堤防工程设计规范GB50286-2013-培训教程-ANIU.pptx

堤防工程设计规范GB50286- 2013,NIUHEDAO制作。引用了部分网上资料，向相关作者致谢。,目录,l 总则 2 术语 3 堤防工程的级别及设计标准 4 基本资料 5 堤线布置及堤型选择 6 堤基处理 7 堤身设计 8 护岸工程设计,9 堤防稳定计算 10 堤防与各类建筑物、构筑物的连接 11 堤防工程的加固、扩建与改建 12 安全监测设计 13 堤防工程管理设计,本培训格式说明 本次修订补充修改内容,本培训格式说明,堤防工程设计规范（GB50286-2013）新增加的内容在黑体字加红色。 原堤防工程设计规范（GB50286-98）去除内容加括号和删除线；如： （烈度7 度以上）,本次修订补充修改内容,与原规范相比，本次修订的主要技术内容包括: (1)增加第2 章术语、第12 章安全监测设计。 (2) 第6 章中增加堤基垂直防渗的内容。 (3) 第9 章中增加抗倾稳定计算的内容。 (4) 第13 章中增加管理体制和机构设置、工程管理范围和保护范围、工程运行管理的内容。 (5) 附录E 中增加堤基的排水减压沟、防洪墙底部渗流计算的内容。,l 总则,l 总则,1.0.5 堤防工程设计除应满足稳定、应力、变形、渗流控制等方面要求外，还应兼顾河道生态、周边环境及景观要求。 1.0.7 位于地震动峰值加速度0.10g及以上地区的1 级堤防工程，经主管部门批准，应进行抗震设计。,抗震：堤防一般不做。 建筑物要做。,2 术语,2.0.1 戗台 为保障堤防工程安全，对堤身较高的堤段，在堤坡适当部位设置的具有一定宽度的平台。,迎水侧：前戗 备水侧：后戗,2 术语,2.0.6 治导线 河道整治后在设计流量下的平面轮廓线。 《河道整治设计规范》（GB50707-2011)中： 2.02 河道整治规划拟定的满足设计流量要求尺度和控制河势的平面轮廓线。 4.2.1。。。可选择制定洪水治导线、中水治导线或枯水治导线。 4.2.2洪水治导线应根据设计泄洪流量制定。有堤防的河段，应以堤线作为洪水治导线。 4.2.3中水治导线宜根据造床流量或排涝流量，经综合分析平滩水位制定。,黄河上：中水治导线,2 术语,2.0.10 决口 堤防由于填筑物料、填筑质量、高程等缺陷在水流的作用下冲蚀坍塌，形成缺口，造成水流出的现象。 漫决－－高程不足，水文资料不准 冲决－－弯道顶冲，堤沟河顺冲 溃决－－渗透破坏，流土、管涌、接触冲刷 挖决－－人为破坏，黄河花园口,堤防险情,,,1998年长江中下游堤防工程险情统计,,f6,f7,98'荆江大堤杨家湾重大管涌险情,,f6,f7,f5,同马大堤排水沟内冒沙,f2,视图,,,,荆江大堤堤内隐患,荆江大堤沙市巡司巷堤内隐沟、砖墙,f4,视图,,,,堤身内取出的白蚁菌圃,3 堤防工程的级别及设计标准,3.1 堤防工程的防洪标准及级别 3.1.1 堤防工程保护对象的防洪标准应按照现行国家标准《防洪标准》GB50201的有关规定执行。堤防工程的防洪标准应根据保护区内保护对象的防洪标准和经审批的流域防洪规划、区域防洪规划综合研究确定，并应符合下列规定： 1 保护区仅依靠堤防工程达到其防洪标准时，堤防工程的防洪标准应根据保护区内防洪标准较高的保防护对象的防洪标准确定。 2 保护区依靠包括堤防工程在内的多项防洪工程组成的防洪体系达到其防洪标准时，堤防工程的防洪标准应按经审批的流域防洪规划、区域防洪规划中堤防工程所承担的防洪任务确定。 3 蓄、滞洪区堤防工程的防洪标准应根据经审批的流域防洪规划、区域防洪规划的要求确定。,3.1 堤防工程的防洪标准及级别,3.1.2 根据保护对象的重要程度和失事后遭受洪灾损失的影响程度，可适当降低或提高堤防工程的防洪标准。当采用低于或高于规定的防洪标准时，应进行论证并报水行政主管部门批准。