□趙　楊（江西省水利水電建設(shè)有限公司）

堤防工程邊坡穩(wěn)定性分析與加固措施解析

□趙楊（江西省水利水電建設(shè)有限公司）

堤防邊坡具有長(zhǎng)距離、多點(diǎn)面等特性，邊坡穩(wěn)定性會(huì)同時(shí)受到地質(zhì)、堤基建筑質(zhì)量、暴雨侵入以及汛期洪水等多方面影響，這為其邊坡穩(wěn)定性的分析與加固處理都帶來(lái)了極大難度。因此堤防邊坡加固處理，應(yīng)當(dāng)針對(duì)不同的失穩(wěn)因素，采取相應(yīng)的加固措施。文章首先就從堤防邊坡的不同成因及類型作為研究切入點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上針對(duì)不同失穩(wěn)成因及類型分別提出幾點(diǎn)相應(yīng)的加固處理措施。

堤防；邊坡；穩(wěn)定性；失穩(wěn)；加固措施

0　引言

堤防邊坡會(huì)受自然環(huán)境、筑堤質(zhì)量、歷史加固措施等多個(gè)因素所影響，同時(shí)邊坡失穩(wěn)也具有一定的隱蔽性與發(fā)展性，因此需要防患于未然，針對(duì)不同的失穩(wěn)因素，制定相應(yīng)的加固措施，并強(qiáng)化巡查，及時(shí)消除失穩(wěn)隱患?；诖?，文章就先對(duì)堤防邊坡的不同成因及類型展開(kāi)分析，之后針對(duì)不同失穩(wěn)成因及類型提出幾點(diǎn)相應(yīng)的加固處理措施，旨在提高堤防邊坡的安全穩(wěn)定性，具體如下。

1　堤防工程邊坡失穩(wěn)破壞的主要類型

1.1淺層與深層滑動(dòng)

堤坡失穩(wěn)可造成滑動(dòng)病害，根據(jù)滑動(dòng)程度，可分成淺層與深層滑動(dòng)。其中淺層滑動(dòng)是指堤坡失穩(wěn)的滑動(dòng)體只發(fā)生在堤身，也可能稍微影響很小部分的堤基區(qū)域。深層滑動(dòng)指的是滑動(dòng)體已經(jīng)深入地基地下的較深部分，甚至最深可達(dá)到8 m左右，見(jiàn)下圖。

圖1　堤防工程深層失穩(wěn)滑動(dòng)示意圖

1.2局部失穩(wěn)與整體失穩(wěn)

根據(jù)失穩(wěn)的危害程度，可將危害較小的淺層堤坡失穩(wěn)歸為局部失穩(wěn)，此類堤坡病害對(duì)堤基的影響較小，也易于處理。如果出現(xiàn)深層失穩(wěn)滑動(dòng)，或沿堤防縱向形成超過(guò)100 m的縱向淺層滑動(dòng)，那么都需要立即采取加固措施，此種情況則屬于危害較大的整地失穩(wěn)。

1.3臨水面失穩(wěn)滑坡與崩岸

臨水面失穩(wěn)滑坡多見(jiàn)于存在坍塌、崩岸等嚴(yán)重險(xiǎn)情的堤段或是高水位堤防的退水階段。背水面失穩(wěn)滑坡主要多見(jiàn)于存在滲流破壞，或是高水位堤防的汛期階段。而無(wú)論是非汛期還是汛期，在臨水坡區(qū)域上較為陡峭的堤段都有崩岸失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)。

