(huán)節(jié)上最為重要的一環(huán)， 而治理洪澇災(zāi)害最常用的方法就是堤防建設(shè)。 傳統(tǒng)堤防建設(shè)的方法相 對來說比較簡單， 無非就是用混凝土把堤岸加厚加高， 但是這樣的技 術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段我國水道治理的要求。 因此，新的堤防建設(shè)設(shè) 計(jì)的技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，本文就是從這個(gè)角度展開討論。2 水利工程堤身堤基現(xiàn)狀的安全論證 堤身堤基現(xiàn)狀的安全論證是指堤身在設(shè)計(jì)并施工完成后，對防 洪能力的檢驗(yàn)，特別是在發(fā)生特大暴雨水位急漲的情況下的應(yīng)急能力。 研究表明，河道洪澇災(zāi)害的發(fā)生主要是在降雨量比較集中的幾個(gè)季節(jié)， 降雨量的百分之九十以上都發(fā)生在雨季，

2、因此，雨季的堤防建設(shè)檢查 工作尤為重要。在堤岸驗(yàn)收的工作中一定要對堤防的防洪能力做一個(gè) 比較準(zhǔn)確的估計(jì)和考核， 很多洪水的發(fā)生都是由于在最初對堤防的防 洪能力估計(jì)過高引起的。例如 1998 年長江水災(zāi)的發(fā)生就是過高的估 計(jì)了長江堤防的防洪能力。 必須采取有效措施消除安全隱患， 充分保 障岸坡的安全可靠。 在進(jìn)行岸坡規(guī)劃防護(hù)時(shí)， 需充分考慮岸基的地質(zhì) 情況，以及當(dāng)?shù)氐木唧w環(huán)境，乃至氣候或者天氣情況，從而為岸坡的 安全提供充分保障。3 水利工程堤防建設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮的因素3.1 堤防建設(shè)中的作水因素堤防建設(shè)設(shè)計(jì)最需要考慮的因素是作用水頭，在防洪工作中存 在一個(gè)誤區(qū)， 大部分工作的重點(diǎn)放在了對最高水位

3、的防護(hù)上， 其實(shí)工 作的中心應(yīng)該放在作用水頭上面來。 在堤防建設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)一定要充分考 慮堤防所能承受的最大負(fù)載， 所以堤防在設(shè)計(jì)高度和厚度時(shí)不僅要考 慮到最高水位， 最大負(fù)載量也是堤防高度的一個(gè)重要影響因素。 例如 在地層土地性質(zhì)不變的情況下， 堤防的厚度和作用水頭成正相關(guān)關(guān)系。 此外，水位下降時(shí)對堤防的作用也會(huì)受到作水不同 * 。3.2 歷史、地理因素 在已建堤防的歷史性、應(yīng)急性和群眾性方面，例如有的堤防的 材料屬于就地取材， 那么在建設(shè)該堤防時(shí)就要考慮堤防所用的附近的 這種材料的穩(wěn)定性和耐用性， 如果某種水泥的有效期限是十年， 而這 次堤防建設(shè)的時(shí)間已經(jīng)接近這個(gè)時(shí)間點(diǎn)， 那么在堤防建設(shè)時(shí)就應(yīng)

4、該考 慮對該堤防進(jìn)行整體性加厚建設(shè)。 再比如有些地方的堤防質(zhì)量雖然比 較好，但是在應(yīng)急方面做得不夠充分，甚至沒有應(yīng)急方案，這種情況 在堤防建設(shè)時(shí)要把應(yīng)急方案考慮進(jìn)去。在我國一些地方，例如武漢、 南京某些第地段，由于受到高溫影響，混凝土容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，如 果不定期進(jìn)行檢查維修就會(huì)很有可能引起大面積坍塌。3.3 對材料的考慮 在堤防工程汛期運(yùn)行的要求方面，由于堤防建設(shè)一般是在汛期 發(fā)生以前進(jìn)行的， 所以堤防建設(shè)完成后會(huì)立馬投入使用， 因此在建設(shè) 設(shè)計(jì)中要充分考慮各種材料在遇水后的反映， 例如填土在未完全凝固 時(shí)是否能滿足防水性的要求。堵口復(fù)堤的要求，堵口復(fù)堤是指如何有效的把被洪水沖壞了的 堤防進(jìn)

