水利堤防工程邊坡失穩(wěn)除險(xiǎn)加固施工技術(shù)分析

蒲太平

【摘要】堤防工程是水利建設(shè)體系的重要組成部分，與我們的生活、工作緊密相連。在當(dāng)前的建設(shè)過程中，甚至工程運(yùn)行管理中，邊坡失穩(wěn)問題十分常見。所以，在進(jìn)行水利堤防工程建設(shè)時(shí)，必須認(rèn)真分析、研究邊坡失穩(wěn)原因，采取科學(xué)措施及時(shí)處理。作者具體論述了水利堤防工程邊坡失穩(wěn)的相關(guān)工作，供參考。

【關(guān)鍵詞】水利工程 ；邊坡失穩(wěn)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調(diào)配自然界的地表水和地下水，達(dá)到除害興利目的而修建的工程。水是人類生產(chǎn)和生活必不可少的寶貴資源，但其自然存在的狀態(tài)并不完全符合人類的需要。只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪澇災(zāi)害，并進(jìn)行水量的調(diào)節(jié)和分配，以滿足人民生活和生產(chǎn)對水資源的需要。

（2）水利工程按目的或服務(wù)對象可分為：防止洪水災(zāi)害的防洪工程；防止旱、澇、漬災(zāi)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的農(nóng)田水利工程，或稱灌溉和排水工程；將水能轉(zhuǎn)化為電能的水利發(fā)電工程等等。

（3）水利工程的存在為廣大群眾的生活創(chuàng)造了便利，不一樣的水利工程它們的功能也是完全不一樣的。比如有的項(xiàng)目存在的意義是為了防止旱澇，而有的是為了澆灌農(nóng)田，也有的是為了發(fā)電而存在的。然而不論是何種類型的項(xiàng)目，它們都面對一個(gè)非常常見的問題——邊坡失穩(wěn)。一旦項(xiàng)目出現(xiàn)了邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象，就會(huì)對項(xiàng)目的施工產(chǎn)生一定的干擾，最終影響后續(xù)運(yùn)行使用。尤其是堤防工程，堤防工程建成后，在運(yùn)用中可能會(huì)遇到各種各樣的情況，如汛期河湖水位漲、落、沖刷；臺風(fēng)季節(jié)風(fēng)浪的襲擊；暴雨時(shí)的侵水以及生物洞等，均會(huì)使得堤防邊坡失穩(wěn)。本文著重介紹堤防工程的邊坡失穩(wěn)及淺層滑坡處理措施。

2. 邊坡失穩(wěn)的成因

2.1滲流原因。

（1）在汛期，當(dāng)河道水位上漲到一定高度，且持續(xù)時(shí)間又較長時(shí)，侵潤線以下堤身部分將呈侵水飽和狀態(tài)，土體完全飽和后，抗剪強(qiáng)度降低，堤身的自重增加，相應(yīng)的下滑力增大。另外，滲流產(chǎn)生的滲透力，進(jìn)一步增加了滑動(dòng)體的滑動(dòng)力。綜上所述，在滲流作用下堤身滑動(dòng)體重量增加，抗剪強(qiáng)度降低和滲透力增加等均是導(dǎo)致堤身滑坡產(chǎn)生的重要原因。

（2）退水期，如果退水速度過快，當(dāng)?shù)躺韮?nèi)的水不能及時(shí)排除時(shí)，將產(chǎn)生反向滲透力。再加上侵水飽和后堤身自重增加且強(qiáng)度降低，也可能產(chǎn)生退水滑坡。

2.2水流沖刷侵襲原因。

水流沖刷侵襲岸坡主要發(fā)生在臨水坡。如在河流凹岸部分，往往主流逼岸。受環(huán)流沖刷特別是急流沖頂?shù)淖饔?，岸破淘刷通常較為嚴(yán)重。一旦岸腳防護(hù)設(shè)施抵抗不住水流的沖刷，護(hù)腳將被破壞，使岸腳的坡度逐漸變陡，直至失去平衡引起岸坡失穩(wěn)破壞，即為通常所說的崩岸險(xiǎn)情。這種破壞多發(fā)生在河道彎曲河勢復(fù)雜的凹岸堤段。在汛期漲水過程中或枯水期都有發(fā)生。