2　堤防邊坡失穩(wěn)的成因分析

2.1滲流原因

當(dāng)汛期來(lái)臨時(shí)，堤防工程的河水會(huì)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持較高水位，在堤防浸潤(rùn)線下方的堤身結(jié)構(gòu)會(huì)因水流的影響，含水量趨于飽和，增加自重，同時(shí)堤身土的抗剪強(qiáng)度也將大大降低，這也就勢(shì)必會(huì)造成下滑力的增加。綜上，汛期河水的滲流作用，可同時(shí)提升堤身滑動(dòng)力與自重，并降低抗剪強(qiáng)度，從而造成堤防邊坡失穩(wěn)，增加滑坡風(fēng)險(xiǎn)。此外如果退水過(guò)快，堤身內(nèi)部的滲透水沒(méi)有及時(shí)排除，還可能生產(chǎn)反向滲透力，加上堤身自重增加，可造成如退水滑坡等失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。

2.2水流沖刷

河流凹岸區(qū)域的堤防邊坡容易受到水流沖刷的影響，堤岸腳的堤防設(shè)施可能會(huì)因長(zhǎng)期間的水流沖刷，破壞堤岸腳區(qū)域的邊坡坡度，進(jìn)而影響平衡，造成失衡破壞，這種堤防邊坡失穩(wěn)破壞，多見(jiàn)于河道復(fù)雜、彎曲的凹岸堤防段，包括枯水及汛期的退水與漲水階段，都可能出現(xiàn)。

2.3堤基因素

堤防工程的地基因素也是可能造成堤坡失穩(wěn)的重要因素。如地基的建設(shè)強(qiáng)度不夠，造成滑坡，或是堤防工程的截水設(shè)施出現(xiàn)故障，造成管涌，從而引發(fā)堤防工程坍塌等嚴(yán)重問(wèn)題。此種問(wèn)題多見(jiàn)于軟粘土地基的堤防工程，因此類工程施工較快，且為軟黏土地質(zhì)，很容易出現(xiàn)地基強(qiáng)度不足的問(wèn)題，因此對(duì)于此類堤防工程需要采取地基加固處理。

2.4其他因素

包括堤防工程建筑質(zhì)量沒(méi)滿足設(shè)計(jì)質(zhì)量要求；新老堤銜接處理不當(dāng)；雨水滲入堤坡裂縫以及在堤腳挖塘等任何一個(gè)因素，或多因素共同作用，都會(huì)造成堤防失穩(wěn)滑坡。

3　堤防工程邊坡失穩(wěn)的加固措施

3.1淺層（局部）失穩(wěn)的加固措施

3.1.1滲流造成的淺層失穩(wěn)滑坡

首先增設(shè)截滲墻，或黏土截滲設(shè)施，并挖出已經(jīng)因失穩(wěn)造成破壞的滑動(dòng)體，從滑動(dòng)體上部開(kāi)始，以逐級(jí)的方式進(jìn)行開(kāi)挖，每級(jí)挖除深度不超過(guò)20 cm。將失穩(wěn)滑坡四周2 m范圍的堤身一同挖除，并重新填筑，見(jiàn)圖2。

圖2　填筑還坡加固措施示意圖

3.1.2堤腳挖塘造成的淺層失穩(wěn)加固

堤腳挖塘能夠影響堤身和堤腳間的壓重，從而降低堤身抗滑力，引起失穩(wěn)。對(duì)此類失穩(wěn)進(jìn)行處理時(shí)，需要在失穩(wěn)滑坡出口周圍至少5 m方圓范圍內(nèi)覆蓋回填具有良好透水性的砂石料，先根據(jù)填筑還坡加固處理方法，挖除失穩(wěn)滑動(dòng)體，再進(jìn)行回填。

3.1.3臨水面淺層失穩(wěn)滑坡及崩岸處理

失穩(wěn)病害可先以拋石護(hù)腳的辦法進(jìn)行加固處理，拋石護(hù)腳是常用的崩岸處理措施，對(duì)于下部基的加固效果顯著，是平順式岸坡的優(yōu)先加固辦法，見(jiàn)圖3，之后進(jìn)行填筑還坡加固處理，挖除失穩(wěn)滑動(dòng)體，再回填即可實(shí)現(xiàn)加固。