5、行修補(bǔ)復(fù)原， 這其中最大的難題就是如何使修補(bǔ)后的地方與原 來的地方在穩(wěn)定性上趨于一致， 以免造成二次破壞。 一方面要把原來 堤防的建筑建材， 施工方式考慮進(jìn)來， 盡量使修補(bǔ)的地方的材料和施 工方式與原來的相同。 另一方面在施工工序方面也要盡量與之前的施 工順序保持相同。4 邊坡穩(wěn)定性分析4.1 水利工程堤坡失穩(wěn)破壞的成因和類型堤坡在受到雨水沖刷、陽光暴曬、動(dòng)物筑洞等因素影響時(shí)都有 可能導(dǎo)致穩(wěn)定性的破壞，具體包含以下幾個(gè)方面(1) 滲流原因 滲流作用是指在水位上漲時(shí)，坡低承受的壓力過大，堤坡在受 到強(qiáng)大的壓力時(shí)會(huì)發(fā)生形變， 嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致崩塌現(xiàn)象。 不光是在漲水 時(shí)，如果退水的速度過快其堤坡所受的

6、壓力突然變小， 也會(huì)導(dǎo)致形變 的發(fā)生。(2) 水流沖刷原因 水流沖刷包括河流的沖刷和雨水的沖刷，相對來說雨水的沖刷 影響比較小，主要還是河流對堤坡的沖刷。 特別是在堤坡的彎曲路段， 這種沖刷的破壞力會(huì)幾倍的增加。(3) 堤基原因由于堤基原因造成的穩(wěn)定性問題主要包括兩個(gè)方面，一是因?yàn)榈袒牡膹?qiáng)度不夠， 二是因?yàn)榈袒旅娴酿ね吝^于松軟， 導(dǎo)致堤基穩(wěn) 定性下降。(4) 其他原因 其他因素包括人為的故意破壞，地震等的發(fā)生，設(shè)計(jì)要求未達(dá) 標(biāo)等等。4.2 不同工況計(jì)算方法下的堤坡強(qiáng)度 最常見的計(jì)算方法包括有效應(yīng)力法，總應(yīng)力法兩種方法。設(shè)計(jì) 到的指標(biāo)主要包括土類指標(biāo)、使用儀器指標(biāo)、強(qiáng)度指標(biāo)、式樣初始狀 態(tài)四

7、個(gè)方面。其中，土類指標(biāo)分為無粘黏土和粘黏土，粘黏土的強(qiáng)度 大雨百分之九十為優(yōu)秀， 位于百分之六十到百分之九十為良好， 位于 百分之六十以下為差 ; 使用儀器包括直剪儀和三軸儀 ; 式樣初始狀態(tài) 是指在相同的水量和填土的使用下堤防的初始狀態(tài)。4.3 堤防穩(wěn)定性勘探的方法(1) 現(xiàn)象勘探法 現(xiàn)場勘探法是指勘探人員帶著工具到堤防現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地勘探， 需要注意的是并不是把所有的地方都勘探一遍， 而是重點(diǎn)勘探那些容 易發(fā)生破壞的地方，例如動(dòng)物經(jīng)常出沒的地方和彎曲路段等。(2) 穩(wěn)定分析法 穩(wěn)定分析法是指在固定的距離較近的三個(gè)點(diǎn)分別進(jìn)行檢測，最 上面的點(diǎn)成為上口， 最下面的點(diǎn)被稱為下口， 通過對上口和下口的

8、檢測就可以計(jì)算中中間的穩(wěn)定性。 這種方法一般是用于中間點(diǎn)實(shí)地勘探 起來比較困難的情況。5 、水利堤防建設(shè)方案的確立在分析完堤防穩(wěn)定性 * 因素以后和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮的因素以 后，就要對堤防的建設(shè)方案進(jìn)行確立。 提防建設(shè)設(shè)計(jì)的總體思路是 “上 堵下排”，既通過提高堤防的高度來應(yīng)對水位的張高，通過下面的過 濾作用把水過濾掉把泥土留下來。 在上堵方面，材料的選擇至關(guān)重要， 選擇那些粘性比較高的土和防水性比較好的泥土。 另外，堤身的斜度 也是設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)， 斜度多大會(huì)導(dǎo)致用料過多， 斜度過小容易導(dǎo)致 結(jié)實(shí)程度不夠，最常用的角度是 10度到 15度的傾斜角;在“下排” 方面，常用的滲透措施是減壓溝， 減壓溝的作用就是過濾掉水的同時(shí) 留住河道的泥土。如加厚加高操作、排水工作、增加密度工作都是具 體的建設(shè)方案。首先要對滑坡的