水利堤防工程设计规范

'水利堤防工程设计规范华人民共和国国家标准防工程设计规范条文说明目次总则堤防工程的级别及设计标准堤防工程的防洪标准及级别安全加高值及稳定安全系数 基本资料气象与水文社会经济工程地形工程地质堤线布置及堤型选择堤线布置河堤堤距的确定堤型选择堤基处理一般规定 软弱堤基处理透水堤基处理多层堤基处理岩石堤基的防渗处理堤身设计一般规定筑堤材料与土堤填筑标准堤顶高程土堤堤顶结构堤坡与戗台护坡与坡面排水 防渗与排水设施防工程设计规范条文说明防洪墙堤岸防护一般规定坡式护岸坝式护岸墙式护岸其他防护型式堤防稳定计算渗流及渗透稳定计算 抗滑稳定计算沉降计算堤防与各类建筑物构筑物的交叉连接一般规定穿堤建筑物构筑物跨堤建筑物构筑物堤防工程的加固改建与扩建加固改建扩建堤防工程管理设计 一般规定观测设施交通与通信设施防汛抢险设施生产管理与生产设施附录堤基处理计算附录设计潮位计算附录波浪计算附录堤岸防护计算附录渗流计算附录抗滑稳定计算 防工程设计规范条文说明总则我国洪潮灾害十分严重堤防是抵御洪潮水危害的重要工程措施新中国成立以来我国进行大规模的堤防建设全国已建堤防总长余万公里在历次洪潮灾害发挥了巨大的作用随着社会经济的发展新建加固扩建及改建堤防工程的任务将日益繁重而堤防工程设计几十年来无标准可循与大量的堤防建设需要极不适应由于缺乏反堤防自身特点和要求的标准堤防工程设计难以做到技术先进经济合理安全适用等要求因此制定堤防工程设计的标准是适应国家堤防建设的需要也是使堤防工程建设走向科学化规范化的轨道不断提高堤防工程设 计水平的必然要求我国堤防种类繁多按抵御水体类别分为河堤湖堤海堤按筑堤材料分为土堤砌石堤土石混合堤钢筋混凝土防洪墙等工程建设性质又有新建堤防及老堤的加固扩建改建之分本条规定的适用范围是充分考虑我国堤防工程的不同类别及新老堤建设的具体情况使本规范有较好的通用性和可操作性堤防工程是防洪防潮工程的重要设施在河流湖泊的综合规划或防洪专业规划为实现防洪总体目标作为防洪体系中的水库堤防滞洪区分洪道等工程措施承担不同的任务堤防工程设计须按照规划确定的任务和要求进行城市堤防是城市的基础设施是城市总体规划的组成 部分须按总体规划确定的任务和要求进行设计同时城市防洪工程又是河流湖泊海岸带综合规划或防洪专业规划的组成部分且是规划防洪的重点因此城市防洪工程应以上述两类规划作为依据基本资料收集整理和分析工作是搞好堤防工程设计的前提根据各设计阶段不同的精度要求要有针对性地开展工作水利工程按基建程序通常规定有项目建议书可行性研究初步设计技施设计和施工详图等设计阶段堤防工程根据堤防级别工程规模和主管部门要求可对各设计阶段适当合并或简化不同的设计阶段对资料的要求既有相异之处又有相互联系和各设计阶段通用的地方在收集整理和分析资料时 既要注意各设计阶段对资料精度要求又要通盘考虑尽可能避免重复以达到在满足设计要求前提下减少资料收集的工作量为了保证基本资料完整和可靠性需要对收集整理的基本资料进行分析验证工作为确保堤防工程在设计条件下的安全运用使堤防工程有效地抵御设计条件下的洪潮水危害堤防工程设计应满足稳定渗流变形等直接涉及工程安全的基本要求这是本规范的堤基处理堤身设计堤岸防护等章节中的共性问题因此本条对这一共性问题作了原则规定我国堤防工程堤线长保护范围广堤防所在地区自然环境社会经济等条件存在很大差异在堤防工程设计应根据当地实际情况认真贯彻因地制宜就地取材的原则以达到在保证 工程质量的前提下降低工程造价的目的新技术新工艺新材料应在总结经验和分析研究的基础上积极慎重地采用必要时应进行科学试验本条作了对地震烈度度及其以上地区的堤防工程震设防措施的限定规定是因为其一堤防工程遭遇大洪水机率小高水位运行时间短同时又遭遇度及其以上地震烈度的机率更小其二震设防措施代价高根据我国国情从实际发只能对特别重要的城市堤段如保护核电站或重要的城市工业设施的级堤防经上级主管部门批准方可进行震设防设计堤防工程涉及国民经济多个部门和专业主要涉及水利水电城建交通铁道地质等部门 防工程设计规范条文说明和有关专业因此本条作了除满足本规范规定外还要符合国家现行有关标准的规定防工程的级别及设计标准防工程的防洪标准及级别堤防工程是为了保护防护对象的防洪安全而修建的其自身并无特殊的防洪要求因此堤防工程的防洪标准主要由防护对象的防洪要求而定现行国家标准防洪标准防护对象的防洪标准见表如果一个防护区范围较大当各类防护对象可以分别防护时按各防护对象的重要程度由防护对象的防洪标准分别确定堤防工程的防洪标准如果不能分别防护时为了保证主要防护对象的防洪安全 应按本规范规定选取各防护对象中标准较高的防洪标准确定堤防工程的防洪标准堤防工程的级别根据堤防工程的防洪标准确定表防护对象的等别和防洪标准防护对象的等别重要性特别重要的城市重要城市等城市一般城市城镇非农业人口万人防洪标准重现期年防护区人口万人乡村防洪区耕地万亩防洪标准重现期年工矿企业规模特大型大型 中型小型工矿企业防洪标准重现期年重要程度骨干铁路次要骨干铁路地区铁路铁路路基运输能力年防洪标准重现期年汽车专用等级高速公路路基防洪标准重现期年交一般公路等级通路基防洪标准重现期年按具体情况定 运重要性重要城市港区等城市港区一般城镇港区输江河港口防洪标准重现期年设施重要性重要港区等港区一般港区海港防风暴潮标准重要程度重要国际机场重要国内机场一般国内机场民用机场 防洪标准重现期年工程规模大型中型小型油气管道防洪标准电厂规模特大型大型中型小型动火电厂装机容量力防洪标准重现期年设施高压超高压电压输配电设施防洪标准重现期年 重要程度国际省际重要线路省际省地间地县间通信设施防洪标准重现期年保护等级国家级省级县级文物古迹防洪标准重现期年本规范堤防工程的级别根据防护对象的防洪要求决定为区别不同水体洪水对防护对象的威胁程度根据防洪标准条规定本条作了堤防工程的级别可适当提高或降低的原则规定 防工程设计规范条文说明根据防洪标准条人口密集乡镇企业较发达或农作物高产的乡村防护区其防洪标准可适当提高的规定参照沿海各省区市的现行等级划分标准见表滨海地区堤防工程较一般乡村堤防工程的防洪标准适当提高表我国部分省区市海采用的潮位波浪设计标准省堤防级别区项目市农业用地万亩广防护区规模 人口万人西设计标准重现期年城重要性重要等一般防镇人口万人广护东区乡农业用地万亩村人口万人设计标准重现期年围垦区毛面积万亩福 建设计标准潮位重现期年风速农业用地万亩范围很大浙防护区规模经济影响巨江人口万人大设计标准重现期年上防护对象市区海设计标准重现期年江防护区农业用地万亩苏设计标准重现期年蓄滞洪区是江河防洪工程体系的重要组成部分 其堤防的防洪标准是由它在防洪工程体系承担的防洪任务来决定的因此蓄滞洪区堤防工程的防洪标准需根据批准的流域防洪规划或区域防洪规划的要求专门确定我国堤防工程大部分是土堤或土石混合堤加高加固相对比较容易而水闸涵洞泵站等建筑物及其他构筑物一般为钢筋混凝土混凝土或浆砌石结构加高改建比较困难堤防工程与建筑物的接合部在洪水通过时易现险情引起溃决因此本条对这些建筑物的设计防洪标准提了较高的要求安全加高值及稳定安全系数在堤防工程设计由于水文观测资料系列的局限性河流冲淤变化主流位置改变堤顶 