析水利工程堤防建設與防洪建設
目前防范洪澇災害是我國水道治理環(huán)節上最為重要的一環(huán)，如何淺析水利工程堤防建設與防洪建設?
水利工程中的堤防建設對于防洪工作至關(guān)重要，但是目前我國水利工程中堤防建設工作中存在許多問(wèn)題，導致堤防的防洪功能出現隱患。本文分別討論了水利堤防建設工作中的需要考慮的因素和存在的問(wèn)題，并針對這些問(wèn)題給出了一些意見(jiàn)和建議，希望能對我國堤防建設工作有所幫助。
1 引言
目前防范洪澇災害依然是我國水道治理環(huán)節上最為重要的一環(huán)，而治理洪澇災害最常用的方法就是堤防建設。傳統堤防建設的方法相對來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，無(wú)非就是用混凝土把堤岸加厚加高，但是這樣的技術(shù)已經(jīng)不能滿(mǎn)足現階段我國水道治理的要求。因此，新的堤防建設設計的技術(shù)應運而生，本文就是從這個(gè)角度展開(kāi)討論。
2 水利工程堤身堤基現狀的安全論證
堤身堤基現狀的安全論證是指堤身在設計并施工完成后，對防洪能力的檢驗，特別是在發(fā)生特大暴雨水位急漲的情況下的應急能力。研究表明，河道洪澇災害的發(fā)生主要是在降雨量比較集中的幾個(gè)季節，降雨量的百分之九十以上都發(fā)生在雨季，因此，雨季的堤防建設檢查工作尤為重要。在堤岸驗收的工作中一定要對堤防的防洪能力做一個(gè)比較準確的估計和考核，很多洪水的發(fā)生都是由于在最初對堤防的防洪能力估計過(guò)高引起的。例如1998年長(cháng)江水災的發(fā)生就是過(guò)高的估計了長(cháng)江堤防的防洪能力。必須采取有效措施消除安全隱患，充分保障岸坡的安全可靠。在進(jìn)行岸坡規劃防護時(shí)，需充分考慮岸基的地質(zhì)情況，以及當地的具體環(huán)境，乃至氣候或者天氣情況，從而為岸坡的安全提供充分保障。
3 水利工程堤防建設設計應該考慮的因素
3.1 堤防建設中的作水因素
堤防建設設計最需要考慮的因素是作用水頭，在防洪工作中存在一個(gè)誤區，大部分工作的重點(diǎn)放在了對最高水位的防護上，其實(shí)工作的中心應該放在作用水頭上面來(lái)。在堤防建設設計時(shí)一定要充分考慮堤防所能承受的最大負載，所以堤防在設計高度和厚度時(shí)不僅要考慮到最高水位，最大負載量也是堤防高度的一個(gè)重要影響因素。例如在地層土地性質(zhì)不變的情況下，堤防的厚度和作用水頭成正相關(guān)關(guān)系。此外，水位下降時(shí)對堤防的作用也會(huì )受到作水不同的影響。
3.2 歷史、地理因素
在已建堤防的歷史性、應急性和群眾性方面，例如有的堤防的材料屬于就地取材，那么在建設該堤防時(shí)就要考慮堤防所用的附近的這種材料的穩定性和耐用性，如果某種水泥的有效期限是十年，而這次堤防建設的時(shí)間已經(jīng)接近這個(gè)時(shí)間點(diǎn)，那么在堤防建設時(shí)就應該考慮對該堤防進(jìn)行整體性加厚建設。再比如有些地方的堤防質(zhì)量雖然比較好，但是在應急方面做得不夠充分，甚至沒(méi)有應急方案，這種情況在堤防建設時(shí)要把應急方案考慮進(jìn)去。在我國一些地方，例如武漢、南京某些第地段，由于受到高溫影響，混凝土容易出現裂縫現象，如果不定期進(jìn)行檢查維修就會(huì )很有可能引起大面積坍塌。
3.3 對材料的考慮
在堤防工程汛期運行的要求方面，由于堤防建設一般是在汛期發(fā)生以前進(jìn)行的，所以堤防建設完成后會(huì )立馬投入使用，因此在建設設計中要充分考慮各種材料在遇水后的反映，例如填土在未完全凝固時(shí)是否能滿(mǎn)足防水性的要求。
