上海千年城市规划设计有限公司 上海市 200441
摘要：近年来，随着社会经济的高速发展，各项基础设施建设逐渐完备，但有些地区频繁的洪水灾害制约了当地经济社会的持续健康发展，防洪治理的呼声也越来越高，同时对治理的要求也越来越高，本文接下来结合某实际堤防整治工程对当前的堤防工程设计及加固改造方面进行一个概括与探讨。
关键词：堤防整治；加固改造；工程设计
引言
洪水灾害的发生对人民的生命和财产安全带来巨大的威胁，在此背景下，我国大力发展防洪堤防的工程建设。目前国内很多地区的防洪土堤存在边坡陡、堤身未达标、堤身堤基质量差、有管涌、渗漏、散浸、穿堤建筑物年代久远亟待修建等现象。因此，对堤防的设计与加固改造方面进行研究具有重要的现实意义。
1某工程概况
某河道全长36.3km，流域面积513.33km2。河道现状堤防堤顶高程普遍不足，堤顶宽度不满足防洪要求，堤防岸坡存在抗滑稳定问题，堤身堤基填筑质量差，存在渗漏、管涌等不良现象，堤岸缺乏基本的防护措施，存在水流冲刷侵蚀现象，沿堤建筑物年久失修，破损不勘。工程任务为：防洪达标、堤身加固改造。防洪标准：50年一遇。
2堤防整治工程设计的主要内容
2.1基本型式设计
防洪堤断面型式主要有重力式、斜坡式及复合式，重力式相对节约用地，投资相对较高，另外对地基承载力要求较高，通常用于堤身高度不大于6.0m的情况；斜坡式占用河滩腹地较大，主要为土方堆筑，相对投资较小，对地基条件要求也不高，适用于河滩及腹地较为宽广的情况；工程造价较低，地基承载力低。波浪爬高大，但波浪淘刷作用小，生态性好。适用于控制投资，建设用地较宽裕的地段；复合式是重力式和斜坡式的结合型，相较斜坡式节约用地，投资介于重力式和斜坡式之间，能够适用于多种情况。
根据上述原则结合实际情况，案例工程选用经济性最好的斜坡式断面型式。
2.2护坡设计
案例工程河道堤防现状大多都未进行坡面防护，部分段存在冲刷、坍塌等险情，尤其在堤外滩地较窄处，河道弯曲迎流顶冲的凹岸，险情尤为突出。因此，新建堤防需进行坡面护砌。
堤防坡面的护砌方式常用的有浆砌块石护坡、雷诺护垫网格护坡、植生混凝土预制块护坡及联锁式块体护坡，4种护砌型式的工程实例照片见下图：
工程造价方面：生态混凝土护坡、预制块六角形生态混凝土护坡及联锁式块体护坡造价较高，草皮护坡造价最低；生态景观功能方面：浆砌块石不能实现绿化，其他几种护坡型式均能实现绿化，植生混凝土预制块护坡价格相对于其他三种价格偏高；生态混凝土护坡及植生混凝土预制块护坡，植物根系有惊人锚固力，植物抗冲刷和抵御外力保根能力强。综合比较，推荐采用植生混凝土预制块护坡。
根据以上内容的探讨，结合水文要素，新建堤防拟定为以下断面：
堤防断面图
2.3堤防防渗处理方案
另外现状堤防堤防的堤身内部存在裂缝和动物洞穴等，导致汛期背水坡及堤脚附近出现散浸、渗漏等险情，堤身及浅基需进行防渗加固处理。
常用的堤身防渗措施有：锥探灌浆、土工防渗膜覆盖以及水泥粘土帷幕灌浆等。锥探灌浆加固机理就是利用锥探造孔设备成孔，用灌浆压力沿坝轴线劈裂堤坝，注入一定量的泥浆，形成泥浆体防渗帷幕，解决堤身渗透稳定问题；同时利用堤身的失陷固结和浆堤互压，使堤坝内部应力得到改善。复合土工膜进行防渗处理，施工非常简单，沿堤防表面进行敷设后，加覆盖层即可，复合土工膜规格的选择与下垫层平整度、材料允许拉应力、材料弹性模量、铺设范围内的最大水头及覆盖层最大粒径等有关，土工膜厚度设计除应考虑主要由水压力要求的强度外，尚应考虑暴露、埋压、气候、使用寿命等应用条件，并按国家现行有关标准的规定确定设计厚度及实际厚度。水泥粘土浆灌浆具有工艺设备简单、操作方便、浆液材料来源丰富、土料可就地取材、工程造价低等优点。水泥粘土浆液较单纯的水泥浆液在稳定性、抗渗性、结石率更优越。目前，在砂砾石基础的防渗灌浆帷幕，很多都是采用水泥粘土浆灌注而成的。
同样针对堤基防渗问题，亦可采用土工膜垂直铺塑和水泥粘土帷幕灌浆措施，通常，土工膜铺塑位置在迎水侧坡脚大方脚下，铺塑深度深入不透水堤基下1m；水泥粘土帷幕灌浆位置与深度与土工膜铺方式相同。
考虑造价及施工条件等因素，案例工程选用土工防渗膜铺设措施对堤身、堤基进行防渗处理。
结语与展望
本文通过实际工程案例，对防洪堤设计中的堤身断面设计、护坡设计以及防渗处理设计进行了探讨，可为相似工程提供一定的借鉴，但由于本文篇幅有限，未能全尽探讨防洪堤防整治设计中的内容，仍需在本文工作的基础上进一步研究和讨论。
参考文献:
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[3]李涛. 河道治理堤防工程设计初探[J]，水利水电，1006-8465 （ 2017 ） 08-0207-02.
[3]刘铁龙，堤防渗流控制特点及其设计[J]，西北水电，2004（04）.
论文作者:方辉
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/10
标签：堤防论文; 护坡论文; 粘土论文; 防渗论文; 斜坡论文; 工程论文; 河道论文; 《防护工程》2019年第5期论文;