堤防基本知識(shí)

1、.第三章堤防工程基本知識(shí)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(hù)措施；本章重點(diǎn)介紹堤防的種類、作用、各部位名稱以及堤防的護(hù)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(hù)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影哆叄標(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(duì)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(shí)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

4、以控制水庫蓄水時(shí)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(jì)擋水能力范圍內(nèi)，抬高水庫的蓄水水位，增加1/13.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?yàn)槭芑厮绊懙南拗贫荒馨丛O(shè)計(jì)蓄水位運(yùn)行，只能采用低水位運(yùn)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(shí)行高水位輸水，增大輸水能力，從而擴(kuò)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3 1、3 2 分別是臨河13：13：1堤肩線堤腳線背河1圖3-1 堤防平面示意圖堤防的平面和斷

5、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（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(hù)地：也稱護(hù)堤地（或柳蔭地） ，是為保護(hù)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(hù)堤地與背水（河）護(hù)堤地，臨水（河）護(hù)堤地內(nèi)種植防浪林，背水（河）護(hù)堤地內(nèi)栽植防護(hù)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(duì)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)， 防洪標(biāo)準(zhǔn)的確定又與樞紐工程

6、的等別和堤防的級(jí)別有關(guān)。（一）等級(jí)劃分與防洪標(biāo)準(zhǔn)堤頂線2% 2% 40.001：312m1：332.00堤坡線30.00護(hù)堤地 30m護(hù)堤地 10m2/ 13圖3-2堤防 1-1 斷面示意圖.樞紐工程，按其規(guī)模、效益及在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性分等，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(jìn)行分級(jí)，共分為五級(jí)。這種等級(jí)關(guān)系參見表 31表 31水工建筑物級(jí)別劃分樞紐工程等別永久性建筑物級(jí)別臨時(shí)性建筑物級(jí)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(jí)不同，對(duì)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

7、置等方面的選擇，與工程和建筑物的等級(jí)有關(guān)。根據(jù)保護(hù)對(duì)象的重要性、洪水災(zāi)害的嚴(yán)重性、以及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等條件，水利電力部曾頒布試行等級(jí)劃分指標(biāo)及防洪標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定，摘錄于表3 2、 33、 3-4表 32水利水電樞紐工程分等指標(biāo)（平原、濱海部分） （ SDJ217-87 ）工防洪排澇灌溉供水水電站程工程水庫總庫保護(hù)城鎮(zhèn)保護(hù)農(nóng)田面排澇面積灌溉面積供給城鎮(zhèn)裝機(jī)容量等規(guī)模容 (億 m3)及工礦區(qū)積(萬畝 )(萬畝 )(萬畝 )及工礦區(qū)(萬 KW)別一大(1)型 10特別重要 500200 150特別重要二大(2)型10 1.0重要500 100200 60150 50重要三中型1.0 0.1中等100

8、 3060 1550 5中等25 2.5四小 (1) 型 0.1 0.01一般30515 35 0.5一般2.5 0.05五小(2)型0.01 5 3 0.5 0.050.001注總庫容指校核洪水位以下的靜庫容面積為設(shè)計(jì)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）建筑物級(jí)別135洪水重現(xiàn)期正常運(yùn)用300 100100 50502020 1010非常運(yùn)用200010001000 300300100100 5050 20表 34永久性水工建筑物正常運(yùn)用的洪水標(biāo)準(zhǔn)（山區(qū)、丘陵） （ SDJ12-78 ）建筑物級(jí)別12345洪水重現(xiàn)期2000 500500 100

9、100 5050 3030 20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(jí)別劃分見表 3 5表 35堤防工程的級(jí)別劃分表防護(hù)項(xiàng)目堤防工程級(jí)別對(duì)象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3/13.非農(nóng)業(yè)人口1505050 20 20 150(萬人 )防護(hù)區(qū)耕地面積500300300 100100 30 30 500鄉(xiāng)村(萬畝 )防護(hù)區(qū)人口500150150 5050 20 20 500(萬人 )主要廠區(qū)大型中型中型小型工礦特大型(車間 )企業(yè)輔助廠區(qū)、較大型大型中、小型生活區(qū)（二）堤防的規(guī)劃設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)洪水及設(shè)計(jì)洪水位確定洪水標(biāo)準(zhǔn)后，再確

