土堤防建设的分析与思考.doc

土堤防建设的分析与思考 土堤防在宁河县防洪体系中占据着特殊重要的位置，同时对于保障县城安全，促进经济发展，改善生态环境具有重要意义。但是，在当前的技术、经济条件形式下，堤防建设中除重点工程、重点部位、特殊地理位置采用砼重力坝、砼面板堆石坝等坝种外，大部分堤坝均为土堤坝。土料因其经济、施工期短、施工便捷、工艺简单而被广泛应用于堤防建设中，土堤坝在防洪体系中占据着重要位置。 一、严格控制筑堤土料质量 土料质量直接关系到土堤坝是否坚固，因此对筑坝土料的质量提出了严格要求。 首先，在筑堤前要选取合格土料，我国大多数堤防为粘性土均质堤，粘性土具有较好的粘性、可塑性和力学强度。同时，选择与原堤防相同的土料加固堤身，有利于新老土层的结合。 其次，土料的粘粒含量应比原堤土粒相当或略低；土料的渗透系数应比原堤土相当或略大，这有利于堤体渗水的排出。 再次，清除合格土质内的异物，例如淤泥、杂质土、冻块土、膨胀土、动植物残骸等。它们的存在不同程度上影响了土坝的稳定性。动植物的残骸及其分解物质参与沉淀，成为土中的有机物，有机质易于分解、腐蚀、变质，当土中有机质含量过多时，将导致地基土坝坝体发生集中渗流或不均匀沉降。为此在工程中要求筑堤土料的有机质含量控制在5%以下。 最后，控制土料的含水量，干燥的土料应洒水梨合，过湿的土料应加以翻晒。一般情况下，土粒表面大多带有负电荷，并在周围形成静电引力场，吸引着周围极性水分子和水化阳离子，从而使土颗粒表面覆着一层水膜。适宜的含水量会使土颗粒在公共水膜的作用下紧密连接在一起。 二、严格遵守筑堤的工序和各种施工规范要求 堤基清理、堤基处理、堤身填筑等是土坝成型的关键工序，直接影响堤防的寿命和抗洪能力。 堤基清理是将老堤表面的杂草、树根、杂土等清理干净，并刨毛，为堤身填筑做好准备工作，并检测土样。 堤基处理是将新堤所覆盖范围的沟塘、洞穴、坟墓等彻底清除，并严格按照要求回填，为堤身填筑做准备工作，并检测土样。 堤身填筑是大坝的成型过程，包含着众多的细节要求，如土料平衡、料场核查、碾压试验（包括土料含水量的适宜范围、碾压机械类型、重量、铺料厚度、压实遍数、压实方法）、土料开采、堤身填筑、土样检测、削坡成型等，必须一一落实。 三、土堤防的不足与缺陷 土堤的本质决定土堤将会不可避免的发生渗透变形、滑坡及堤顶漫溢等破坏形式。 （一）渗透破坏的成因和分类 土是具有连通孔隙的介质，在水头差作用下，水将沿着土中连通的孔隙，从高处向低处流动，进而形成渗流，渗流发生时将会对土骨架产生一种渗透力，在渗透力作用下，土坝会产生流土、管涌、接触冲刷和接触流土四种渗透破坏。渗透破坏将严重影响土坝的可靠性、耐久性、实用性。 （二）滑坡破坏 土堤是由无数土颗粒物理性的连接在一起的，经过碾压、风干后形成一个整体，但这个整体非常脆弱，经过外力作用或侵蚀后极易产生滑坡。正是由于土的这一特性，土坝滑坡事件才屡屡发生，其危害程度仅次于管涌流土。 土坝发生滑坡有其特殊成因。首先，土坝滑坡过陡，坝体内部的土颗粒分布不均匀，而且隐藏有裂缝、孔隙等不安全因素。当迎水坡或背水坡裂缝一侧土块的自身重力产生的下滑力大于土块与土块之间粘合力时，就会脱落，又称“塌方”。其次是土坝的滑润线过高，当江河水位下降速度过快时，原来处在水面以下的部分裸露出来，这部分土质松散，承载力小，且长期被水侵蚀流土严重，不堪重负，上面的土在重力作用下极容易倒塌。 （三）堤顶漫溢 因自然与人类活动的影响等原因，不少江河湖堤防的防洪标准很低，或者遇到超标准的特大洪水时，水位陡涨，堤防来不及加高培厚，洪水将漫越堤顶，堤顶漫溢将直接导致堤防溃决，因此在正常情况下，堤防要解除堤顶漫溢的威胁。 四、土堤防的防护与处理措施 渗透变形、滑坡、堤顶漫溢等是土坝常见的现象，也是土坝的“先天性”缺陷，为弥补不足，应对其进行有效改造、加工，使其不仅具有砼坝的优点，而且价格相对低廉，便于施工，并能长久发挥作用的优点。 （一）堤顶防护 1.堤顶路面 对3级以上或高度大于6m的堤防，应考虑堤顶对风浪溅顶的抵抗能力，应结合交通要求修筑水泥混凝土或沥青混凝土路面。路面应与临水坡的护坡紧密连接。路面宽度可根据防汛与交通的需要定。路面应向两面倾斜，坡度以2％～3％为宜，以排除路面积水。 2.堤顶防浪墙 其结构型式应选择混凝土或浆砌石型式。堤顶面以上墙的高度不宜大于1.2～1.5m，埋置深度应在50cm以上，形状尺寸可根据需要拟定，间隔20m左右设置变形缝。防浪墙应与堤身防渗体相连接。 堤顶防浪墙不仅可以有效减少波浪对堤顶的冲刷，同时也可以降低堤顶漫溢发生的可能性，避免了因加高培厚堤防而使成本增加，设置防浪墙抵御风浪经济合理。 （二）边坡防护 1、灌砌石、浆砌石护坡以及干砌石护坡 汛期遭受很大风浪袭击的大江大河大湖堤防应选用灌砌石或浆砌石护坡