水利堤防边坡稳定性分析与加固

李健

摘  要：自古以来洪涝灾害就一直对民众的生命和财产造成极大的危害，为减少洪涝灾害所造成的损失我们的祖先依靠自身的智慧发明了堤坝以抵抗洪水的侵袭。堤防工程经过多年的发展演变与建设已经逐渐形成了系统性的堤防工程，为江水治理与洪涝灾害的抵抗提供了良好的基础。土筑堤坝是一种结构简单、施工方便、造价低廉、取材方便的堤坝结构，其广泛应用于我国的堤防工程中。土筑堤坝由于自身选材及结构的限制致使堤防工程的边坡稳定性会受到极大的影响，本文在分析影响土筑堤坝边坡稳定性因素的基础上对如何做好堤防工程边坡加固进行了分析介绍。

关键词：堤防工程;边坡;稳定;加固

中图分类号：TV871            文献标志码：A

0 前言

堤防工程是民众防洪抗洪的第一道屏障，同時也是最重要的一道屏障。在众多的堤防工程中土筑堤坝仍然在其中占据着较大的比重。土筑堤坝具有结构简单、造价较低的优点，但是其坝基部分多为沙基致使堤坝的边坡稳定性较差，长时间的浸泡容易导致堤防工程的稳定性变差，严重的甚至会影响堤防工程的运行安全。在堤防工程整治与修复的过程中应当积极做好堤防工程边坡的整固与加固，确保堤防工程能够安全运行。

1 堤防工程堤坡失稳破坏原因分析

堤防工程使用过程中受周边环境及河水冲刷等因素的影响导致堤防工程边坡容易出现失稳问题，从而导致堤防工程使用的安全性受到较大的影响。为保障堤防工程的安全运行需要对堤防工程边坡失稳问题进行详细的分析，结合具体的成因采取有针对性的应对措施，完成对于堤防工程堤坡的加固。造成堤防工程堤坡失稳的原因有以下几点：（1）堤防工程渗流。汛期河水长期保持高位运行导致堤防工程堤身大部都处于河水的浸泡中，尤其是堤防工程浸润线以下的堤身土由于长期浸泡将主要呈现出饱和状态，从而对堤身土的黏和性造成较大的影响。堤身土黏和性的下降将致使堤防工程自身抗剪能力降低从而相应地增加了堤身土的下滑力。此外，堤身渗流将导致堤身的滑动重量增加，渗透力的增强和抗剪能力的降低将导致堤防工程堤坡发生滑坡的概率大幅增加。此外，在河水快速退却时，堤身中的水分无法快速渗出将导致堤身的重量大幅增加，容易出现退水滑坡问题;（2）河水侵袭冲刷。河流凹岸邻水岸受到的河水冲刷力较大，当冲刷力超过堤防工程堤坡所能承受的最大冲刷力时将会使得堤防工程堤坡逐步被破坏;（3）堤防工程堤基缺陷。堤防工程堤基施工时如未能对地基进行良好的加固将导致堤防工程堤坡稳定性受到影响，堤防工程堤基强度不足容易导致堤防工程堤坡出现滑坡问题。此外，如堤防工程堤基截水能力不足容易引起大量的渗水并形成管涌，管涌的存在将会对堤防工程堤坡的稳定性造成极大的影响，严重的容易引起堤防工程堤坡的坍塌。除了上述因素外，堤防工程堤坡还容易受到其他一些因素的影响而导致堤防工程堤坡失稳。

2 堤防工程堤坡加固方法与应用

堤防工程堤坡加固应当在做好堤防工程堤坡失稳实际情况分析的基础上选择合理的方法进行除险加固。在对堤防工程堤坡进行加固之初，首先需要加强堤防工程堤基和堤身的抗渗截留能力，通过增加堤身密实度、贴坡或是棱体排水以及堤基加固等措施增强堤身的抗渗性。此外，还需要对堤身采取措施降低渗流出口比例并提高堤身的浸润线。在完成上述工作的基础上再对堤防工程堤坡进行加固。在制定合理的堤防工程堤坡加固方案前，首先需要对堤防工程堤坡稳定和非稳定渗流进行计算，用以判断堤防工程堤坡滑坡的成因以便在加固方案中采取有针对性的措施对其进行加固。针对不同的失稳问题需要采取不同的加固方案。