,3.1 堤防工程的防洪标准及级别,表3.1.3 堤防工程的级别,3.1.3 堤防工程的级别应根据确定的保护对象的防洪标准（确定），按表3.1.3 的规定确定。,堤防工程的防洪标准 堤防工程保护对象的防洪标准,3.1 堤防工程的防洪标准及级别,3.1.5 堤防工程上的闸、涵、泵站等建筑物及其他构筑物的设计防洪标准，不应低于堤防工程的防洪标准。,3.2 安全加高值及稳定安全系数,3.2.1 堤防工程的安全加高值按表3.2.1 的规定确定。1 级堤防重要堤段的安全加高值，经过论证可适当加大，但不得大于1.5 m。山区河流洪水历时较短， 可考虑适当降低安全加高值。 表3.2.1 堤防工程的安全加高值(m),常见的河堤、湖堤、城市堤防一般是不允许越浪的。海堤有的越浪。,设置安全加高值△的原因：,①水文分析中观测资料系列的有限性 ②河道冲淤变化 ③主流位置改变 ④堤顶磨损和风雨侵蚀 注意： 安全加高值不含施工预留的沉降加高。 设计确定的堤顶高程不同于工程施工完成时的高程。,,水位变化,3.2 安全加高值及稳定安全系数,3.2.2 防止渗透变形的允许水力比降应以土的临界比降除以安全系数确定，无粘性土的安全系数应为1.5～ 2.0，粘性土的安全系数不应小于2.0。无试验资料时，对于渗流出口无滤层情况， 无粘性土的允许坡降可按表3.2.2 选用， 有滤层情况可适当提高，特别重要的堤段，其允许坡降应根据试验的临界坡降确定。 表3.2.2 无粘性土的允许坡降 注: Cu 为土的不均匀系数.,解释,Cu＝d60/d10 一般：CU5,非匀粒土,3.2 安全加高值及稳定安全系数,3.2.3 土堤边坡抗滑稳定采用瑞典圆弧法或简化毕肖普法计算时安全系数不应小于表3.2.3 的规定。 表3.2.3 土堤边坡抗滑稳定安全系数,刚体极限平衡,当孔隙压力较大、和地基软弱时，瑞典法误差较大,4 基本资料,4.3.1 堤防工程不同设计阶段的地形测量资料应符合表4.3.1 的规定。 表4.3.1 堤防工程设计各设计阶段的测图要求,,5 堤线布置及堤型选择,5.1 堤线布置 5.1.1 堤线布置应根据防洪规划，地形、地质条件，河流或海岸线变迁，结合现有及拟建建筑物的位置、施工条件、已有工程状况以及征地拆迁、文物保护、行政区划等因素，经过技术经济比较后综合分析确定。【－－做方案比选的要素】,堤线布置示意图,,,,黄河下游堤防,黄河下游堤防,,5.1 堤线布置,5.1.2 堤线布置应遵循下列原则： 1 河堤堤线应与河势流向相适应，并与大洪水的主流线大致平行。（一个河段两岸堤防的间距或一岸高地一岸堤防之间的距离应大致相等，不宜突然放大或缩小；） 2 堤线应力求平顺，各堤段平缓连接，不应采用折线或急弯。 3 堤线应布置在占压耕地、拆迁房屋少的地带，并宜避开文物遗址，同时应有利于防汛抢险和工程管理。 4 湖堤、海堤堤线布置宜避开强风或暴潮正面袭击。 5 城市防洪堤的堤线布置应与城市设施相协调。 6 堤防工程宜利用现有堤防和有利地形，修筑在土质较好、比较稳定的滩岸上，并应留有适当宽度的滩地，宜避开软弱地基、深水地带、古河道、强透水地基。,5.2 堤距确定,5.2.1 新建或改建河堤的堤距应根据流域防洪规划分河段确定，上下游、左右岸应统筹兼顾。,防洪规划－－设计流量、堤防防洪标准及级别,分河段：汇水面积、支流变化导致设计流量的变化，地形地质导致的河床抗冲蚀能力的变化,社会因素的影响：比如重要城市、企业,5.2 堤距确定,5.2.2 河堤堤距应根据河道的地形、地质条件，水文泥沙特性，河床演变特点，冲淤变化规律，经济社会长远发展、生态环境保护要求和不同堤距的技术经济指标，并综合权衡有关自然因素和社会因素后分析确定。 宽：堤低；保护区面积小；流速小，水位低；防护量小；槽蓄量大，利于生态 窄：堤高；保护区面积大，流速大，水位高；防护量大；槽蓄量小，不利生态。 