磨损和风雨侵蚀等设计堤顶高程需有一定的安全加高值安全加高值不含施工预留的沉降加高波浪爬高及壅水高表系参考水利水电枢纽工程等级划分及设计标准平原滨海部分及碾压式土石坝设计规范考虑到堤防高度较土坝低加上堤防加高一般比水利枢纽或土坝容易所以本规范采用比土坝低一级的数值既使级堤防重要堤段的安全加高值最大也不超过土坝规定的最大数值防工程设计规范条文说明无粘性土渗透变形的允许坡降是以土的临界坡降除以安全系数确定的规范提安全系数通常流土破坏对堤防工程的危害较大安全系数取管涌安全系数的取值小于 流土破坏故取表适用于无粘性土渗流出口无滤层的情况特别重要的堤防工程和粘性土的允许坡降通过试验确定土堤在设计需要对安全留有裕度为避免过大变形考虑承受各种荷载的准确程度和土料试验分析的误差等因素所以土堤在不同的运用条件下按照堤防工程的级别规定不同的安全系数表所列安全系数适用于瑞典圆弧法用其他方法采用的安全系数另行论证在过去十几年全国各地新建或加固的堤防工程设计均参考碾压式土石坝设计规范规定的抗滑稳定安全系数部分堤防工程设计采用的抗滑稳定安全系数列如表表部分防工程设计采用的抗滑稳定安全系数 堤防工程级别堤防工程名称黄河大堤荆江大堤洪湖分蓄洪工程黄石长江大堤北江大堤洞庭湖分蓄洪工程淮河入江水道高邮湖大堤松花江肇东堤碾压式土石坝通常比堤防高且经常挡水抗滑稳定安全要求比较高但堤防堤线长地质勘探 工作不可能做得象土坝那样详细试验资料的代表性也有限施工土料不一定完全符合设计要求施工质量又不易控制河堤工程运用时还存在受河水冲刷引起塌坡的可能等等考虑堤防工程的这些特点本规范所规定的抗滑稳定安全系数与碾压土石坝的抗滑稳定安全系数相同堤防工程正常运用条件即为设计条件非常运用条件是指地震施工期的运用等在软弱堤基上修筑土堤其抗滑稳定较差如要求达到规范的数值则设计的堤防断面比较大不经济因此本规范对于这类堤防放宽了设计指标表所列安全系数适用于剪切强度公式计算基本资料 气象与水文本条除水位潮位等普遍需要的资料外其他项目根据设计需要有针对性地搜集提供例如堤身堤基土质冲性能较弱的需要提供江河流速资料多泥沙河流需要提供泥沙及河床淤积资料湖堤海堤及大江大河堤防需要提供风浪资料我国东南部多雨地区需要提供施工期降雨天数及降雨强度资料北方严寒地区需要提供冰情及施工期气温资料等本条所需的各种水位潮位要满足确定堤顶高程和堤身断面核算堤坡稳定和堤身堤基渗流稳定以及确定护坡上下限等方面的设计计算资料与堤防工程有关地区的水系水域分布和治理情况河势演变和冲淤变化等资料是堤线布防工程设计规范条文说明 置堤型选择堤身设计堤基处理及堤岸防护等重要依据本条对收集整理上述内容的资料作了原则规定社会经济本条规定了对堤防工程保护区应具有的社会经济资料是堤防工程设计分析确定堤防级别的重要依据也是进行堤防工程经济效益分析和环境影响评价所需要的基本资料本条规定了对堤防工程区应具有的社会经济资料是堤防工程设计时进行堤线比选工程投资估算挖压占地房屋拆迁及移民安置的基本资料工程地形本条是根据国家现行标准水利水电工程测量规范规定 结合堤防工程设计需要而定地形图的比例尺在选线阶段一般可利用大多数筑堤地区的现有的或地形图进行工作定线测量是确定堤线测算工程量统计挖压拆迁以及施工场地布置的基本依据需测专用带状地形图其比例尺图比较常用带状地形图的宽度需满足初步设计包括防渗排渗区及护岸工程范围施工图设计包括料场区和工场布置区范围及管理包括护堤地范围的要求有些河床较为稳定的河流为了对塌岸段采取防护措施有时还有测量水下地形的要求为了确统计挖压拆迁数量和类别尽可能用航测与一般地面测图互相印证以保证地物边界和物种形象的可靠性 纵断面图比例尺是按照水利水电工程测量规范要求并结合堤防工程特点而确定的原则上一个纵断面图尽可能布置在一幅图纸上同时又能满足有关文字注记的要求横断面图的间距除根据不同设计阶段不同精度要求外还需使断面具有代表性为此在堤防走向的曲线段以及地形地质变化较大处即相应堤身断面变化处应插补增加一些横断面图本条规定的横断面图的比例尺是总结各地实践经验后确定的纵断面图的绘制一般可利用横断面图资料点绘但当两横断面之间有沟汊或堤埂等特殊地形时应据实反于纵断面图上工程地质国家现行标准堤防工程地质勘察规范中的工程地质勘察报告其工程地质及筑堤材料资 料项目内容覆盖面比较全面各地在堤防工程设计时除工程地质剖面图等普遍需要的资料外需根据本工程的地理特点有针对性的选择项目进行勘探试验堤线布置及型选择线布置本条列举堤线布置需要考虑的各种因素这些因素在不同的地点对堤线选择有不同的影响因而需要综合考虑河堤距的确定河流的不同河段设计洪水流量往往有较大的差别地质地形施工条件也不尽相同因而堤防工程需要分河段进行设计 防工程设计规范条文说明在一定的设计洪水条件下设计堤距与设计堤高是相互关联的堤距愈近保护的范围愈大但堤身愈高工程量增加而且水流流速增大堤防易于发生险情险工也愈长所以需要比较研究一般的方法步骤是假定若干个堤距根据堤线选择的原则在河道两岸进行堤线布置根据地形或断面资料用水力学方法分别计算设计条件下各控制断面的水位流速等要素对于多沙河流还需考虑洪水过程的河床冲淤及各设计水平年的淤积程度分别绘制不同堤距的沿程设计水面线根据规定的超高及计算的水面线确定设计堤顶高程线 根据地形资料和设计的堤防断面计算工程量比较不同堤距的堤防工程技术经济指标选定堤高及堤距由于种种历史原因多数河道的堤距偏窄给防洪带来问题而展宽堤距在实施上阻力很大改建的投资也比较高因此本条规定在设计堤距时要留有余地型选择本条列举了堤型选择应该考虑的一些因素多数情况就只有一二个因素起主导作用有些情况下堤型可以根据实践经验确定土堤是我国江河湖海防洪广为采用的堤型土堤具有就近取材便于施工能适应堤基变形便于加修改建投资较少等特点堤防设计往往作为首选堤型目前我国多数堤防采用均 质土堤但是它体积大占地多易于受水流风浪破坏因而一些重要海堤和城市堤防采用了其他堤型同一条堤线根据各堤段具体情况分别采用不同堤型是比较常见的但不同堤型的接合部易于现质量问题危及防洪安全因而本条强调了不同堤型的接合部要认真处理基处理一般规定国家现行标准碾压式土石坝设计规范对沉降量的规定竣工后的总沉降量包括坝基及坝体一般不宜大于坝高的这规定对堤防来说要求过高据调查了解各省新建堤防的沉降量多数超过海堤沉降量更大所以本条只原则提 竣工后堤基和堤身的总沉降量和不均匀沉降量应不影响堤防的安全运用我国的堤防大多是历史形成的因此有些地基常存有墓坑窑洞井窖房基杂填土等还有天然暗沟和动物巢穴等若不探明加以处理会降低堤基强度和发生严重渗漏危及工程安全软弱地基处理软弱堤基采用铺垫透水垫层的很多单独或综合使用铺垫透水材料在堤脚外加压载打排水井和控制填土加荷速率等是我国海堤和土石坝软基处理的常用方法并普遍取得较好效果单独使用一种措施的如福建大官板围垦工程海堤用排水砂井浙江湖陈港高的堆石坝用砂石排水垫层 