防洪堤線布置和堤基防滲處理措施

趙惠

（新疆兵團勘測設計院（集團）有限責任公司，新疆 石河子市 832000）

防洪堤線布置和堤基防滲處理措施

趙惠

（新疆兵團勘測設計院（集團）有限責任公司，新疆 石河子市 832000）

防洪堤堤基防滲和堤線布置對防洪工程的經濟性和安全性有比較大的影響，同時對河道四周的環境和行洪也有比較大的影響，所以選擇合理的堤基防滲和防洪堤堤線至關重要，本文以實際工程為例對防洪堤線布置和堤基防滲處理措施進行了探討。

防洪堤線布置；堤基防滲處理；措施

DOI編碼：10.13646/j.cnki.42-1395/u.2016.10.021

1　工程概況

本段起點為安二庫泄洪閘，順頭道溝進行布置，設計樁號A3+000處采用渠下涵洞穿越東泄一支渠，后順延頭道溝布設。擬建防洪堤位于頭道溝內，A0+000～A3+500段沖溝寬8～15m，深1.2～2.0m，生長植被，岸坡巖性為粉土，天然密度1.53～1.61g/cm3，天然含水率3.2%～6.7%；A3+500至末端A5+ 850段為開闊的大沖溝，深1.2m，寬度30～80m，蘆葦叢生。沖溝兩岸均為耕地，本段防洪堤全長5850m，坡降2.2‰。工程區地貌單元屬于巴音溝河沖洪積細顆粒平原區，地形略平坦，地勢開闊，在勘探深度內地層巖性均為第四紀洪積物。工作區在構造單元上處于準噶爾盆地南緣，其控制性斷裂均遠離工作區，依據《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2001），地震動峰值加速度為0.20g，地震基本烈度為Ⅷ度。

2　防洪堤線布置的基本原則

（1）堅持以人為本，降低征地移民的影響。庫區兩岸沿線耕地村莊密集，在布置時要盡可能減少拆遷量以及對耕地占用量。

（2）保證安全行洪。布置防洪堤時要順著主河道的走向確定，保證主河道的行洪能力，堤線布置要盡可能的平順，防止局部位置水流過度頂沖，提高河堤的安全性，保證河段河勢的穩定。

（3）防洪堤建設要考慮綜合功能。防洪堤建設過程中要盡可能考慮綜合功能，降低工程成本，促進地區經濟的發展。

3　防洪堤堤線布置方案設計和選擇

3.1防洪堤線的布置方案

（1）方案一。設計采用內線方案進行防洪堤線的布置，此方案從河道右岸I級階地，途徑沿線四個區域，護岸堤線總長度為3.83km。

（2）方案二。方案二擬定對該地區城區進行全面保護，并對城市的邊緣排水系統進行改造，并在原有基礎上修正堤線。經過水利、水文計算后，然后對原可行性研究堤線IP坐標進行調整，并順著河勢對堤線進行布置，使其可以和水流流態更加的匹配。

（3）方案三，為了可以促進城市的發展，在設計過程中對防洪面積進行了增加，將河槽寬度作為控制斷面，然后在斷面處不縮小河槽寬度的情況下順應河勢重新設置了堤線，堤線總長3.95km。

3.2防洪堤堤線方案的選擇

3.2.1對上下游河道造成的影響

經過水文計算分析后發現，設計洪水頻率時三個方案均會使堤前和堤后的水位提升，相對來說方案一對現狀水位各個斷面的影響最小，而方案三由于河床縮小過于厲害，導致最大壅高值超過了0.36m，方案二雖然也使河床寬度有所縮小，但是水位壅高值的最大值只有0.14m，三個方案對流速、左右岸水位和上下游水位的影響均不大，對流速的影響增幅也不大，因此從水流的角度進行考慮，這三個方案都是可行的，并且對已經修建的左岸護城堤和上下游的影響較小，不需要進行加固和加高。

3.2.2對行洪造成的影響

通過按照上述方案布置堤線，雖然修建防洪堤會改變河段流速和河床斷面，但是在自然情況下斷面處河床斷面比較狹窄，已經在一定程度上對水流造成了控制，防洪堤建成后沒有使河勢發生變化，因此不會對行洪造成過大的影響，行洪能力可以達到要求。

3.2.3投資影響

三個方面的投資對比如表1所示。從表1可以看出三個方案在堤坡的最大高度、堤線長度、工程量、工程投資方面的差別較大，方案一堤線長度最小，投入資金額度也最少，但是堤線防護的范圍比較小，無法充分保證沿線城鎮居民的生命財產安全，同時也不能滿足該地區城市建設的發展需求，方案二和方案三相比，方案三的長度最大，可以保護的范圍也更大，工程的投資和工程施工總量相對來說也稍多一些，但是方案三可以使河段設計洪水時壅水值較高，會對河段行洪造成比比較大的影響。綜合對比方案二的各項指標最符合該地區的使用要求，各項指標均可滿足要求，因此選擇方案二作為堤線布置方案。