10、定對(duì)應(yīng)洪水標(biāo)準(zhǔn)（頻率或重現(xiàn)期）的設(shè)計(jì)洪水，并推算沿河道各控制站的洪水位，作為規(guī)劃設(shè)計(jì)的依據(jù)。確定設(shè)計(jì)洪水有多種方法，一是采用實(shí)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(jì)洪水，設(shè)計(jì)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(shì)進(jìn)行分析、推算確定；二是頻率計(jì)算法，根據(jù)實(shí)際發(fā)生的洪水資料，進(jìn)行頻率計(jì)算，選擇某一頻率（洪水標(biāo)準(zhǔn)）的洪水作為設(shè)計(jì)洪水；三是以實(shí)際洪水位、將其酌量提高、另加安全超高而作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。實(shí)際工程中，大多是根據(jù)實(shí)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(jì)算成果，經(jīng)綜合分析比較，確定出堤防的設(shè)計(jì)洪水，并確定相應(yīng)的洪水位。應(yīng)當(dāng)注意：隨著時(shí)間

11、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(shí)際變化情況、及可能的變化趨勢(shì)，對(duì)設(shè)計(jì)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(shí)，應(yīng)根據(jù)河流的河勢(shì)、河道演變特征、地質(zhì)地貌條件、以及兩岸的社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況，進(jìn)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(jiān)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(jì)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)

12、計(jì)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(jì)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(jí)別、堤防是否允許過水等因素有關(guān)。設(shè)計(jì)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(jì)洪水位加堤頂超高。黃河堤防的堤頂超高在高村以上為、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(xiǎn)交通運(yùn)輸、以及堆放防汛器材等要求，結(jié)合堤防的級(jí)別而綜合分析確定；一般 1 級(jí)堤防的堤頂寬度不宜小于8

13、m、2 級(jí)堤防的堤頂寬度不宜小于 6m、 3 級(jí)以下不宜小于3m；目前，黃河采用的堤頂寬度一般為1012m。4/13.（ 3）設(shè)計(jì)邊坡設(shè)計(jì)邊坡應(yīng)根據(jù)堤防等級(jí)、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(shí)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(yàn)算而確定，要滿足邊坡穩(wěn)定要求， 1 2 級(jí)堤防的邊坡不宜陡于 1 3。（ 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% 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(tái)或設(shè)置多少級(jí)戧臺(tái)；堤防的護(hù)坡應(yīng)堅(jiān)固耐用、抗沖、就地取材、方

14、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(hù)坡型式，背水側(cè)多采用草皮護(hù)坡，臨水側(cè)的護(hù)坡型式應(yīng)根據(jù)堤段靠溜情況、風(fēng)浪大小、堤防等級(jí)、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(tái)內(nèi)側(cè)、或堤腳處，橫向排水溝每隔50 100m 設(shè)置一條、并與縱向排水溝連通；堤防的防滲應(yīng)滿足滲流穩(wěn)定計(jì)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

15、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(xiǎn)、運(yùn)行管理、維修養(yǎng)護(hù)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?；第二?jié)堤岸防護(hù)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(hù)工程措施（簡稱護(hù)岸） ，以保護(hù)堤岸免遭沖刷、防止堤岸因沖刷而坍塌或誘發(fā)其它險(xiǎn)情。一、各類堤防的工作條件堤防的工作條件不同，對(duì)防護(hù)的要求也就不同，所以在設(shè)計(jì)堤岸防護(hù)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(duì)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?/p>

16、水）著溜的堤段稱為險(xiǎn)工段、不經(jīng)常靠河（水）著溜的堤段稱為平工段；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(shí)間一般不會(huì)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(shí)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(duì)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，這種沖刷、頂沖、淘刷作用更加劇烈，因此需采取防護(hù)措施。根據(jù)以上情況，江河堤防一般不需要全部進(jìn)行防護(hù)，重點(diǎn)是險(xiǎn)工段的臨水面防護(hù)，而對(duì)于平工段則更多的是在洪水

17、期間視情采取相應(yīng)的臨時(shí)措施。（二）湖堤和水庫堤防對(duì)于湖堤和水庫圍堤，水位漲落緩慢、高水位持續(xù)時(shí)間較長，偎水時(shí)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(duì)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(duì)于防護(hù)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5/13.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(shí)間雖短，但由于海上風(fēng)浪大，風(fēng)浪破壞作用強(qiáng)（尤其是臺(tái)風(fēng)的襲擊） ，位于強(qiáng)潮河口的堤防還要遭受海流、風(fēng)浪等多項(xiàng)影響。所以，海堤的斷面較大、并要求防護(hù)堅(jiān)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