2.3堤防地基問題的原因。

2.3.1堤防地基主要有兩個(gè)問題，其一是地基的天然強(qiáng)度不夠引起滑坡；其二是當(dāng)截水設(shè)施失效時(shí)，由于大量滲水形成管涌而引起堤防坍塌破壞。

2.3.2造成堤防地基強(qiáng)度不夠的原因是：（1）堤防設(shè)計(jì)時(shí)選用的計(jì)算強(qiáng)度指標(biāo)與實(shí)際強(qiáng)度不符。出現(xiàn)這種情況是由于沒有進(jìn)行堤防地基的土質(zhì)調(diào)查，憑經(jīng)驗(yàn)做堤；鉆探過于簡單，沒有探查到堤防地基中軟弱夾層或者探查深度不夠等。（2）在軟粘土地基上筑堤，由于施工速度過快，使其地基強(qiáng)度降低。由上述可明顯看出，由于地基問題而引起的岸破滑動(dòng)通常是深層滑坡，破壞一般均發(fā)生在施工期間或竣工時(shí)。

2.4其他原因。

（1）堤身的填筑質(zhì)量未達(dá)設(shè)計(jì)要求；新、老堤界面處理不當(dāng)；暴雨時(shí)，雨水沿堤身裂縫滲入堤身內(nèi)部，使堤身強(qiáng)度降低以及在堤腳下挖塘等人為因素，均有可能引起滑坡。

（2）上述各種原因，其中任何一種或二種原因，甚至多種原因組合都能引起堤防滑坡。

3. 邊坡失穩(wěn)的類型

3.1按邊坡失穩(wěn)滑動(dòng)的形式可分為淺層滑動(dòng)與深層滑動(dòng)。這里淺層滑動(dòng)是指滑動(dòng)體只局限于堤身或略帶小部分堤基。而深層滑動(dòng)是指滑動(dòng)體以深入堤基相當(dāng)深的部位，比如滑動(dòng)體深入地下5m～8m深的滑動(dòng)。

3.2根據(jù)危害程度不同，可以將滑坡分為兩類，一種是危害輕微的局部滑動(dòng)和危害性極大的整體滑動(dòng)。前一種滑動(dòng)主要是一些淺層滑動(dòng)。它對堤防的危害只局限于堤身的一部分，處理比較容易。后一種滑動(dòng)主要是指深層滑動(dòng)或者一些大范圍的淺層滑動(dòng)（沿堤縱向超過100m長的淺層滑動(dòng)），它影響范圍大危害性也大，必須及時(shí)處理，否則會(huì)釀成大禍。

3.3按滑動(dòng)發(fā)生的位置可分為以下三種：

（1）臨水面滑坡，多發(fā)生在高水位的退水期或在出現(xiàn)了崩岸、坍塌險(xiǎn)情的堤段；

（2）背水面滑坡，多發(fā)生在汛期高水位或出現(xiàn)滲流破壞險(xiǎn)情堤段；

（3）崩岸，汛期和非汛期均可出現(xiàn)，主要發(fā)生在臨水坡灘地坡度較陡的堤段。

4. 淺層（局部）滑坡的出險(xiǎn)加固

4.1汛期堤防背水坡和臨水坡發(fā)生的滑坡，必須及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，保證安全渡過汛期；汛后進(jìn)行徹底處理，把險(xiǎn)情消除，使堤防恢復(fù)到完好狀態(tài)。

4.2滑坡除險(xiǎn)加固方法很多，應(yīng)根據(jù)滑坡堤段的實(shí)際情況，如當(dāng)?shù)夭牧瞎?yīng)條件、施工技術(shù)狀況以及施工工期的具體要求等進(jìn)行優(yōu)化后實(shí)施。下面介紹不同的滑坡情況，所采取的有針對性的除險(xiǎn)加固方法。

4.3淺層滑坡一般均發(fā)生在堤身，地基基本上未遭破壞。這類滑坡應(yīng)優(yōu)先考慮將滑動(dòng)體全部挖出，重新回填。根據(jù)滑坡發(fā)生的位置與引起滑坡的原因不同，處理的具體步驟和辦法也不同，現(xiàn)分述如下：