安全风险偏大 建议：适当堤距，（尽量维持历史行洪断面）考虑生态需求,方案比选！,堤距与水位关系示意图,5.3 堤型选择,5.3.1 堤防工程的型式应根据堤段所在的地理位置、重要程度、堤址地质、筑堤材料、水流及风浪特性、施工条件、运用和管理要求、环境景观、工程造价等因素，经过技术经济比较，综合确定。,方案分析或比选！,最重要影响因素： 1当地材料－－造价 2位置与防护对象－占地与外形 3地质条件与水流条件－安全与造价,5.3 堤型选择,5.3.2 加固、改建、扩建的堤防，应结合原有堤型、筑堤材料等因素选择堤型。 5.3.3 城市防洪堤应结合城市总体规划、市政设施建设、城市景观与亲水性等选择堤型。,不同结构的连接,城市特殊要求,6堤基处理,6.1.2 堤基处理应符合下列要求： 1 渗流控制应保证堤基及背水侧堤脚外土层的渗透稳定； 2 堤基应满足静力稳定要求。按抗震要求设计的堤防还应满足抗震动力稳定要求； 3 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和运用。,渗流稳定、静力稳定、变形,组合几率小，不多见,几类地基,软弱堤基－－沉降、变形，滑动稳定 透水堤基－－渗量、渗透破坏 多层堤基－－渗透、稳定 岩石堤基－－防渗，接触冲刷,6.2软弱堤基处理,6.2.1 软弱堤基处理应研究软黏土、湿陷性黄土、易液化土、膨胀土、泥炭土和分散性粘土等软弱堤基的物理力学特性和渗透性（抗渗强度），并应分析对工程可能产生的影响。,软土,e—孔隙比，孔隙体积与土粒体积比。砂土0.33-1.0，粘性土0.6-1.5，含大量有机质时可达5 W---含水量，土体中水土质量比。砂土0－40％，粘性土3％－100％，泥炭土甚至600％ Wl—液限，可塑态与液态的界限,软粘土堤基处理措施,湿陷性黄土,6.2.8 在湿陷性黄土地基上修筑堤防，可采用预先浸水法或表面重锤夯实法处理。在强湿陷性黄土地基上修建较高或重要的堤防，应专门研究处理措施。 轻微湿陷 中等湿陷 强烈湿陷,概念：黄土在自重或外荷载作用下，受水浸湿后结构迅速破坏发生突然下沉的性质 《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）附录T “黄土湿陷性及湿陷起始压力的判定”,轻微湿陷 中等湿陷 强烈湿陷,易液化土,6.2.9 对于必须处理的可液化的土层，当挖除有困难或挖除不经济时，可采取人工加密的措施处理。对于浅层的可液化土层，可采用表面振动压密等措施处理；对于深层的可液化土层，可采用振冲、强夯、设置砂石桩加强堤基排水等方法处理。,饱和无粘性土和少粘性土,6.3 透水堤基处理,6.3.1 表层透水堤基处理可采用截水槽、铺盖、地下防渗墙及灌浆截渗等方法处理。 6.3.2～6.3.5 条，6.5节 浅层透水堤基：宜采用黏性土截水槽截渗。 透水层较厚且临水侧有稳定滩地的堤基：宜采用铺盖防渗措施。或垂直截渗 砂砾石：灌浆截渗，或垂直截渗 岩石地基：灌浆截渗,6.4 多层堤基处理,6.4.1 对多层堤基，可采用堤防临水侧垂直截渗，堤背水侧加盖重、减压沟、减压井等处理措施，也可多种措施结合使用。 垂直截渗可靠性好。减压沟、减压井注意年久堵塞失效问题。,6.6 堤基垂直防渗,6.6.1 防渗墙宜布置在堤基中心区或临水侧堤脚附近处，当堤基和堤身均需采取渗控措施时，防渗墙应结合堤身防渗要求布置。 6.6.2 防渗墙可采用悬挂式、半封闭式或封闭式等形式。防渗墙的具体形式应在分析渗流控制效果和对地下水环境的影响后结合确定。 6.6.4 黏土、水泥土、混凝土、塑性混凝土、自凝灰浆、固化灰浆和土工合成材料等，均可作为防渗墙墙体材料。采用土工合成材料时，其厚度不应小于O.5mm ，采用其他材料时，墙体的厚度可按下式计算，并应结合施工要求综合分析确定:,,悬挂式：防渗墙未截断透水层、未达到弱透水层或相对弱透水层。 