2.1 背水堤防工程堤坡失稳加固

对于堤防工程堤坡所存在的浅层滑坡失稳问题，优先考虑挖出全部的滑动体进而对相应部分进行加固。在堤身渗流的防治上可以采用堤身劈裂防渗帷幕技术，通过在堤身邻水侧做黏土截渗墙增强堤身的抗渗能力。对堤坡失稳部分进行削坡直至堤坡的坡度满足堤防工程堤坡稳定要求，堤坡的坡度为1∶3为宜，如滑坡滑弧上口延伸至坡顶则无须进行坡度修理，而是直接进行滑动体挖除作业，挖除过程中将按照每0.2m为一级的方式进行逐级挖掘，将滑动体区域挖掘成锯齿状，每一级开挖都要开挖至未滑动土中1/2以上，用以增强回填土与堤防工程之间的稳固性。完成回填土施工后需要对堤防工程堤坡的坡度进行重新构建。针对堤脚挖塘所导致的边坡失稳，在加固处理时，回填土料的范围应覆盖在滑坡出口处至少5m的范围内，且应选择透水性较好的砂石作为回填的主要材料。而后继续对堤防工程堤坡滑动体进行挖掘替换以此来恢复堤防工程堤坡的稳固性。

2.2 邻水堤防工程堤坡失稳加固

针对邻水堤防工程堤坡失稳加固需要结合具体的失稳原因采取不同的加固方案：（1）针对边坡崩岸失稳问题，首先采用抛石护脚的除险加固方式，而后对堤防工程堤坡上易滑动部分进行挖除替换。这一方法主要应用于浅层失稳问题;（2）堤防工程堤坡深层滑动的除险加固。如堤防工程堤坡失稳的部位深入堤身且延伸至堤基内时，将无法应用全挖掘替换法对堤防工程堤坡进行加固。可以采用挖掘部分滑动体并对剩余部分进行加固的施工方法。首先需要对堤防工程堤坡主滑体部分进行确定，通过作图确定堤防工程堤坡上主滑体与阻滑体之间的分隔点，并以此为分界线挖掘堤防工程堤坡上的滑动体部分并按照前述浅层堤防工程堤坡滑坡挖除与构建法对堤防工程堤坡进行重新构建，对于填筑的材料需要结合堤防工程堤坡的密实度及堤身防渗要求具体确定，以确保重筑后的堤防工程堤身具有良好的密实度和防渗性。在完成了对于堤防工程堤坡滑动体的重新构筑后，需要对阻滑体部分进行重新压筑以增强阻滑体的阻滑性。通过这一方式能够有效地增强堤防工程堤坡的稳固性。对于堤防工程堤坡堤基的加固可以采用以下几种方法：①搅拌法。通过钻孔至堤基部分，注入水泥浆并利用专用的拌和机械将地基中的软弱土与水泥浆拌和成水泥土，待到水泥土充分固化后将能够有效地提升堤防工程堤基的稳固性;②灌浆加压法。钻孔钻至地基部分，并利用高压将水泥浆强行注入需要加固的部分，通过水泥将与土壤的结合用以提高堤防工程堤基的稳固性;③振冲法。利用专用机械将碎石强行挤入堤防工程堤基的软弱土体中，形成碎石桩从而与周围土体形成复合地基，有效地增强地基的稳固性。对于堤防工程堤坡需要构筑浆砌石护坡，用以增强堤防工程堤坡的抗浪性，提高堤防工程堤坡的稳固性。除了浆砌护坡外，还可以构建混凝土护坡、草皮护坡等。

结语

堤防工程堤坡失稳对于堤防工程安全运行有着重大的影响。应当积极做好土筑堤坝的防护加固，使得堤防工程能够安全运行。本文在分析造成堤防工程堤坡失稳因素的基础上对如何采取有效措施进行堤防工程堤坡加固进行了详细介绍。

参考文献

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