浙江宁波大目涂围海工程海堤和北仑港电厂灰坝用土工织物排水垫层浙江溪口水库高的土坝和英雄水库土坝用压载苏北里运河土堤用控制填土速率措施采用综合措施的如杜湖水库高的土坝用砂井加压载秦山核电站海堤浙江乍浦海堤浙江青珠农场围垦海堤防工程设计规范条文说明厦门东渡港二期围堰连云港吹填围堰深圳赤湾防波堤等用土工织物上加压载为加速软土地基的排水固结以往多采用排水砂井作为垂直排水通道年代以来应用塑料排水带插入土作为垂直排水通道在国内外已得到广泛应用软土层下有承压水时如排水井穿透软土层会使承压水大量涌造成堤基淹没和基础破坏的严重后果所以应避免排水井穿 透软土层如排水井需穿透软土层应采取必要的防护设施泥炭地层在我国东北分布很广筑堤很难避开黑龙江省国营农场总局曾在泥炭层地基上修筑土坝已运用多年资料见黑龙江国营农场总局勘测设计院的泥炭层地基筑坝的试验与实践刊于坝基基础处理汇编东北地区水利科技协作组年月分散性粘土在我国多有发现黑龙江部引嫩南部引嫩等工程都遇到分散性粘土黑龙江省南部引嫩工程土坝上的分散性粘土经多年试验研究处理后已正常运用多年美国陆军工程师团年编制的堤防设计与施工手册亦推荐采用掺石灰和加滤层的方法处理透水堤基处理 铺盖防渗是国内外常用的长江无为大堤中的惠生堤是用长度为的粘土铺盖防渗经多次洪水考验卓有成效黑龙江省齐齐哈尔等城市堤防中的砂基砂堤有用复合土工膜或编织涂膜土工布防渗的效果很好在深厚透水的堤基上采用截渗墙防渗的堤段近年来逐渐增多山东黄河河务局年在济南市西郊常旗屯附近的黄河大堤上用该局研制的联合回转钻机矩形造孔设备建造地下连续截渗墙墙厚穿过强透水层进入下卧相对不透水层平均深度造孔尺寸共建造截渗墙年代以来高压喷射灌浆已广泛用于地基防渗哈尔滨市年在松花江大堤上用高压 喷射灌浆建造截渗墙墙厚大于长最大深度最小深度平均深度建造防渗墙有效面积效果明显射水法建造地下混凝土防渗墙是福建省水管局为堤基防渗研制的多年来在我国福建江苏和黄河下游等堤防加固得到较广泛应用江苏省水利勘测设计院年月在淮河骆马湖南堤加固用射水法建造地下混凝土防渗墙试验获得成功墙厚墙深长河南省宿鸭湖水库土坝采用板桩灌注防渗墙墙厚墙深固化灰浆防渗墙国内有试验研究资料在日本用得较多多层堤基处理国内堤防双层地基普遍存在有各种处理措施 用减压井处理的有安徽长江同马大堤透水层厚表层为弱透水层为确保同马堤在设计洪水位下防渗安全在汇口乔墩朱墩甘家桥四段用减压井处理共设口减压井已运用多年安徽省淮河和长江堤防多有采用盖重的肇庆市西江堤防有一段也采用盖重处理多层地基处理在水库土坝实例较多如河南白龟山水库和河北黄壁庄水库土坝采用盖重和减压井综合处理措施均经多年运用效果良好岩石堤基的防渗处理岩基上的土堤主要应防止岩石裂隙和沿岩石面的渗水冲蚀风化的岩石和堤身深层处理投资太大而且也没有必要所以堤基以表面处理为主本条规定应在防渗体下采用砂浆或混凝土封 防工程设计规范条文说明堵岩石裂隙并在防渗体下游侧设置滤层防止细颗粒被带非防渗体部分用滤料覆盖即可身设计一般规定堤防工程由于堤线长工程量大往往是群众性施工群众性管理和防汛所以结构应尽量适应这些特点堤防具有沿堤线地基及其他自然条件复杂多变等特点堤身设计需要分段进行参照条件相近的堤防设计经验拟若干个标准断面进行稳定计算再经技术经济比较最后确定设计断面堤身一般是指临背水堤脚线之间地面以上建筑的挡水体 堤高应从清基后的原地面算起新堤通过故河道堤防决口堵复海堤港汊堵口等地段水流地基筑堤材料及各地的施工方法有很大差异需要在各地行之有效的经验基础上研究制订设计方案筑材料与土填筑标准堤防工程大部分为土堤少部分为土石复合堤城市防洪还有混凝土防洪墙故筑堤材料主要是土料其次是复合堤的砌石墙和防浪墙及块石护坡用的石料以及护坡垫层或复合堤过渡层用的砂砾料堤防工程应优先考虑就地取材本规范根据堤防工程特点对土石砂砾种筑堤材料提质量要求对混凝土骨料选用标准按水利水电工程天然建筑材料勘察规程执行粘性土土堤填筑的含水量指标应考虑可用土料的天然含水量 施工季节等条件要求尽量接近最优含水量根据资料分析当填筑土含水量与最优含水量的差值在时压实干密度差约在左右为不使压实干密度太低所以规定含水率与最优含水率差值不宜超过亦不宜小于具体应用可考虑取土场的客观条件及其他技术经济方面的因素分析而定如用本条所列土料筑堤堤防在运用期可能产生贯穿性裂缝空洞或发生渗流破坏或产生严重变形和失稳故除采取一定的处理措施外一般要避免采用土料的填筑质量需使其具有足够的剪强度和较小的渗透性压缩性填筑质量的主要标准是土的密实度和均匀性对不同等级不同土料填筑的土堤确定合理的压实度才能使堤防断面 设计经济合理粘性土堤筑设计压实度定义为式设计压实度设计压实干密度标准击实试验最大干密度标准击实试验按国标土工试验方法标准规定的轻型击实试验方法进行相当于国际上采用的普氏标准击实试验无粘性土填筑设计压实相对密度定义为式设计压实相对密度防工程设计规范条文说明 设计压实孔隙比试验最大最小孔隙比相对密度试验按国标土工试验方法标准中规定的方法进行我国碾压式土石坝设计规范规定对粘性土的填筑压实度标准对级坝应不低于对级坝应不低于该规范对无粘性土的相对密实度要求不低于在我国大量堤防工程是采用压实法填筑的考虑到我国各地的实际施工条件和经验针对各级堤防的重要性本规范对粘性土筑堤的压实度规定为级堤防不应不于级和超过的级堤防不应小于低于的级及级以下堤防不应小于对无粘性土筑堤的相对 密实度规定为级和高度超过的级堤防不应小于低于的级及级以下堤防不应小于这些堤段通常是在软土地基上或水中填筑施工方法和断面结构都需根据各地具体条件和当地材料施工经验等因地制宜选择是否压实和压实密度也需根据具体情况确定顶高程堤顶高程应在对洪水及风浪资料进行计算分析的基础上确定但因为堤线长自然条件堤的走向变化复杂按公式计算超高时成果变幅大直接使用有困难可采用按堤的等级材料及河段特性分段定一个超高值作为设计值级堤防为大江大河大湖干流堤防或重要支流堤 防规定超高不小于我国部分堤防超高见表我国北方黄河内蒙古和山东河段以及东北一些河流由于特殊的地理气候条件在开河流冰期时常在河道卡口段或急弯处冰凌堆积形成冰塞冰坝使上游河道水位急剧壅高往往对两岸堤防造成严重威胁个别年份甚至会导致一些堤段漫堤决口损失严重因此对这些地方的堤防除按本规范第条规定分析计算确定堤顶高程外尚应收集分析历史流冰期卡冰壅水水位和风浪资料进行分析论证综合研究合理确定该河段堤防的堤顶高程堤顶设有防浪墙时土堤顶需高设计洪水位以上使堤身浸润线以上有一定的保 护土层堤面得以保持干燥土堤竣工后还会发生固结沉降为保持设计高程在设计时需预留沉降量沉降量包括堤身沉降和堤基沉降一般压实较好的堤防根据经验沉降量可为堤高的较高堤防软弱地基上筑堤无法压实或压实较差的的土堤沉降过程较长且沉降量较大故对这些条件下的堤防和堤基要求按本规范第节有关规定计算沉降量表我国部分流域堤防超高值表流域堤名超高荆江大堤九江大堤长江 