分析计算表明，对长江堤防而言，因其地层结构的特点，悬挂式防渗墙对堤基的防渗作用不大，隐蔽工程中多用作堤身防止散浸及堤身堤基的接触渗透。研究还表明，悬挂式墙不能阻止渗透破坏的产生，但对渗透破坏的发展有一定的遏制作用。,垂直薄防渗墙,,半封闭式：在多层地基中，截断上部透水层并达到中部相对弱透水层的谓之半封闭防渗墙。隐蔽工程中半封闭防渗墙应用最多且效果好，并且对地下水环境一般不会产生大的影响。,,全封闭式：截断透水层直达基岩的防渗体谓之全封闭防渗墙。应该说所谓全封闭也只是一个相对概念，因为基岩并非不透水，而墙体轴线长度也是有限的。全封闭墙体深度一般都较大，并有可能对地下水环境带为影响。,,垂直防渗对地下水环境影响的研究（李思慎，长江水利委员会长江工程建设局） 研究成果：（1）防渗墙建设对堤线附近地下水环境有无影响及影响的程度与堤防区的地形、水网分布以及区域地下水的补给、径流、排泄条件，防渗墙的结构型式、长度、深度等密切相关。 （2）对典型堤段的水文地质勘察、地下水监测及地下水环境调查，尚未发现防渗墙对地下水环境的影响。 （3）防渗墙建设一般也不会造成或加剧渍害。在某些条件下堤线附近潜水含水层的水位可能会抬高到区域地下水位的水平，理论分析其影响范围仅限于离堤300m范围以内，如果发生或加剧渍害，增加一些排渍设施或改种耐渍能力强的作物是可能解决的。 （4）半封闭防渗墙一般不会对合法水源地产生影响。全封闭防渗墙对地下水水源地产生的影响一般仅限于离堤1.5km范围内。 （5）环境问题通常都要较长时间方能显现，本项研究所得出的一些初步结论还需要时间的检验。建议下一步还应继续监测、研究。,,防渗墙材料物理力学指标,资料来源：网上，长江堤防资料。,几种成墙施工技术,抓斗法 射水法 锯槽工法 气举（导管）反循环法 深层搅拌法 振动挤密法 高压喷射法,● 抓斗工法 按工作原理抓斗斗体可分液压式和机械式两种，液压式在土、砂地层中工效较高，而机械式可进行冲抓作业，较适用卵石和软岩地层。 薄型抓斗成墙最大深度可达40m，其工效一般在100～150m2/台·日，但若遇密实粉细砂工效仅50m2/台·日。 隐蔽工程中，抓斗工法多用于深度大于20m的防渗墙施工，浅墙则因其造价高而不具竞争力。,意大利抓斗,● 射水法施工 最大深度可达30m。射水法是利用成型器的重力冲击作用及成型器底部喷嘴射出的泥浆射流破坏土层结构，使槽孔底部碴浆经反循环管抽排至沉碴池，同时成型器不断修整槽形。其成型槽孔厚为22～45cm。 抓斗法、射水法造墙质量一般都可得到保证，但因其都采取Ⅰ序槽、Ⅱ序槽的施工程序，因此也不可避免地存在接缝，接缝质量的好坏将直接影响墙体质量，应予注意。,射水机,● 锯槽工法 锯槽工法锯槽法源自东北及黄河流域，隐蔽工程第一次将其引入长江堤防建设。锯槽法可实现真正的连续开槽，成槽质量好，但浇筑混凝土时仍需进行隔离以分割槽段。隔离方法有刚性隔离及土工布袋隔离两种，隐蔽工程多用后者，施工方便、造价便宜，质量也有保证。锯槽法造价和射水法基本一致，但工效较低，对粘性较大的土层工效更低；若遇砂卵石层或溃口段等部位，锯槽甚至难以进行。锯槽法在隐蔽工程中，墙深一般在25m以内，墙厚(0.22～0.4)m。,链斗式锯槽机,● 气举（导管）反循环法,气举反循环工法可实现真正的连续成槽，且适用砂卵石等多种地层。其成槽深度与抓斗同，但工效更高。该工法所用设备简单，这有利于降低造价。隐蔽工程引入该工法在安徽无为大堤、湖北咸宁长江干堤试验约5000m2防渗墙施工，最大深度达到37m,取得了良好效果。,气举反循环工法示意图,,墙深已达22m，厚20~30cm；搅拌机具也由3头发展到4头、5头、6头。深层搅拌的工效随不同土性变化较大，实际实施约在(45～200)m2/台·班。