圖3　拋石護(hù)腳加固示意圖

3.2深層失穩(wěn)的加固措施

深層失穩(wěn)病害除危害堤身外，還對(duì)一定深度的地基造成影響，因此僅采取挖除失穩(wěn)滑動(dòng)體，再進(jìn)行填筑滑坡加固的方式無(wú)法完全解決此類失穩(wěn)病害。因此深層失穩(wěn)的工程量大，為減少工程量，可先將部分滑動(dòng)體進(jìn)行挖除，之后再加固處理，具體加固方案如下。

3.2.1挖除主滑體并回填

主滑體即位于危險(xiǎn)程度最大的圓弧滑動(dòng)面的圓心上方的土體，進(jìn)行深層失穩(wěn)加固的第一步要將此部分滑動(dòng)土體先挖除，之后回填，見(jiàn)圖4。

圖4　挖除部分滑動(dòng)體并回填的加固措施示意圖

3.2.2地基加固處理

因深層失穩(wěn)已經(jīng)對(duì)堤防的地基造成了損壞，因此除挖除部分滑動(dòng)體并回填外，還需要進(jìn)行地基加固處理。地基加固方案并不唯一，具體應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，常用的地基加固處理主要有以下幾種方案。一是攪拌法：以拌和機(jī)械將地基軟土和水泥漿攪拌成水泥土，以水泥土作為地基加固原料進(jìn)行加固，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的養(yǎng)護(hù)后，地基強(qiáng)度同城可達(dá)到0.5-1MPa左右，將有效提高地基強(qiáng)度，此種方案不需要土方加固，但需要水泥材料。二是灌漿補(bǔ)強(qiáng)法：將水泥漿以壓力灌注的方式灌注到有補(bǔ)強(qiáng)需要的地基區(qū)域，通過(guò)這種方式，形成復(fù)合地基，從而提升地基強(qiáng)度，此種加固方法的基本原理同攪拌法類似。三是振沖法：此種方案以碎石通過(guò)專用機(jī)械擠入到需要補(bǔ)強(qiáng)的土地中形成振沖碎石樁，并和周圍區(qū)域構(gòu)成復(fù)合地基，從而起到地基加固的目的，此外振沖機(jī)械在進(jìn)行振動(dòng)的同時(shí)，還能提升砂基的密度，強(qiáng)化抗液化效果，所以此種加固方法對(duì)砂基加固的效果顯著，但會(huì)消耗大量石料。

3.3坡面防護(hù)

通過(guò)以上方式進(jìn)行加固處理后，還應(yīng)采取坡面防護(hù)措施，避免再次出現(xiàn)失穩(wěn)病害。坡面防護(hù)的措施也不唯一，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。對(duì)于大江大河等汛期容易遭受大風(fēng)浪沖刷的堤防邊坡，建議采取漿砌石或干砌石的方式進(jìn)行護(hù)坡處理，為進(jìn)一步提高護(hù)坡效果，還可在干砌石框格中增設(shè)卵石結(jié)構(gòu)。容易受到大水流及大風(fēng)浪襲擊的堤段可采用模袋混凝土的方式進(jìn)行護(hù)坡處理。對(duì)于存在較寬灘地的臨水坡或背水坡可選擇草皮護(hù)坡的形式進(jìn)行護(hù)坡處理。

4　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)堤防邊坡失穩(wěn)破壞的主要類型進(jìn)行梳理，分別從滲流、水流沖刷、堤基以及堤防工程建筑質(zhì)量等角度分析了造成堤防邊坡失穩(wěn)的因素。最后分別從淺層失穩(wěn)的加固措施、深層失穩(wěn)的加固措施、地基加固處理以及坡面防護(hù)等方面分析了如何針對(duì)不同的堤防邊坡失穩(wěn)破壞采取相應(yīng)的加固處理措施，希望本次研究能為相關(guān)人士提供些許參考作用。

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（責(zé)任編輯：韋詩(shī)佳）

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