武汉防洪堤支流堤防工程设计规范条文说明续表流域堤名超高下游上段黄河下游段下游下段淮河干堤淮河一般堤 洪泽湖堤干流堤海河潮白河堤佳木斯城区段松花江乡村堤下游干堤辽河沈阳市区鄱阳湖湖堤 洞庭湖重点堤垸土堤顶结土堤堤顶宽度需满足防汛抢险时交通需要对级堤防规定顶宽不宜小于级堤防不应小于主要为满足防汛抢险交通和机械化抢险作业要求我国各地气候条件土质交通状况都不相同如背水面有平行堤防的交通道路堤顶宽就可以减小堤身高度大土质为少粘性土可适当增加堤宽国内部分江河湖海堤顶宽列于表供参考是指不能满足按第条规定要求而增加堤顶宽度从结构和经济方面都不合理时可采用设回车场避车道存料场等办法解决 上堤坡道的标准应和上堤交通道路等级和要求相一致临水侧上堤坡道要尽量避免行洪阻水和形成挑流而冲刷堤防所以要顺水流布置堤顶路面作为管理和防汛交通道路使用我国各地一般情况是粘性土堤路面铺砂石砂性土或砂壤土路面要求盖粘性土防止风雨剥蚀和流失重要的堤段亦有修建沥青或混凝土路面的但要注意堤防加高扩建的可能性和技术措施在城镇附近场地受限制或取土困难的条件下修防浪墙往往是经济合理的新建防浪墙需在堤身沉降基本完成后进行对于有斜坡式护岸的堤防防浪墙基础一般要和护坡分开并设置在稳定的堤身上以防止因护坡的滑动造成防浪墙的倾覆 防工程设计规范条文说明表我国部分江河湖海堤顶宽度表堤名堤顶宽度堤名堤顶宽度一江河堤海河子牙河堤黄河下游干流堤平工险工嫩江吉林段堤黄河下游支流堤平工险工珠江北江堤长江类二湖堤长江类鄱阳湖重点堤长江类支流堤鄱阳湖一般堤长江民垸洞庭湖重点堤 淮河淮北大堤洞庭湖一般堤淮河城市工矿堤微山湖江苏西堤淮河一般堤海堤淮河支流堤浙江海堤辽河干流堤上海海堤辽河支流堤苏北海堤海河滦河堤广东重点海堤海河永定河堤广西海堤坡与戗台土堤堤坡需满足施工管理和稳定的要求据国内外堤防资料堤坡一般为堤身为轻砂壤土稳定渗流从堤坡逸其稳定安全坡度约为 级土堤大多为江河干流和湖堤的重要堤段要求堤坡不陡于海堤临水侧的坡度根据所采用的护坡型式而定表是我国浙江省海堤常用的设计坡度值表海临水侧设计坡度堤防是否设戗台各国做法不一美国加拿大等护坡型式设计坡度国考虑机械化施工的方便主张缓坡不设戗台背水坡基本草皮护坡上平行浸润线我国堤防考虑管理和防汛需要较高的土抛石护坡缓于堤通常在背坡堤顶以下设戗台干砌石护坡 风浪潮汐袭比较严重的海堤湖堤结合临水坡浆砌石护坡护坡结构设置消浪平台可以减小波浪爬高增强堤身的稳陡墙定性据浙江省试验资料当平台宽度为波高的倍时一般不小于且效果较好平台高程位于静水位附近时波浪爬高值较小单折坡式断面折坡点高程在静水位或接近静水位时下坡陡的较下坡平缓者爬高值小消浪平台是集消能的部位根据经验特别是平台前沿转角处要注意加固一般用浆砌大块石或整体现浇混凝土修筑并需留有足够的排水孔护坡与坡面排水 临水堤坡主要防水流冲刷波浪淘刷冰和漂浮物的撞击破坏背水坡主要防雨水冲刷等海堤可能允许越浪土堤两面都需要防冲刷可根据需要选用护坡型式级堤防为江河湖海干堤或重要支流堤对水流冲刷或风浪作用强烈的重要堤段临水防工程设计规范条文说明坡一般采用砌石混凝土或土工织物模袋混凝土等标准较高的护坡型式一般情况下临背堤坡均可采用水泥土草皮等造价较低的护坡型式根据淮委经验壤土堤防临水面的草皮护坡可抗御级以下风浪和流速以下的水流冲刷我国各地有许多适用于当地条件的护坡型式凡行之有效的在设计也可选用受风浪水流潮汐等袭严重的堤防砌石护坡 其结构尺寸都要进行计算以确保护坡的稳定可靠和经济合理对高度低于的级堤防或级以下堤防其护坡结构尺寸主要根据构造和施工需要确定一般可参照同类堤的护坡加以选定通常河堤挡水时间短波浪不大护坡下作一般垫层即能满足要求有些风浪大挡水时间长的堤如海堤和部分湖堤加厚垫层对护坡安全非常重要对于短期靠水的堤防排水孔可设至近堤脚对于经常靠水的要设至常水位附近护坡设置变形缝是为适应护坡的沉降和温度变形堤身填筑质量一般不均匀沉降量也有差异所以变形缝间距宜小些 堤脚坡面转折处护坡受力复杂且极易影响护坡的稳定故在这些部位要设置坚固的基座护坡和堤顶交界处易形成雨水顺垫层的渗流通道造成堤身的冲刷所以需设封顶防止风浪潮汐的破坏是海堤安全的关键所以海堤一般都设有较坚固的上游护坡和防浪墙根据浙江等省海堤建设经验海堤护坡型式一般为斜坡式陡墙式和复合式种根据当地土质材料堤高及其他自然条件综合考虑因地制宜地选用级的海堤及较高的海堤护坡常用复合式护坡型式混凝土异型防浪块体型式的选用可参考港口工程技术规范重要的工程要进行试验确定 堤面排水设施是为安全排泄降雨径流而设置的因降雨造成堤身严重冲刷的堤防考虑设置堤面排水设施排水系统布置和尺寸应根据降雨资料分析计算也可按堤防管理经验确定要注意和堤脚外排水系统的连接防渗与排水设施土堤一般尽可能选取均质断面只有当筑堤土料渗透性较强不能满足渗流稳定要求时才考虑设防渗或排水设施适宜作防渗和排水的材料很多需本着安全可靠就地取材的原则选取堤身防渗主要是满足堤的渗透稳定要求对于渗流量只要不影响安全一般无要求堤身防渗和排水设施与堤基防渗与排水设施统布设 共同组成完整的防渗体系以确保安全这一要求是为了防止防渗体顶部遭受冰冻及机械破坏堤防如为人工施工防渗与排水体最小尺寸一般为如果是机械施工顶部最小宽度需根据所用施工机械的要求确定主要是考虑防止因冻胀破坏防渗体而影响堤防安全沥青混凝土和混凝土防渗体一般在堤防很少采用如采用时需参照有关规范进行设计土工膜和土工织物种类很多国内外在堤坝工程已广泛采用为保证土工膜和工土织物长期的防渗排水作用主要应防老化和机械生物破坏做好施工接缝 防工程设计规范条文说明国内外部分用土工膜防渗的土石坝见表表国内外部分用土工膜防渗的土石坝主要特征表坝高建成土工膜防渗体上游坝名国家所在地坝型保护层材料说明时间种类型式坝坡上部为阿特巴申苏联砂卵石坝薄膜心墙粗砂土工膜防渗 拉丁伊斯伏保加利亚堆石坝薄膜斜墙混凝土预制板薄膜两面有卵石上铺冷考道尔法国堆石坝土工织物保斜墙沥青混凝土护波札捷洛斯加高西班牙堆石坝薄膜斜墙砌石拉莫斯到 诺里耳斯克苏联砂卵石坝薄膜阿耳梅尼亚苏联砂卵石坝薄膜粘土斜墙漏太沙基加拿大斜墙坝薄膜斜墙水修补粒径小于黑河水库中国辽宁碎石坝复合土工膜心墙风化砂 粒径小于桦皮沟水库中国辽宁复合土工膜斜心墙河砂粒径小于顾营水库中国辽宁复合土工膜斜墙河砂粒径小于圣沟水库中国辽宁复合土工膜斜墙河砂粒径小于 葛沟水库中国辽宁复合土工膜斜墙河砂上部用田村土石坝中国广西柳州堆石坝复合土工膜斜墙土工膜防渗小岭头水库中国浙江宁波堆石坝在建复合土工膜斜墙透水混凝土上部水口电站围堰中国福建闽清堆石坝复合土工膜心墙用土工膜防 渗防洪墙城市工矿区等由于土地昂贵拆迁占地或取土困难等限制采用防洪墙挡洪往往是经济合理的因此在我国一些大城市和重要工矿区广泛采用防洪墙稳定计算安全系数需满足本规范要求地基应力需小于地基允许承载力且底板不防工程设计规范条文说明产生拉应力防洪墙基底不透水轮廓线主要由渗透稳定要求确定不满足时需采取加长渗径的措施为保证墙体和基础防渗系统可靠工作变形缝要设止水 