18、區(qū)圍堤用于臨時(shí)滯蓄超標(biāo)準(zhǔn)洪水的蓄滯洪區(qū)圍堤，其實(shí)際運(yùn)用機(jī)會(huì)很少，運(yùn)用時(shí)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(hù)要求更低； 但對(duì)于與湖區(qū)結(jié)合的蓄滯洪區(qū)圍堤，其防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按湖堤考慮。二、堤岸防護(hù)工程根據(jù)各類堤防的工作條件，對(duì)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(hù)工程措施，統(tǒng)稱為堤岸防護(hù)工程。堤岸上游坡防護(hù)工程的型式主要有：坡式護(hù)岸、壩式護(hù)岸、墻式護(hù)岸等。堤岸下游坡防護(hù)多采用草皮防護(hù)，草皮厚 0.1m 左右，草皮太厚容易藏匿害堤動(dòng)物，太薄則影響防護(hù)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(duì)于江河堤防，在經(jīng)?？亢樱ㄋ┲?、易受水流沖刷

19、、容易出險(xiǎn)的堤段（稱為險(xiǎn)工段）修建的臨河防護(hù)工程（如具有挑流御水作用的丁壩、堆垛、護(hù)岸） ，稱為險(xiǎn)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(hù)岸作用的壩垛，稱為滾河防護(hù)壩，也稱防洪壩；對(duì)于間接保護(hù)堤防安全的控導(dǎo)工程，也應(yīng)視為堤岸防護(hù)的工程措施之一。（一）坡式護(hù)岸1、作用與使用范圍坡式護(hù)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(hù)層，也稱平順護(hù)岸工程，又簡稱為護(hù)坡。江河堤防險(xiǎn)工中的平順護(hù)岸也屬于坡式護(hù)岸。坡式護(hù)岸，只是保護(hù)堤岸、免遭水流的沖（淘）刷，沒有挑水作用，對(duì)近岸水流結(jié)構(gòu)的影響較小；同樣，水流對(duì)近岸河床的局部沖刷也較弱。因此，護(hù)岸屬于防護(hù)

20、工程，也是一種重要的穩(wěn)定河床的工程措施。坡式護(hù)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(hù)；也使用于河勢(shì)比較平穩(wěn)、主流比較穩(wěn)定、離主流較遠(yuǎn)、堤前流速較小的江河堤防的臨水坡防護(hù)；還常與壩式護(hù)岸配合使用，將坡式護(hù)岸用于壩垛之間。2、結(jié)構(gòu)形式坡式護(hù)岸的結(jié)構(gòu)形式主要有：漿砌石護(hù)坡、干砌石護(hù)坡、堆石（亂石）護(hù)坡、混凝土護(hù)坡等。（ 1）漿砌石護(hù)坡堤岸防護(hù)中的砌石護(hù)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擺放。漿砌石護(hù)坡，是使用砂漿砌筑、砌筑成與堤坡坡度一致的平順護(hù)面，具有護(hù)坡表面平整、抗沖能力強(qiáng)、坡度較緩、整體穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。砌

21、石護(hù)坡所用石料要質(zhì)地堅(jiān)硬、耐風(fēng)化，石料大小應(yīng)能滿足抗沖刷、淘刷的要求，護(hù)坡可以是單層或雙層， 單層厚 0.3 0.4m，雙層厚 0.4 0.6m；護(hù)坡為防止水流沖（淘）刷土坡，砌石下面應(yīng)設(shè)置具有反墊層濾作用的碎石墊層，墊層厚一般0.2m 左右；為增加護(hù)坡的穩(wěn)定，護(hù)坡底部要適當(dāng)加厚，并嵌入壩體或壩壩體基內(nèi)，如圖 3 3。位于沖、 淤變化大的軟基上的砌石護(hù)坡，其底部圖3-3圖3-4也可采取拋散石固根、護(hù)腳的方法，增加坡體的穩(wěn)定6/13圖3-4（ 3）堆石（亂石）護(hù)坡.性。（ 2）干砌石護(hù)坡干扣石護(hù)坡的結(jié)構(gòu)及砌筑方法同漿砌石護(hù)坡，只是砌筑時(shí)不使用砂漿，其具有表面平整、抗沖能力強(qiáng)、坡度較緩、穩(wěn)定性好、