深层搅拌法的优点是造价低、设备轻便，对深度小于20m的防渗墙该法具有较强的竞争力。,深层搅拌法,,挤压法就是在振动锤的击打下将板桩或模板挤压到土体中，起拔时形成空间并同时注入浆体（水泥浆、砂浆或其它防渗材料）。板桩灌注墙、（宝峨）超薄防渗墙、振动沉模板、振切均属此类。 挤压法的墙厚较薄，一般为15cm，而超薄防渗墙厚仅7.5cm。超薄防渗墙的最大深度可达25m，而振动沉模板的深度则不大于17m。,振动挤密法,高压喷射工法,7 堤身设计,7.1.3 土堤堤身设计应包括堤身断面布置、填筑标准、堤顶高程、堤顶结构、堤坡与戗台、护坡与坡面排水、防渗与排水设施等。防洪墙设计应包括确定墙身结构型式、墙顶高程和基础轮廓尺寸及防渗、排水设施等。,报告编写内容,堤身：一般指临、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。,堤防各部名称,堤内、堤外之分：各个流域不一致。如黄河为邻水侧为内，与上图不一致。建议用临水、背水区分。,7.2.1 土料、石料及砂砾料等筑堤材料的选择,应符合下列规定：,1 均质土堤的土料宜选用黏粒含量为10%～35%（15％-35％）、塑性指数为7～20 的黏性土，且不得含植物根茎、砖瓦垃圾等杂质；填筑土料含水率与最优含水率的允许偏差为±3％；铺盖、心墙、斜墙等防渗体宜选用防渗性能好的土；堤后盖重宜选用砂性土。,强制性标准：,7.2.4 黏性土土堤的填筑标准应按压实度确定。压实度值应符合下列规定： 1 1 级堤防不应小于0.95(0.94)。 2 2 级和堤身高度不低于6m的3级堤防不应小于0.93（0.92）。 3 堤身高度低于6m的3 级及3级以下堤防不应小于0.91 (0.90) 。 7.2.5 无粘性土土堤的填筑标准应按相对密度确定，1、2 级和堤身高度不低于6m 的3级堤防不应小于0.65；堤身高度低于6m 的3 级及3 级以下堤防不应小于0.60。有抗震要求的堤防应按现行行业标准《水工建筑物抗震设计规范》SL203的有关规定执行。,,7.3 堤 顶 高 程,7.3.1 堤顶高程应按设计洪水位或设计高潮位加堤顶超高确定。设计洪水位按现行行业标准《水利工程水利计算规范))SL 104的有关规定计算。设计高潮位应按本规范附录B 计算。堤顶超高应按下式计算：（删除98规范：1、2级堤防的堤顶超高值不应小于2.0m。） Y = R + e + A （7.3.1） 式中 Y ――堤顶超高（m）；R ――设计波浪爬高（m）， e ――设计风壅水面高度（m）；A ――安全加高（m）。,长江中下游的1、2、3级堤防设计超高依次为2m、1.5m及1m。,7.3.3 当土堤临水侧堤肩设有（稳定、坚固的）防浪墙时，防浪墙顶高程计算应与本规范第7.3.1 条堤顶高程计算相同，但土堤顶面高程应高出设计水位0.5m 以上。,1、浸润线之上有一定厚度的干燥土层。 2、若为心墙、斜墙结构，防渗体高出设计水位0.5m 以上,7.3.4 土堤应预留沉降量。沉降量可根据堤基地质、堤身土质及填筑密度等因素分析确定，宜取堤高的3％～5％（3％～8％）。当有下列情况之一时，沉降量应按本规范第9.3 节的规定计算。 1 土堤高度大于10m。 2 堤基为软弱土层。 3 因筑堤材料、施工条件等限制而导致压实度较低的土堤。 7.3.5 区域沉降量较大的地区，在本规范第7.3.4 条预留沉降量的基础上，可适当增加预留沉降量。,比如采空区,7.4 土堤堤顶结构,7.4.1 堤顶宽度应根据防汛、管理、施工、构造及其他要求确定。堤顶宽度，1级堤防堤顶宽度不宜小于8m；2 级堤防不宜小于6m；3 级及以下堤防不宜小于3m。 上堤坡道－－顺流向 堤顶坡度－－2％－3％ 避车道 堤顶路面－－柔性路面,防汛抢险需要,堤顶避车道示例,7.5 堤坡 与 戗 台,7.5.1 堤坡应根据堤防等级、堤身结构、堤基、筑堤土质、风浪情况、护坡型式、堤高、施工及运用条件，经稳定计算确定。