止水材料需根据墙的等级进行选择岸防护一般规定江河湖海堤防的堤脚滩岸及其防护工程是密不可分的保堤必须固岸是一条普遍经验由于堤脚和岸滩在受水流风浪潮汐等的袭冲刷情况下经常造成破坏对这类堤岸需进行防护以控制调整水流稳定岸线保护堤的安全堤岸防护包括堤脚和近堤岸滩两类情况一类在堤外无滩或滩极窄要依附堤身和堤基修建护坡及护脚的防护工程包括修建平顺护岸及坝矶头护岸一般称其为险工另一类是堤前有滩滩 地受水流淘刷也危及堤的安全因而修建依附滩岸的防护工程前者为护岸工程后者为护滩工程以上两类工程都是直接为了保护堤的安全而修建因而统称堤岸防护工程堤岸防护工程是堤防工程的重要组成部分需结合堤身结构设计一并完成已建的堤防工程因发生崩岸或将发生崩岸威胁堤防工程安全时要及时修建堤岸防护工程堤岸防护工程设计应符合防洪规划及整治工程规划的要求工程布局应因势利导符合水流演变规律统兼顾上下游左右岸的利益如防洪航运港埠取水工矿企业农田水利等的要求修建防护工程应尽量不过多缩窄过洪断面不造成汛期洪水位较大抬高凡适宜修平顺护岸的则不修丁坝尤其不宜修长丁坝 堤岸防护要尽量采取工程措施与生物措施相结合的方法以达到经济合理的效果生物防护是一种有效的防护措施具有投资省易实施效果好的优点堤在经常不靠水或靠水时水深浅流速小的堤段要因地制宜植树种草进行防护堤岸防护工程的布局型式结构材料等方面多种多样各具不同特点需根据具体情况分析研究采用防护工程按型式一般分为以下四类坡式护岸也称为平顺护岸用冲材料直接铺敷在岸坡及堤脚一定范围形成连续的覆盖式护岸对河床边界条件改变较小对近岸水流的影响也较小是一种常见的需要优先选用的型式我国长江下游水深流急总结经验认为最宜采用平顺护岸型式我国许多 小河流堤防湖堤及部分海堤均采用平顺坡式护岸起到了很好的作用坝式护岸依托堤身滩岸修建丁坝顺坝导引水流离岸防止水流风浪潮汐直接袭冲刷堤岸危及堤防安全是一种间断性的有重点的护岸型式有调整水流作用在一定条件下常为一些河堤海堤防护所采用我国黄河下游因泥沙淤积河床宽浅主流游荡摆动频繁常现水流横向斜向顶冲堤防造成威胁的情况因此较普遍地采用丁坝垛短丁坝矶头以及坝间辅以平顺护岸的防护工程布局保护堤防安全长江在河口段江面宽阔水浅流缓也多采用丁坝顺坝保滩促淤保护堤的安全 墙式护岸顺堤岸设置具有断面小占地少的优点但要求地基满足一定的承载能力墙式护岸多用于城市堤防及部分海堤防工程设计规范条文说明其他防护型式包括坡式与墙式相结合的混合型式桩坝杩槎坝生物工程等海堤防护常采用上部坡式下部墙式或上部墙式下部坡式的组合型式桩式护岸我国海堤过去采用较多如钱塘江堤采用木桩或石桩护岸有悠久历史美国密西西比河游还保留不少木桩堆石坝黄河下游近年来修筑了钢筋混凝土试验桩坝生物工程有活柳坝防浪林植草防护等以上工程型式分类不是绝对的各类相互有一定交叉如坝式护岸在坝的本身护坡部分可以采 取坡式也可采用墙式坝式护岸也可采用桩丁坝桩顺坝活柳坝等墙式护岸也可采用桩墙式等堤岸防护工程经常受水流风浪潮汐的作用需要经常维修加固甚至抢险维护工程量大又有时限性因此本条提了对堤岸防护工程在结构材料方面的技术要求堤岸防护工程范围包括两个方面一是沿堤岸线的防护长度二是从防护工程断面上下防护的范围确定防护范围关系到工程的稳定及工程量投资的大小本条提了有关的技术要求和量化指标堤岸防护工程以枯水位分界上部和下部工程情况不同上部护坡工程除受水流冲刷作用外还受波浪的冲击及地下水外渗侵蚀同时处在水位变动区下部护脚工程一般经常受到水流淘刷 是防护工程的根基关系着防护工程的稳定因而上部及下部工程在型式结构材料等方面一般不相同块石是最常用的堤坝护脚加固材料新修的防护工程护脚部分将在水流作用下随着床面冲深变化而自动调整为防止水流淘刷向深层发展造成工程破坏应考虑在抛石外缘加抛防冲和稳定加固的备石方量对于大的险情往往难以预测因此应适当加大备石方量重要堤段防护工程范围的河段需要进行河道地形测量并结合冲刷计算成果分析为堤岸防护工程加固提供依据坡式护岸坡式护岸的上部护坡与土堤护坡部分的结构型式和要求基本相同下部护脚的结构型式和 材料种类较多可单独选用也可结合使用应从材料来源技术经济等方面分析比较确定土工织物模袋可以代替混凝土模板用高压泵把混凝土或砂浆灌入模袋之最后形成连续的板状结构主要用于护岸护脚效果很好混凝土钢筋混凝土块体包括混凝土钢筋混凝土异型体上海浙江在海堤防护广泛采用了多种型式的异型体下部护脚采用的石笼可用铅丝竹子土工网及土工格栅构成笼网护脚用的沉排有柴排土工织物软体排及铰接式混凝土沉排等抛石护岸是古今外广泛采用的结构材料据有关资料湖北荆江大堤护岸工程岸坡为水深超过利用粒径为的块石在垂线平均流速为的水流作 用下岸坡是稳定的湖南洞庭湖堤岸情况也表明块石护坡的稳定边坡约为为稳定河床和护脚在深泓逼岸处应抛至深泓缓坡处在岸坡缓于和流速不大的情况下抛石也可采用较小的粒径如江苏镇江市的江心洲头护岸采用块石质量为约相当于粒径为稳定效果也较好柴枕和柴排是传统的护岸型式造价低可就地取材各地都有许多经验柴排的排型和沉排面积可根据基本技术要求施工条件及历年使用经验确定土工织物枕排是一种土工织物袋装沙土充填物护岸为了使枕排具有防渗反滤保土防淤堵作用要求土工织物孔径满足 土工织物孔径小于该孔径保证率为的孔径值防工程设计规范条文说明充填物粒径大于该粒径的重量占的粒径值自年荆州地区长江修防处在长江游开始试验已先后在长江上车湾新河和下荆江后洲等处使用黄河和松花江护岸也有应用都取得了一定的效果本条要求主要是根据长江下游护岸工程经验总结提的对于岸坡很陡岸床坑洼多或有块石等尖锐物靠船舶以及施工时流速大于的不宜采用土工织物枕土工织物软体排铰链式混凝土板土工织物排是一种新型沉排由铺敷于岸床的土工织物及上压的铰接式混凝土板组成排端铺在多年平均最低枯水位处岸坡一般缓于 最低枯水位以上接护坡石混凝土块因有铰接串联能适应河床变形美国密西西比河早在年即开始采用铰接式混凝土沉排已成为广泛采用的定型结构由块长宽厚的加筋混凝土板组成的单元排在现场连接组成所需尺寸的沉排长江一些护岸工程也采用了铰接式混凝土沉排年长江武汉河段天兴洲护岸采用了铰接混凝土板聚脂纤维布沉排混凝土板尺寸为板的纵横间距为用钢筋环相互连接每块排体顺流向宽度为垂直流向长度为相邻排体重叠排体重能承受流速冲刷 排体系于岸坡上预安的混凝土墩地梁上沉排以上用水泥土护裹使用效果良好在沉排修建河段不容许船舶抛锚以防刺破土工织物布及钩住铰链牵动排体此问题在设计也可作进一步研究坝式护岸河流的治导线是确定堤岸防护工程位置的依据因治导线依据防洪规划确定体现了统兼顾上下游左右岸各部门的利益要求切忌根据局部塌岸孤立修建工程不顾整体影响的做法丁坝宜成组布置坝头应在治导线上发挥坝的整体功能黄河下游总结了以坝垛护弯以弯导流的布局经验美国密西西比河进行防洪结合航运进行整治防护工程严格遵循治导线布置效 