22、適應(yīng)岸坡變形能力強(qiáng)、便于維修等特點(diǎn)， 僅從沿子石的砌筑方法看， 干砌護(hù)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 3 4。砌石護(hù)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）。堆石護(hù)坡，也稱亂石護(hù)坡或拋石護(hù)坡，是用亂石作為裹護(hù)體材料、經(jīng)過拋填修筑而成的護(hù)岸工程。堆石護(hù)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(qiáng)，多用于沖淤堆石層變化較大的河道、或有較大沉降及不均勻沉降的堤防工程的整治和防護(hù)。堆

23、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(hù)坡，因此堆石（亂石）護(hù)墊層坡的用料較多。亂石護(hù)坡的結(jié)構(gòu)，基本同砌石護(hù)坡，也應(yīng)設(shè)壩體置有墊層，見圖3 5。習(xí)慣上，將亂石護(hù)坡的水下部分稱為護(hù)根或護(hù)腳，水上部分稱為護(hù)坦；亂石護(hù)坡的根部尺寸圖3-5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(hù)岸1、壩式護(hù)岸及其使用范圍壩式護(hù)岸，是靠突出于堤坡之外、具有擋水和挑水作用的壩體，保護(hù)堤坡免遭沖刷、淘刷破壞。壩式護(hù)坡，一般適用于河勢(shì)變化大，主流坐彎頂沖、堤前水流速度較大、水流沖刷能力強(qiáng)、沖淤變化大的堤岸或河岸保護(hù)；部分壩型（如重力式砌石壩）也適用于海堤的防護(hù)。2、壩的分類用于護(hù)坡工程中的

24、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(diǎn)（ 1）丁壩的抗溜特點(diǎn)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(hù)堤岸或河岸的7/13.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(hù)。丁壩伸入河內(nèi)的長度較大，一般在 30m 以上，其挑流能力強(qiáng)

25、，對(duì)壩所在位置以下堤岸的掩護(hù)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(jì)、建設(shè)丁壩時(shí)，要正確估計(jì)沖刷坑的最大可能深度， 以確定壩頭防護(hù)措施及基礎(chǔ)的防護(hù)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(jìn)行拋石護(hù)根、加固，以達(dá)到需要的防護(hù)范圍。（ 2）垛的抗溜特點(diǎn)垛，為短丁壩，又稱為堆或磯頭。垛具有調(diào)整水流、保護(hù)河岸或堤岸的作用，但不如長丁壩的挑流作用強(qiáng)，主要起迎托水流、保護(hù)河岸或堤岸的作用。同時(shí)，垛前的扶壁沖刷坑也較小。懸臂立墻長、短丁壩的劃分，難以有前統(tǒng)趾一的標(biāo)準(zhǔn)，原

26、則應(yīng)根據(jù)河流寬度、丁壩對(duì)水流的影響程度等因素，具體分析確定（詳見河道整治有關(guān)(a)重知力式識(shí)）4、壩的結(jié)構(gòu)（ 1）砌石壩底板底板，短(b)懸丁臂式壩一般10(c)扶壁式30m。圖3-8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。壩坡坦石頂面呈臺(tái)階狀，外坡 1 0.35 1壩頂外口0.4 ，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(qiáng)，如果坐落在穩(wěn)定、堅(jiān)固的坦面基礎(chǔ)（如巖基）上，其穩(wěn)定性好，具有較強(qiáng)的防護(hù)能力，可用于海堤根石頂以抵御海潮及風(fēng)暴潮的侵襲；但如腹石枯水位果將砌石壩用于沖淤變化大的河道整治或堤岸防護(hù)，由于基礎(chǔ)（也稱基石為軟基

27、）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(dòng)、圖3-6傾倒等重大險(xiǎn)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）扣石壩沿子石采用扣砌方式（沿子石的一個(gè)面平行于壩坡面）修筑的壩，稱為扣石壩。扣石壩表面平整、抗沖能力強(qiáng)、內(nèi)坡一般為1 1.1 1 1.3 、外坡一般為11.3 1 1.5 ，屬緩坡壩、穩(wěn)定性好，但軟基上的扣石壩也需根石固基，見圖壩頂37。根石頂枯水位圖3-7扣石壩按砌筑時(shí)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）