1、2 级土堤的堤坡不宜陡于1：3.0。 堤坡一般为 1：2.5 - 1：3.0,美国堤防规范认为好土质填筑在好地基上的较低堤防，可以不进行稳定性分析，一般是压密实的粘性土土堤，最陡堤坡1:2；较密实的堤坡1:3；松土软基的堤坡1:5；与我国实际情况相符。稍低的堤防没有戗台或只设背水坡戗台。,7.5.2 戗台应根据堤身稳定、管理、排水、施工的需要分析确定。堤高超过6m 时，背水侧宜设置戗台，戗台的宽度不宜小于1.5m。 背坡堤顶2-3m以下,7.6 护坡与坡面排水,7.6.3 土堤堤坡宜采用草皮等生态护坡;受水流冲刷或风浪作用强烈的堤段，临水侧坡面可采用砌石、混凝土等护坡形式。 几个注意：1、硬护坡与土之间设置垫层。2、硬护坡设置排水孔 3、硬护坡设置基座和封顶,7.6.10 高于6m 的土堤受雨水冲刷严重时，宜在堤顶、堤坡、堤脚以及堤坡与山坡或其他建筑物结合部设置排水设施。 7.6.11 平行堤轴线的排水沟可设在戗台内侧或近堤脚处。坡面竖向排水沟可每隔50m～100m 设置一条，并应与平行堤轴向的排水沟连通。排水沟可采用预制混凝土或块石砌筑，其尺寸与底坡坡度应由计算或结合已有工程的经验确定。,f28,视图,,,,施工中的干砌石工程（无为大堤,护坡面层局部破坏形式 ： （a）为波浪冲击局部坏， （b）水流冲刷局部坏， （c）护坡块体被渗流承压水顶出， （d）块体下基土冲蚀下滑， （e）抛石护坡下基土流失， （f）护坡面层浪击或沉陷变形。,7.7 防渗与排水设施,7.7.1 堤身防渗的结构型式，应根据渗流计算及技术经济比较合理确定。堤身防渗宜采用均质土堤形式，也可采用心墙、斜墙或其他防渗墙等型式。防渗材料可采用黏土、混凝土、沥青混凝土、土工膜等材料。堤身排水可采用深入背水坡脚或贴坡滤层。滤层材料可采用砂、砾料或土工织物等材料。,,防渗工程设计的总原则是“前堵后排，保护渗流出口”。,,,压土平台,压土平台类别取决于压盖材料如下： （a）不透水压台：可澈底消除渗水，但会增大底下的承压水头，使得压盖厚度和宽度加大。 （b）半透水压台：压盖半透水土料或与原覆盖土层类同的土料，压台上仍会出现渗水，也将增大渗流阻力，使底下的承压水头略增大。 （c）透水砂料压台：不增加原有的承压水头，节约压土料，但压砂平台排水不足时，顶面渗水，湿潮。 （d）自由排水压台：在正规水平排水粗砂砾石层上的随便填压平台，并有末端的孔眼集水管系统，类似土坝底的水平褥垫排水。此时在同样减压效果下，压料厚度及宽度最小，但投资大，采用者少。,防渗墙,,,砂基砂堤的水平结合垂直防渗,透水堤基与渗流出口滤层防护,堤坝梭体排水,8 护岸工程设计,8.1.2 （根据水流、潮汐、风浪、船行波作用，地质、地形情况，施工条件、运用要求等因素，）河岸工程防护可选用下列型式： 1 坡式护岸； 2 坝式护岸； 3 墙式护岸； 4 其他形式护岸。 坡式－－水流平顺，长江堤防 坝式－－挑流，黄河堤防 墙式－－城市河道,无滩－－险工， 窄滩－－护岸 宽滩－－护岸（滩） 无滩、窄滩时，岸、堤的防护一起考虑,,,黄河坝式护岸,8.1.5 护岸工程的上部护坡，其顶部应与滩面相平或略高于滩面。护岸工程的下部护脚延伸范围应符合下列规定： 1 在深泓近岸段应延伸至深泓线，并应满足河床最大冲刷深度的要求。河床最大冲刷深度应按本规范附录D 计算。 2 在水流平顺、岸坡较缓段，宜护至坡度为1:3～1:4 的缓坡河床处。 8.1.6 护坡与护脚以设计枯水位为界。设计枯水位可按月平均水位最低的三个月的平均值计算。 8.1.7 无滩或窄滩段护岸工程与堤身防护工程的连接应良好。,8.2.1 坡式护岸可分为上部护坡和下部护脚。