果很好丁坝的布置是关系整体布局的问题应按整治规划原则结合具体情况确定本条吸收了国内外丁坝修建经验提技术要求和量化指标丁坝长度决定于岸边至治导线的距离如尚未作系统的整治规划则应兼顾上下游左右岸要求有利于导引水流的原则确定坝长一般坝长不宜大于如离岸较远可修土顺坝作为丁坝生根的场所此顺坝在黄河下游称之为连坝丁坝间距的确定应遵循充分发挥每道丁坝的掩护作用又使坝间不发生冲刷的原则即使下一道丁坝的壅水刚好达到上一道丁坝丁坝间距与坝长及水流潮流流向变化有关一般水流 流向变化大的丁坝间距宜小具体可通过公式计算黄河下游丁坝间距一般采用坝长的倍长江下游潮汐河口区采用倍我国海堤前的造滩丁坝一般采用倍有的采用坝长的倍美国密西西比河为倍欧洲一些河流为倍丁坝坝轴线与水流潮流方向夹角应根据具体情况决定非淹没不透水丁坝一般采用下挑式使水流平顺坝前冲刷坑浅有利于航运黄河下游修建的大量丁坝均为下挑式坝轴线与水流方向夹角一般为感潮河口段为适应两个相反方向交替来流应修建正挑丁坝强潮海岸坝轴线宜垂直于强潮流方向在强潮流方向与已建海堤线几乎正交时应在距海堤一定距离修筑淹没式顺坝常处于水下的潜丁坝应采用上挑式以促成坝间淤积 防工程设计规范条文说明不透水丁坝以抛石丁坝及土心坝外围护砌体构成土心丁坝这两种结构最常采用坝的型式结构尺寸根据具体条件进行稳定计算并结合已建工程经验分析确定土心丁坝在土体外的护砌部分一般采用护坡式重力式砌石防护要求有较好的基础基础承载力低影响稳定性一般不宜采用黄河下游的重力式砌石丁坝在加高改建已逐步改为护坡式土心丁坝的坝顶宽度除满足结构和稳定要求外还应满足运用要求如防汛抢险交通及堆放料物需要因此本条规定的坝顶宽幅度较大可根据具体情况选用沉排的整体性好适应河床变形能力强对于细砂河床或在水深流急处修建丁坝局部冲 刷深度大冲刷发展快采用沉排护脚及基床能有效地保护坝体安全过去河工采用柴排较多但因施工技术复杂护脚工程已较少采用现主要用于丁坝护底近年来沉排结构材料方面有新的进展已多采用新型材料制作软体排如由土工织物绳和混凝土块组成排体或由土工织物枕及枕垫组成排体这类新型结构沉排较为简单施工效率较高护脚护底效果比较好不透水丁坝尤其是较长的丁坝及淹没丁坝坝面应设向河心倾斜的纵坡以便坝顶在淹没时逐步漫水以减弱对水流产生的紊乱美国密西西比河丁坝坝顶纵坡采用日本河流潜坝顶纵坡采用我国钱塘江海堤丁坝向海倾斜纵坡采用墙式护岸 墙式护岸为重力式挡土墙护岸它对地基要求较高造价也较高因而主要用于堤前无滩水域较窄防护对象重要又需防护的堤段如城市重要工业区等墙式护岸断面在满足稳定要求的前提下宜尽量小些以减少占地墙基嵌入堤岸坡脚一定深度对墙体和堤岸整体抗滑稳定和冲刷有利如冲刷深度大应采取护基措施其型式可按本章节的要求采用墙与岸坡之间可回填砂砾石因砂砾石内摩擦角较大可减少侧压力在波浪波高和波速较大冲刷严重的堤段包括海堤等为了保护护墙后回填料的完整和墙式护岸的整体稳定安全应将护墙顶及回填料顶面采用整体式混凝土结构或其他防冲措施加以防护 此条提了墙式护岸嵌入岸坡较深时采用的结构型式要求具有一定强度满足结构剪弯等设计要求其他防护型式阻滑桩在抢险使用较多在正常护岸工程只有当削坡减载压脚等措施都受到条件限制时才考虑采用阻滑桩护岸桩在以往传统工程用得较多如著名的钱塘江海塘等目前逐渐为板桩或地下连续墙等所替代已较少使用沿海地区桩坝促淤保滩试验工程较多效果均较好黄河下游花园口险工采用了大直径透水桩坝试验也是成功的 杩槎坝由杩槎支架及挡水两部分组成一般适用于在水深小于流速小于的卵石或砂卵石河床上采用可做成丁坝顺坝字型的透水或不透水坝杩槎系用根四根杆件一头绑札在一起另一头撑开杆件以横杆固定承载重物如块石柳石柳淤等即构成杩槎杩槎相连形成档水面可抛石或土石筑成透水或不透水的杩槎坝防工程设计规范条文说明杩槎可就地取材造价低廉易建易拆可修筑成永久性或临时性工程四川省岷江修筑都江堰时已采用杩槎坝截流导流根据各地风浪对湖堤海堤的冲击观测有无防浪林带对近岸风浪爬高以及对堤防的破坏 程度等都大不一样防浪林带的消浪作用显著年南京水科院对洪泽湖大堤防浪林台模型试验报告宽的防浪林台上种植株径树冠直径左右的灌木林株距呈三角形布置其消波系数可达故应尽量推广种植种植防浪林以不影响河湖行洪为原则河湖岸可栽植柳树芦苇水杉海堤外滩面可栽植红树林芦苇以及草本植物如大米草互花米草寒台草咸冰草等防稳定计算渗流及渗透稳定计算大江大湖堤防汛期挡水时间长能形成稳定渗流浸润线海堤及有些江湖堤防挡 水时间短在汛期往往未能形成稳定渗流因此应根据实际情况按稳定渗流或不稳定渗流计算浸润线及渗流稳定性该条是根据我国沿海各地的海堤设计和参考国外有关设计规程的规定编写的抗滑稳定计算堤防的堤线很长应根据不同堤段的断面型式高度及地质情况结合渗流计算需要选定具有代表性的断面进行分析现将部分堤防加固设计实际选取的计算断面数列如表表我国部分防设计采用计算断面数量统计工程名称堤线长度计算断面个 荆江大堤初设黄河大堤可研土堤黄石长江大堤初设挡水墙洞庭湖防蓄洪工程洪湖分蓄洪工程湖北黄广大堤在地形地质条件复杂或险工段的计算断面可以适当地加密如黄河大堤荆隆宫堤段加固初步设计堤线长为历史上先后九次决口堤身下形成老口门填土混杂设计中选取了个 断面进行稳定计算稳定计算分为正常和非常两种情况正常情况是指堤在正常和持久的条件下工作非常情况是指堤在非常或短暂的条件下工作现将部分工程的设计条件和计算内容列如表防工程设计规范条文说明表部分堤防稳定分析的设计条件和计算内容工程名称正常情况非常情况设计洪水位稳定渗流临水背水侧堤坡北江大堤警戒水位度地震临水背水侧堤坡设计洪水位骤降临水侧堤坡 无水时临水背水侧堤坡设计洪水位骤降至堤坡脚处临水侧堤坡黄河大堤设计洪水位稳定渗流临水背水侧堤坡设计洪水位度地震临水背水侧堤坡设计洪水位稳定渗流临水背水侧堤坡荆江大堤设防水位度地震临水背水侧堤坡设防水位骤降至堤坡脚处临水侧堤坡洪湖分蓄洪工蓄洪水位稳定渗流背水侧堤坡建成期堤两侧水位堤两侧堤坡程主隔堤 由表可知各工程设计中的正常情况均以设计洪水位计算临背水坡的稳定有的小河流洪水涨落快堤身高水位一般挡水时间较短不能形成稳定渗流但对堤身填土质量较差渗透系数较大的堤段也能形成稳定渗流的浸润线从观测资料亦有反在洪水期有个别堤段的背水坡现散浸也可说明这种情况的存在同时在稳定状态下的渗流情况对背水堤坡是最危险的设计洪水位下的稳定渗流应作为大江大湖堤防最基本的计算情况对临水堤坡的稳定而言最危险的运用条件是高水位历时很长后水位迅速下降这种情况时有发生故将骤降期列为正常情况如以设计洪水位与地震遭遇设计标准明显过高应以多年平均水位遭遇地震比较合理 在软土地基上筑堤工程最危险的情况是堤身施工刚完毕时此时安全系数最小随着时间的延长地基上经过压密固结安全系数得到提高故稳定分析时应将施工期作为非常情况计算我国的堤防工程堤坡普遍采用草皮护坡不设排水设备雨水可以渗入堤身土体内当汛期江河发生洪水时有可能遭遇长期降雨在降雨量较大的情况下对填土渗透系数较大的堤身含水量达到饱和状态的土层较厚甚至使浸润线抬高应验算堤坡的稳定性土堤抗滑稳定计算方法目前各工程设计普遍采用圆弧滑动法进行电算工程实践认为圆弧滑动法计算的成果基本能反映实际情况 