表1　三個方案工程量和投資金額比較

4　防洪堤防滲處理措施

4.1工程地質情況

4.1.1A段地基

（1）A0+000～A1+700段：第①層：低液限粉土，天然密度1.73g/cm3，天然含水率24.4%，干密度1.39g/cm3，具中等壓縮性，承載力建議值70kPa，壓縮模量6MPa。第②層：低液限粘土，天然密度1.88g/cm3，天然含水率21.5%，干密度1.55g/cm3，具中等壓縮性，承載力建議值120kPa，壓縮模量10MPa。A0+ 000～A0+500段地下水位0.20～0.30m，為安集海二庫影響所致。A1+000處地下水位1.70m，至A1+700處地下水位大于4.5m。

（2）A1+700～A3+200段：第①層：低液限粉土，天然含水率11.7%～22.1%，天然密度1.80～1.86g/cm3，干密度1.52～1.55g/cm3。具中等壓縮性，承載力建議值100kPa，壓縮模量6MPa。第②層：低液限粘土，承載力建議值120kPa，壓縮模量9MPa。第③層：粉土質砂，天然含水率12.9%，天然密度1.63 g/cm3，干密度1.44g/cm3，承載力建議值100kPa，壓縮模量6MPa。第④層：低液限粘土，承載力建議值140kPa，壓縮模量10MPa。地下水位埋深大于4.5 m；只是在箱涵兩側，由于受到東泄一支渠影響，水位埋深2.8m～4.1m。

4.1.2B段地基

第①層：低液限粉土，具中等壓縮性，承載力建議值70kPa，壓縮模量6MPa。

第②層：淤泥質低液限粘土，天然含水率28.2%，天然密度1.89 g/cm3，干密度1.47 g/cm3，承載力建議值60kPa。

第③層：礫砂，具中等壓縮性，承載力建議值120kPa，壓縮模量9MPa。

本段地下水位埋深1.7～2.4m。

4.1.3箱涵地基

第①層：低液限粉土，天然含水率22.1%，天然密度1.86g/ cm3，干密度1.52g/cm3，具中等壓縮性，承載力建議值100kPa，壓縮模量6MPa。

第②層：低液限粘土，具中等壓縮性，承載力建議值120kPa，壓縮模量9MPa。

第③層：粉土質砂，天然含水率12.9%，天然密度1.63g/ cm3，干密度1.44g/cm3，具中等壓縮性，承載力建議值100kPa，壓縮模量6MPa。

第④層：低液限粘土具中等壓縮性，承載力建議值140kPa，壓縮模量10MPa。

4.2防洪堤基礎防滲

4.2.1透水層比較厚、不透水層埋藏較深堤基的防滲措施

此類堤基通常使用鋪蓋法進行處理，當臨水側灘池無法達到鋪蓋要求時，可以選擇修建地下截水墻或粘性土截水槽的防水來進行處理，從而達到降低水頭壓力、延長滲徑的效果，使堤基滲出口滲透坡降控制在允許滲透坡降以內，保證堤防的安全性。

4.2.2砂、淤泥、卵礫或粘性土構成的深層透水堤基防滲措施

此類堤基一般使用設置排水減壓溝、堤后壓載、設置減壓井等措施，保證堤基滲出口滲透坡降低于允許滲透坡降［3］。表層弱透水層比較薄時，可以使用減壓井或減壓溝，當表層弱透水層比較厚時可以使用堤后壓載。此外還可以根據工程的具體情況，使用懸掛式防滲墻來進行防滲處理。

4.2.3卵砂礫、粘性土構成的透水堤基防滲措施

卵砂礫、粘性土構成的透水堤基一般使用粘性土截水槽或者垂直防滲的方式來進行截滲。一般來說這類堤基結構上部是厚度比較大的粘性土層，中部為卵礫石或沙礫石強透水層，下部為不透水層組成的雙層地基。破壞形式主要有下述兩種：

（1）當有粘性土蓋板時，堤內地下水位承壓水，因為河床深度比較大并且和堤基強透水層護筒，在洪水期來臨時，水位會隨之提升，壓力也會變大，粘性土頂板受到沖刷后會出現沸沙、激涌、地表塌陷等問題。

（2）地表上部粘性土層受到破壞，堤內地下水潛伏，滲透破壞主要表現為沸沙、管涌等問題，這種類型的破壞主要發生在溝渠、池塘以及耕植土深挖處，需要進行填塘固基處理。

5　結論

總而言之，防洪堤是保證人民群眾生命財產安全、維護國家穩定的生命工程，堤線越長，受到保護的范圍也就也大，工程的投入資金和工程量也越高，所以，在布置堤線時要做好綜合考慮各方面因素，選擇合理的堤線布置方案。其次還要根據堤基的地質情況，做好堤基防滲工作，保證防洪堤的安全性。

［1］秦電文.淺析永福縣城南區防洪堤堤線方案調整［J］.廣西水利水電，2007，（04）：16-22.

［2］童海鴻，顏國紅，詹智民.三峽庫區護岸工程堤線優選分析［J］.長江科學院院報，2002，19（4）：42-44.

［3］葉小云，徐照明.瀾滄江景洪大沙壩防護工程方案研究［J］.人民黃河，2010，32（11）：31-32.

U656.3

A

1006—7973（2016）10-0056-02