上部护坡的结构形式应根据河岸地质条件和地下水活动情况，采用干砌石、浆砌石、混凝土预制块、现浇棍凝土板、模袋混凝土等，经技术经济比较选定。下部护脚部分的结构形式应根据岸坡地形地质情况、水流条件和材料来源，采用抛石、石笼、柴枕、柴排、土工织物枕、软体排、模袋混凝土排、铰链混凝土排、钢筋棍凝土块体、混合形式等，经技术经济比较选定。,f29,视图,,,,已完工的护岸工程（石首北门口）,几种护岸技术,铰链混凝土沉排 模袋混凝土（砂） 钢丝网石笼,铰链砼沉排,铰链混凝土沉排在护岸新技术中是最成熟的。 突出特点是集柔性与整体性于一体，能较好的适应河床变形，确保坡脚稳定，并且基本上不需维修；同时还有可工厂化生产、机械化施工、质量易于控制等优点，具有较大的应用前景。,铰链混凝土沉排施工主要步骤有：系排梁绕筑、混凝土块予制、铺设土工布、铺设混凝土予制块、水下沉排。施工质量的控制要素主要是：予制块质量、“U”钢筋扣连接（螺丝要点焊）及排体间的搭接宽度（一定要水下检查）。,铰链砼施工,f23,视图,,,,铰链砼沉排（同马大堤）,模袋砼及模袋砂,模袋混凝土（砂）护岸具有整体性强，抗冲及抗风浪能力强，机械化施工程度高，施工速度快，施工质量容易控制等优点；但对河床平整度要求高，适应河床变形能力差（模袋砂稍好）；当河床有较大冲深，刚性的,模袋砼施工,模袋混凝土排前沿将悬在水流中，极易折断破坏。若在模袋混凝土排前沿加抛一定数量的块石则对保护模袋混凝土免遭折断是有帮助的。,f24,视图,,,,模袋砼护岸,钢丝网石笼,钢丝网石笼较之早年已经应用的铁丝笼更大、更柔、更适合河床底部形态，更易相互咬合而成一整体，因而具有较高的抗冲性，适合在河势变化较大，水流顶冲强烈的岸段。,钢丝网笼应满足：有足够的抗拉强度，能自由起吊，沉放；网孔不能松动，以防块石滑出；网笼应有全方位的柔动性，以适应河床变形及网笼间的相互咬合；网笼应具有良好的抗腐蚀性。,钢丝石笼施工,钢丝石笼照片,9 堤防稳定计算 9.1 渗流及渗透稳定计算,9.1.1 堤防（河堤、湖堤）应进行渗流及渗透稳定计算，计算求得渗流场内的水头、压力、比降、渗流量等水力要素，进行渗透稳定分析，并应选择经济合理的防渗、排渗设计方案或加固补强方案。,9.1.2 土堤渗流计算断面应具有代表性，并应进行下列计算。计算应符合本规范附录E 的有关规定： 1 应核算在设计洪水或设计高潮持续时间内浸润线的位置，当在背水侧堤坡逸出时，应计算出逸点的位置、逸出段与背水侧堤基表面的出逸比降； 2 当堤身、堤基土渗透系数K≥10-3cm/s 时，应计算渗流量； 3 应计算洪水或潮水水位降落时临水侧堤身内的自由水位。 9.1.3 河、湖的堤防渗流计算应计算下列水位的组合。 1 临水侧为设计洪水位，背水侧为相应水位； 2 临水侧为设计洪水位，背水侧为低水位或无水； 3 洪水降落时对临水侧堤坡稳定最不利的情况。,9.1.5 进行渗流计算时，对比较复杂的地基情况可作适当简化，并应符合下列规定： 1 对于渗透系数相差5 倍以内的相邻薄土层可视为一层，可采用加权平均的渗透系数作为计算依据； 2 双层结构地基，当下卧土层的渗透系数比上层土层的渗透系数小100 倍及以上时，可将下卧土层视为不透水层；表层为弱透水层时，可按双层地基计算； 3 当直接与堤底连接的地基土层的渗透系数比堤身的渗透系数大100 倍及以上时，可认为堤身不透水，可对堤基按有压流进行渗透计算。,9.1.6 渗透稳定应进行以下判断和计算： 1 土的渗透变形类型； 2 堤身和堤基土体的渗透稳定； 3 堤防背水侧渗流出逸段的渗透稳定。 9.1.7 土的渗透变形类型的判定应按国家现行标准《水利水电工程地 质勘察规范》)GB 50487的有关规定执行。 9.1.8 背水侧堤坡及地基表面逸出段的渗流比降应小于允许比降；当 出逸比降大于允许比降，应设置反滤层、压重等保护措施。