并能保证工程的安全确定土的剪强度进行稳定计算的方法有总应力法和有效应力法两种本规范将两种方法并列对于重要的较高的堤防宜采用有效应力法但采用有效应力法必须计算或测量土体有关部位的孔隙压力并要求用轴仪进行试验在目前能进行轴仪试验的单位尚不普遍据调查了解多数工程堤坡稳定分析时采用总应力法剪强度是由直剪仪进行固结快剪或快剪得的由于这种试验方法与分析方法比较简单故应用较广用总应力法计算堤坡稳定的关键是正确选择最能反映现场条件的试验方法以期得到符合实际的结果选择的依据为土体或地基的排水条件包括土的渗透性弱透水土层厚薄情况以及边界条件 加荷前土体的固结完成情况施工加荷速度当地基为饱和粘性土时因其透水性差固结速度慢而堤身填土施工期较短一般为一枯水季完成在进行稳定分析时宜采用直剪仪的快剪或轴仪不排水剪强度指标可以得到满意的结果当堤身已建成多年又要在其上加高培厚在验算地震期或水位降落时的堤坡稳定时可采用直剪仪固结快剪或轴仪固结不排水剪强度指标根据调查资料结合其他水工建筑物实际运行情况本条规定控制防洪墙基底最大压应力小于地基的容许承载力且基底压力的不均匀系数不应过大 防工程设计规范条文说明沉降计算国内堤防工程堤身高度一般为最高者在左右堤基土多为粘土壤土砂壤土等压缩性较小的土层在堤身荷载作用下不会产生很大的沉降量当堤身填土施工质量能达到设计要求堤身由于固结引起的沉降量亦是较小的然而当堤基为软土层或堤身较高施工质量比较差施工期短堤在竣工以后还会继续发生较大的沉降因此在设计时应计算沉降量并根据实践经验预留沉降超高以保证在沉降终了时堤顶高程能达到设计值沉降量计算分层总和法是最常用的方法该方法简明实用计算结果能满足要求 堤防与各类建筑物筑物的交叉连接一般规定建筑物构筑物穿过堤身必将增加堤防的不安全因素所以应尽量避免穿堤型式而选用跨越型式当有穿堤需要时则应尽量减少穿堤的建筑物构筑物数量有条件的采取合并扩建的办法处理对于影响防洪安全的应废除或重建穿堤建筑物构筑物位置应根据地质条件和防洪安全确定连接构造应选择技术上成熟运用良好的结构对新的结构的采用应有分析并应有安全保证措施穿建筑物筑物各类穿堤建筑物构筑物应按防洪要求在一定时间内关闭防洪防潮闸门避免洪水防 潮倒灌堤内造成淹没损失压力管道使用时将会产生震动且有可能在洪水期沿管壁与土堤结合处产生渗水各类加热管道如输油管供热管道等将会造成管周填土干裂影响堤防安全所以都必须在设计洪水位以上穿越原有的涵闸管道等穿堤建筑物构筑物在堤防工程扩建施工前应查清其情况并按新的设计条件验算如不满足设计要求应加固改建或拆除重建河湖海交汇处的堤防水闸两侧水位相差不大如有通航要求可利用此有利条件设置通航船闸以利航运事业的发展其布置应与堤防水闸枢纽总体布置相协调使过闸既安全管理也方便 有过鱼要求的堤防水闸可设置鱼道以利渔业的发展当农业灌溉引水林业过木运输等其他过闸要求可结合总体规划设置相应的过闸设施满足综合利用要求设置截流环刺墙可以延长渗径长度和改变渗流方向并在下游设反滤排水可以有效地防止接面渗透破坏穿堤建筑物构筑物的变形对堤防的安全关系极大为了减少穿堤建筑物构筑物基础的不均匀沉降变形宜建于坚硬紧密的天然地基上如建在人工处理地基上应采取措施使其安全可靠顶管法施工时建筑物构筑物与土堤结合部位防冲防渗处理比较困难施工质量难以保 证所以不宜使用穿堤布置的陆运交通闸又称旱闸当闸底板低于堤防设计洪水位时应设挡水闸门在运行当洪水位高于底板高程时要预先下闸关门挡水为减少下闸关门次数闸底板高程应尽量防工程设计规范条文说明抬高长江下游城市堤防与航运码头穿堤交通的道口较多设置了较多的开敞式交通闸闸门型式为两道钢筋混凝土叠梁闸门两道闸门之间回填粘土洪水期临时下闸挡水此交通闸是在洪水期临时放下叠梁人工回填粘土难以保证回填土的夯实质量而引起渗漏并且需时也较长对防洪安全不利影响交通时间也较长因此不宜采用此种闸门结构型式在有条件的地方可采用整体 式平板钢闸门或平板钢筋混凝土闸门采用启闭机启闭整体平板钢闸门可随水位涨落而升降运行灵活安全可靠可以选用此种闸门结构型式经调查采用整体式平板钢闸门的实例有广西南宁市邕江大堤港口交通闸广东北江大堤车道交通闸等跨建筑物筑物为了堤防的稳定和防洪安全运用并且不影响堤防的加固和扩建跨堤建筑物构筑物的支墩应布置在堤身设计断面之外由于堤顶临水坡是堤防工程稳定和管理运用的主要部位因此不应在此部位布置支墩等建筑物避免产生不良影响跨堤建筑物构筑物与堤顶之间的净空高度应满足其本身和堤防的使用要求并且应考虑 堤防长远规划的要求如果净空高度不能满足要求则应采取其他有效措施例如可在堤防背水侧傍堤坡修筑路堤以满足堤防交通防汛抢险管理维修等方面的要求不削弱堤身设计断面是指稳定计算防洪高度等方面不低于原堤防设计标准上堤禽畜坡道根据广东北江大堤等的经验为适应禽畜行走避免爬毁堤坡而削弱堤身设计断面坡道可采用土石混合料坡道防工程的加固改建与扩建加固我国现存的各类堤防多是经历多年不断培修而成限于当时的社会状况和技术条件加上长期来人类的活动和自然界的破坏使堤防存在着各种隐患险情抗滑或 渗透稳定安全度不足不能满足当前的防洪要求因此堤防的加固就成为现今堤防建设的重要内容堤防的安全鉴定是对所研究堤段的洪能力的综合检验和评价是堤防加固设计前期工作的重要组成部分设计部门应根据安全鉴定的基本评价和加固建议进一步广泛搜集资料对进行加固的堤段进行补充勘探测量试验研究和计算复核工作针对存在的问题提加固方案土堤灌浆加固可参照行标土坝坝体灌浆技术规范执行充填式灌浆在全国各地各类堤防加固广为应用对锥孔所贯穿的堤身裂缝洞穴局部虚土层等经过充填灌浆一般均可充填 密实对于灌浆加固的堤段要首先进行堤身隐患探测在查明情况的前提下有针对性地进行布孔充填灌浆以提高灌浆效果节省投资根据山东等地在堤坝进行劈裂灌浆的检测表明对填筑不密实或内部隐患较多的均质堤采用粉质壤土沿堤顶心轴线布孔进行劈裂灌浆可以形成防渗帷幕浆幕厚最厚对提高堤身的渗稳定性有显著效果吹填固堤在我国各地已广泛应用在堤背水侧吹填戗台或盖重以壤土砂壤土和砂土为宜排水固结快吹填土质均匀密实且具有较好透水性吹填粘土自然条件下排水固结需时年或更长施工期吹填体易产生滑动失稳运用表层土体干缩裂缝下部仍呈流塑状态故吹 防工程设计规范条文说明填尽量不用粘土为宜近堤取土挖穿不透水层的现象在各地修堤中经常发生不仅减短了渗径且形成堤根低洼积水甚至形成行洪串沟危及堤的安全在堤防加固要重视近堤取土塘坑的回填恢复天然覆盖层的完整效用并在今后修堤施工及堤防管理对近堤取土严加禁止根据多处减压井的实际运用和管理情况在运用数年后即现淤堵和效率衰减现象试验研究表明减压井的淤堵是以铁质淤堵为主伴有钙质淤堵金属材料的井管由于本身的腐蚀加速了淤堵过程减压井的间歇运行特点使减压井淤堵更为严重需采用耐腐蚀和防止化学淤堵的井管和滤网必要时要进行洗井以改善减压井的淤堵延长其使用寿命 