28、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。8/13.（ 3）亂石壩亂石壩也叫“拋石壩” ，是用亂石作為裹護(hù)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 1 11 1.5 、外坡 11.3 11.5 ，有的壩另設(shè)根石臺(tái)，根石臺(tái)頂寬一般 2m。亂石壩的坦石、根石能隨河床沖刷及時(shí)下蟄，適應(yīng)基礎(chǔ)及岸坡變形能力較強(qiáng)，便于維修及搶護(hù)。5、壩垛布置用于海堤防護(hù)的壩式護(hù)岸，壩的布置是連續(xù)的，即用壩體覆蓋整個(gè)需要保護(hù)的范圍。用于江河堤防防護(hù)的壩式護(hù)岸，壩垛的布置有連續(xù)彎道式、分組彎道式、及單

29、壩挑流式。在壩、垛、岸的布置中，一般以壩為主、垛為輔、必要時(shí)配以護(hù)岸（平順護(hù)岸），壩、垛、護(hù)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(jìn)行布置。防護(hù)工程的上段，要能平順接流，布置短而密的垛；中段是調(diào)整、控導(dǎo)水流的主要位置，要布置挑流作用強(qiáng)的丁壩，考慮主溜位置的變化，丁壩的間距要適度（比理論計(jì)算的要適當(dāng)加密），并在壩垛之間布置護(hù)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(hù)岸墻式護(hù)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(qiáng)烈淘刷和襲

30、擊，保護(hù)堤岸免遭破壞。墻式護(hù)岸適用于河道狹窄、易受水流沖刷及風(fēng)浪淘刷、保護(hù)對(duì)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(hù)（也稱防洪墻），如城區(qū)河流堤防的防護(hù)；也多用于海堤的防護(hù)。墻式護(hù)岸的臨水側(cè)一般采用直立式，也有陡坡式；背水側(cè)可采用直立式、斜坡式、折線式、臺(tái)階式。防護(hù)墻的墻基應(yīng)嵌入堤岸護(hù)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(hù)根、固基的措施。修建防護(hù)墻常用的的材料有：鋼筋混凝土、混凝土、漿砌石等。防護(hù)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

31、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5 6m范圍的擋土、護(hù)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)常采用混凝土澆注底板、以增強(qiáng)整體性，板厚0.5 0.8m，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 1/2 1/3 ，）設(shè)置的，扶壁厚60 70cm；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

32、土墻高度在9 10m以上，采用扶壁式擋土墻比較經(jīng)濟(jì)。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(duì)懸臂與底板的整體性、以及懸臂的抗彎強(qiáng)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。9/13.第三節(jié)穿堤、跨堤建筑物扶壁懸臂立墻前趾(a) 重力式底板底板(b) 懸臂式(c) 扶壁式圖3-8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（

33、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。坦石頂壩頂（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(jìn)水閘（取水閘、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(jìn)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

34、修建的，用來控制引水流量的閘，稱為進(jìn)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(jìn)入湖泊、洼地、蓄滯洪區(qū)，以及時(shí)削減洪峰，保證河道下游安全。待河道水位降落時(shí)，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(shí)達(dá)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

35、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(shí)，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。10/13.4）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(jìn)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(qiáng)，常用于要求迅速排泄洪水的泄洪閘。2）胸墻式閘對(duì)于上游水位變化幅度大、需要低水位引（過）水、而高水位時(shí)尚需

36、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(shí)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

37、接段，起引導(dǎo)水流平順進(jìn)入閘室、保護(hù)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(hù)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(jī)、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(kuò)散、減緩流速、防止水流對(duì)下游沖刷等作用，包括消力池（護(hù)坦）、海漫、防沖槽、翼墻、兩岸護(hù)坡。3、水閘的常見險(xiǎn)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(shí)，從而易產(chǎn)生不均

38、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(xiǎn)情，水閘發(fā)生該類險(xiǎn)情，搶護(hù)的措施主要有：塞堵或覆蓋（蓋堵）漏洞進(jìn)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(shí)，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(dòng)或沿底板齒槽之間的淺層滑動(dòng)險(xiǎn)情。（ 3）上下游及左右岸連接建筑物的裂縫、蟄陷、坍塌等險(xiǎn)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(duì)堤防的整體性、抗?jié)B性、沉降穩(wěn)定、防洪安全、搶險(xiǎn)加固、運(yùn)行管理、維修養(yǎng)護(hù)、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(duì)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(xiàng)要求，以確保堤防的安全