,9.2 抗滑和抗倾稳定计算,9.2.2 堤防抗滑稳定计算可分为正常运用条件和非常运用条件，计算内容应符合表9.2.2 的规定。,表9.2.2 堤防抗滑稳定计算内容,9.2.4 土堤抗滑稳定计算可采用瑞典圆弧滑动法或简化毕肖法。当堤基存在较薄软弱土层时，宜采用改良圆弧法。土堤抗滑稳定计算应符合本规范附录F 的规定，其抗滑稳定的安全系数应符合本规范小于表3.2节的有关规定。,9.2.5 土的抗剪强度应根据各种运用条件选用，并应符合本规范附录F的规定。,,,9.3 沉降计算,9.3.1 沉降量计算应包括堤顶中心线处堤身和堤基的最终沉降量。 9.3.3 堤身和堤基的最终沉降量，可按下列公式计算：,10 堤防与各类建筑物、构筑物的连接,强制性标准： 10.1.3 修建与堤防交叉、连接的各类建筑物、构筑物，应进行洪水影晌评价，不得影响堤防的管理运用和防汛安全。,10.2.1 穿堤的各类建筑物、构筑物的底部高程宜高于堤防设计洪水位，当在设计洪水位以下时，应设置能满足防洪要求的闸门或阀门，并应能在防洪要求的时限内关闭。压力管道，热力管道，轨迭易燃、易爆流体的各类管道，宜跨堤布设，并应采取相应的安全防护措施。确需穿过堤防时，应进行专门论证。,防洪调度，震动，接触渗流，爆炸,几个注意事项,接触渗流－－截流环，刺墙，等。顶管的充填灌浆。 不均匀沉降裂缝－－回填土的密度；塑性土料回填；老堤防合适的放坡。 倒灌－－闸门，调度方式 管道穿河底合适的埋深－－0.5，1.0m,10.4 跨堤建筑物、构筑物,10.4.1 桥梁、渡槽、管道等跨堤建筑物、构筑物，其支墩不应布置在堤身设计断面以内。 10.4.2 跨堤建筑物、构筑物与堤顶之间的净空高度应满足堤防交通、防汛抢险、管理维修等方面的要求。,11 堤防工程的加固、扩建与改建,11.2.1 加固与扩建设计应按不同堤段存在问题的特点分段进行。经技术经济比较提出不同堤段的加固与扩建方案。,几种情况,塌滑－－重新填筑； 孔洞、裂缝－－首选垂直截渗（不建议用充填灌浆、锥探灌浆、壁裂灌浆） 高度不足（>0.5m)－－分析在哪侧加高培厚，培厚要注意与老堤的连接 渗透稳定－－截渗，盖重（吹填砂性土）,,,12 安全监测设计,12.0.2 堤防工程安全监测设计内容应包括设置监测项目、布置监测设施、拟定监测方法、提出整理分析监测资料的技术要求。 12.0.4 堤防工程可设置下列一般性安全监测项目: 1 堤身垂直位移、水平位移。 2 水位、潮位。 3 堤身浸润线。 4 堤基渗透压力、渗透流量。 5 表面观测，包括裂缝、滑坡、坍塌、隆起、渗透变形及表面侵蚀破坏等。,13 堤防工程管理设计,13. 1. 3 堤防工程管理设计应按工程级别、运行管理需要进行，应包括下列设计内容: 1 工程管理范围和保护范围。 2 根据管理体制、岗位设置和人员编制，明确管理设施要求。 3 交通与通信设施。 4 其他维护管理设施。 5 管理单位生产、生活区建设。,13.2 工程管理范围和保护范围,13.2.1 堤防工程管理范围应包括下列工程和设施的建筑场地和管理用地: 1 堤身及防渗导渗工程。 2 堤临、背水侧护堤地。 3 穿堤、跨堤交叉建筑物。 4 监测、交通、通信等附属工程设施。 5 护岸工程。 6 管理单位生产、生活区。,13.2.2 护堤地宽度应从堤脚计起，并应根据工程级别结合当地的自然条件、历史习惯和土地资源开发利用等情况综合分析确足。背水侧护堤地宽度可按表13.2.2 确定，临水侧护堤地宽度可结合河道管理需要及工程实际情况确定。大江大河重要堤防、城市防洪堤、重点险工险段的堤背水侧护堤地宽度，可根据具体情况调整确定。,13.4 其他管理维护设施,13.4.1 防浪林带、防护林带宜在堤防的临、背水侧护堤地范围内设置。堤身和戗台范围内不宜种植树木。 13.4.4 3 级及以上的堤防工程应沿堤线设置防汛屋，其间距、面积应按实际需要确定。,E N D,