盖重的宽度除进行必要的计算外需重视对堤背地面历史渗透破坏险情的实地调查盖重宽度通常应不小于历史险情现的范围长江荆江大堤控制宽度为此宽度可控制历史渗透险情的以上对堤外有民垸的宽滩堤段则控制宽度为长江安徽同马大堤盖重宽度为江西赣江赣东大堤堤后盖重宽度为左右黄河下游堤防吹填固堤宽度险工堤段为平工段为城市防洪墙的加固需结合城市的交通道路航运码头园林建设等统安排并进行技术经济比较确定工程设计方案防洪墙的加固需按本规范要求进行整体抗滑倾稳定渗透稳定和墙体断面的强度计算并 达到规范要求的安全度在加固设计对新旧墙体的结合面要进行处理采取可靠的锚固连接措施保证二者整体工作变形缝止水破坏的要修复保证可靠工作堤岸防护工程由于水流逼岸或强风浪淘刷时常遭受不同程度的破坏造成险情特别是防护工程的护脚部位一旦被淘空或刷深将危及上部主体工程甚至滑塌失稳需对护脚工程及时抛石沉放石笼打加固桩或铺放各种枕排等进行加固改建我国堤防多为历史形成在某些堤段堤线布局往往不尽合理需要进行适当的调整堤线的裁弯取直退堤或进堤均属局部堤段的改建由于城镇发展需要可清除原有土堤重建防洪墙 或者老防洪墙年久损坏严重难以加固亦可拆除重建堤的改建应综合考虑经分析论证确定扩建堤防扩建是指对原有堤防的加高帮宽通常在下列情况下需要进行堤的扩建堤防等级或防洪标准提高多泥沙河流因河床淤高原堤不能满足既定的防洪标准近年实际发生的洪水潮水位或台风等级大于现有堤的设防标准以及其他必须对堤防进行加高帮宽的情况土堤或防洪墙的扩建在考虑堤身或墙体自身断面加高帮宽的同时还需满足抗滑倾覆以及渗透稳定要求往往需要同时采取加固措施土堤常用的扩建方式主要有以下两种我国各地多有应用填土加高帮宽在有充分土源条件下是一种施工简便 投资较省的扩建方式填土加高又可分为种形式临河侧加高帮宽可少挖耕地运土距离较近对多泥沙河流易于淤积还土一般土方造价较低所以在设计时应优先考虑采用填筑土料的防渗性能应不低于原堤身土料背水侧帮宽加高当临水侧堤坡修有护坡丁坝等防护工程或临水无滩可取土时可采用背水侧帮宽加高骑跨式帮宽加高即在原堤身临背水两侧堤坡和堤顶同时帮宽加高这种型式施工较复杂帮宽加高部分与原堤身接面大新旧结合面质量不易控制且两侧取土故通常很少采防工程设计规范条文说明用堤顶增建防洪墙加高堤防当堤防地处城镇或工矿区 地价昂贵或帮宽堤防需拆迁大量房屋或重要设施不仅投资大且对市政建设有较大影响时采用在土堤顶临水侧增建防洪墙的方法较为经济合理我国各地多有采用防洪墙主要有两种型式字型墙适用于墙高不大时墙的下部嵌入堤身靠被动土压力保持其稳定型墙适用于墙的高度较大时靠基底两侧上部填土压力提高墙的稳定性各地不同时期建造的防洪墙其防洪标准和结构型式差别较大在新的设计条件下进行加高时首先要对其进行稳定和强度验算本着充分利用原有结构的原则针对墙体或基础存在的不足方面采取相应的加高加固措施达到技术经济合理的要求在堤与各类防洪墙加高时 做好新旧断面的牢固结合以及堤与穿堤建筑物的连接处理十分重要设计要提具体措施堤岸防护工程旨在保护所在堤段的稳定和安全由于防洪标准提高在堤防进行加高扩建的同时也需对堤前的防护工程进行校核如不满足要求也需加高扩建堤防工程管理设计一般规定堤防工程设计应包括与工程规模相适应的管理机构和设置能满足现代化管理需要的生产生活设施管理设施的建设应与主体工程同步进行同时投产才能保证管理工作正常运转及时和全面发挥工程效益并使管理部门的职工有较好的工作和生活条件堤防工程管理机构的设置与管理体制有紧密联系 全国各地的堤防工程是分别按不同情况组建重点管理分片管理或条块结合的管理机构管理设施设计在上级主管部门明确了管理体制机构建制隶属关系后需根据工程的等级堤线长短等按有关规定合理确定管理机构和人员编制堤防工程的特点堤线长工程包括范围广内容多如堤身护堤地护岸工程防渗控制工程还有许多各类穿堤跨堤建筑物安全保护区等堤防沿线无处不与其他部门单位等有边界关系在工程管理上有一定难度工程设计应根据安全和管理工作的需要结合具体情况明确工程管理范围和保护范围绘平面图按工程的隶属关系由建设单位报请相应的地方人民政府批准 依土地法划定工程管理和保护范围明确边界树立界碑领取土地使用证书才能保证工程管理工作顺利进行观测设施观测设施是为了监视堤防工程及其附属建筑物运行安全掌握汛期工程各部位的工作情况和形态变化一旦发现有不正常现象可据以及时分析原因采取防护措施防止事故发生保证工程安全运行并可通过原型观测积累观测资料检验设计的正确性和合理性为科研积累资料提高堤防工程设计管理水平观测设施要根据工程等级地形地质及结构型式等条件按照工程管理运用的实际需要与可能进行设计凡属工程一般性运用需要观测的项目列为一般性观测侧重于科研 设计需要或特殊需要的观测项目列为专门性观测观测设施包括安装埋设的各种设备和观测的专门仪器选用的设备和仪器的质量性能和防工程设计规范条文说明度均要满足要求安装埋设的部件应心施工保证可靠能投入正常工作收到实效堤防工程具有与其他挡水建筑物不同的特点和复杂性如堤线长洪水位变化迅速有的堤段的堤身与堤基存在隐患在汛期容易现险情等其观测设计应在全面收集资料的基础上确定观测项目选择有代表性的断面一种设施多种用途做到少而经济合理观测设备的安装埋设是极其细致的工作设计需考虑其施工条件和必要的保护措施尽量减少 安装上的困难保证精度达到要求观测设施竣工投入运用需要采取保护措施以防损坏观测设施布置在堤防沿线全是露天或在水汛期发生大洪水或气候条件恶劣的情况下又是最需要进行观测的时候所以观测条件特别重要如至各观测点应有道路汛期各险工险段需要有照明设施观测水流形态与护岸工程应备交通工具等还要有各种安全保护措施以防止发生人身伤亡和设备损坏事故这都是观测设计不可忽视的重要内容根据堤防工程堤线长填土和地基较为复杂的特点和监测工程安全的需要对大型工程提一般性观测项目在大江大河的堤防工程可进行有重点有针对性的专门性的观测应根据设计科研与监测工程安全的需要结合实际情况来确定 交通与通信设施堤防工程的交通设施主要是为正常管理维护和防汛抢险需要服务平时运输量比较小而在汛期大量的人员物资土石料需要运输这是堤防工程的交通特点交通设施设计时必须掌握施工交通道路状况和工程所在地区附近可资利用的交通运输条件应在现有的交通道路的基础上进行统一规划堤防管理的对内对外交通应紧密联系成为一个有机的整体使外来的物资能尽快地运往各管理点尽可能减少转环节多数堤防工程与公路干线有一段距离需布置防汛专用道路与公路连接防汛专用道路沿堤线的间距没有统一规定黄河大堤在一个县局管理范围内一般有 条专用道路据反还不能适应防汛期间的运输要求防汛专用道路应方便管理点和险工险段的联系还考虑与附近的城镇或人口密集的居民区相联通以更充分地发挥其作用上堤防汛专用道路主要是为洪抢险服务的首先要求能通载重汽车在下暴雨等恶劣天气条件下也必须保证能通车在汛期紧急抢险时需要运输大量的器材物资所以对专用道路的路基路面设计标准需提保证全天候通车的较高要求堤防工程管理的交通设施必须保持良好状况才能及时顺利完成其运输任务防汛专用道路堤防管理部门修建全民使用应有专门的维修养护人员以免影响行车安全和汛期的运输在一般有防洪任务的江河湖海流域或地区都建立 '