4.3.1背水坡淺層滑坡。

4.3.1.1以滲流為主要原因的淺層滑坡。

（1）消除滲流險(xiǎn)情。消除滲流險(xiǎn)情的辦法有：在臨水坡面做粘土截流鋪蓋，或在堤身中間做截流墻。

（2）具體劃定處理范圍，包括平面尺寸和挖出的深度。

（3）將滑坡上部未滑動(dòng)的坡肩削坡至穩(wěn)定的坡度，一般應(yīng)做到1：3左右（目的是保證施工的安全）。如滑弧上緣已深入到堤頂，可直接按要求挖出。

（4）挖出滑動(dòng)體。挖出應(yīng)從上邊緣開始，逐級開挖，每級高度20cm，沿著滑動(dòng)面挖成鋸齒形。在每一級深度上應(yīng)一次挖到位，并且必須一直挖到滑動(dòng)面以外未滑動(dòng)土中0.5m～1.0m，以便保證新填土與老堤的良好結(jié)合。

（5）填筑還坡。在平面上，滑坡邊線四周向外延伸2m范圍均應(yīng)挖除，重新填筑。

（6）填筑施工可采用機(jī)械或人工進(jìn)行卸料和鋪料。鋪料時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制鋪土厚度及土塊粒徑的最大尺寸。鋪土厚度一般應(yīng)通過壓實(shí)實(shí)驗(yàn)確定。

（7）壓實(shí)的厚度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。重新填筑的堤坡必須達(dá)到重新設(shè)計(jì)的穩(wěn)定邊坡。

4.3.1.2以堤腳下挖塘為主要原因的淺層滑坡。

首先消除挖塘險(xiǎn)情。在堤腳下挖塘，減小了堤身堤腳的壓重，使堤身的抗滑力減小，造成滑坡。消除此類險(xiǎn)情的辦法很簡單，即把挖掉的土體再回填回來。如實(shí)在有困難，至少在滑坡出口處以外5m范圍內(nèi)必須回填?；靥钔亮弦酝杆暂^好的砂石料為宜。把堤腳下挖塘填好后按上述的辦法2），3），4），5）四個(gè)步驟挖除滑動(dòng)體，填筑還坡。

4.3.1.3以堤身填筑質(zhì)量不好為主要原因的淺層滑坡。

此類滑坡因填筑施工質(zhì)量不好，堤身強(qiáng)度不夠。一般情況下，將滑動(dòng)體全部挖除，重新填筑就可以消除產(chǎn)生滑坡的隱患。因此按上述2），3），4），5）四個(gè)步驟挖除滑動(dòng)體，重新填筑滑坡即可。

4.3.2臨水坡的淺層滑動(dòng)。

4.3.2.1以崩岸（坍塌）為主要原因的淺層滑動(dòng)。

首先以拋石護(hù)腳等除險(xiǎn)加固辦法，把崩岸險(xiǎn)情消除后，即可按上述的2），3），4），5）四個(gè)步驟挖除滑動(dòng)體，重新填筑還坡。

4.3.2.2暴雨或長時(shí)間降雨，雨水沿著壩體裂縫滲入堤身內(nèi)部，使滑動(dòng)力增加，堤身抗剪強(qiáng)度降低為主要原因的淺層滑坡。

此類滑坡與因堤身填筑質(zhì)量不好，強(qiáng)度不夠?yàn)橹饕蚨鸬幕乱粯?。一般不需要特別處理，只要將滑動(dòng)體按上述2），3），4），5）全部挖掉，重新填筑還坡即可。

5. 滑坡處理后，對其坡面的防護(hù)

堤坡坡面的防護(hù)是一項(xiàng)重要的防護(hù)工程措施。如果不重視該項(xiàng)工作，一旦發(fā)生較大的風(fēng)浪、暴雨時(shí)，坡面將會(huì)被破壞，進(jìn)一步發(fā)展下去，直接威脅堤身的安全.該項(xiàng)工作必須引起設(shè)計(jì)、施工、管理部門的高度重視。