堵口復堤的要求，堵口復堤是指如何有效的把被洪水沖壞了的堤防進(jìn)行修補復原，這其中最大的難題就是如何使修補后的地方與原來(lái)的地方在穩定性上趨于一致，以免造成二次破壞。一方面要把原來(lái)堤防的建筑建材，施工方式考慮進(jìn)來(lái)，盡量使修補的地方的材料和施工方式與原來(lái)的相同。另一方面在施工工序方面也要盡量與之前的施工順序保持相同。
4 邊坡穩定性分析
4.1 水利工程堤坡失穩破壞的成因和類(lèi)型
堤坡在受到雨水沖刷、陽(yáng)光暴曬、動(dòng)物筑洞等因素影響時(shí)都有可能導致穩定性的破壞，具體包含以下幾個(gè)方面
(1)滲流原因
滲流作用是指在水位上漲時(shí)，坡低承受的壓力過(guò)大，堤坡在受到強大的壓力時(shí)會(huì )發(fā)生形變，嚴重時(shí)會(huì )導致崩塌現象。不光是在漲水時(shí)，如果退水的速度過(guò)快其堤坡所受的壓力突然變小，也會(huì )導致形變的發(fā)生。
(2)水流沖刷原因
水流沖刷包括河流的沖刷和雨水的沖刷，相對來(lái)說(shuō)雨水的沖刷影響比較小，主要還是河流對堤坡的沖刷。特別是在堤坡的彎曲路段，這種沖刷的破壞力會(huì )幾倍的增加。
(3)堤基原因
由于堤基原因造成的穩定性問(wèn)題主要包括兩個(gè)方面，一是因為堤基的的強度不夠，二是因為堤基下面的黏土過(guò)于松軟，導致堤基穩定性下降。
(4)其他原因
其他因素包括人為的故意破壞，地震等的發(fā)生，設計要求未達標等等。
4.2不同工況計算方法下的堤坡強度
最常見(jiàn)的計算方法包括有效應力法，總應力法兩種方法。設計到的指標主要包括土類(lèi)指標、使用儀器指標、強度指標、式樣初始狀態(tài)四個(gè)方面。其中，土類(lèi)指標分為無(wú)粘黏土和粘黏土，粘黏土的強度大雨百分之九十為優(yōu)秀，位于百分之六十到百分之九十為良好，位于百分之六十以下為差;使用儀器包括直剪儀和三軸儀;式樣初始狀態(tài)是指在相同的水量和填土的使用下堤防的初始狀態(tài)。
4.3 堤防穩定性勘探的方法
(1)現象勘探法
現場(chǎng)勘探法是指勘探人員帶著(zhù)工具到堤防現場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地勘探，需要注意的是并不是把所有的地方都勘探一遍，而是重點(diǎn)勘探那些容易發(fā)生破壞的地方，例如動(dòng)物經(jīng)常出沒(méi)的地方和彎曲路段等。
(2)穩定分析法
穩定分析法是指在固定的距離較近的三個(gè)點(diǎn)分別進(jìn)行檢測，最上面的點(diǎn)成為上口，最下面的點(diǎn)被稱(chēng)為下口，通過(guò)對上口和下口的檢測就可以計算中中間的穩定性。這種方法一般是用于中間點(diǎn)實(shí)地勘探起來(lái)比較困難的情況。
5、水利堤防建設方案的確立
在分析完堤防穩定性的影響因素以后和設計時(shí)應該考慮的因素以后，就要對堤防的建設方案進(jìn)行確立。提防建設設計的總體思路是“上堵下排”，既通過(guò)提高堤防的高度來(lái)應對水位的張高，通過(guò)下面的過(guò)濾作用把水過(guò)濾掉把泥土留下來(lái)。在上堵方面，材料的選擇至關(guān)重要，選擇那些粘性比較高的土和防水性比較好的泥土。另外，堤身的斜度也是設計的重要目標，斜度多大會(huì )導致用料過(guò)多，斜度過(guò)小容易導致結實(shí)程度不夠，最常用的角度是10度到15度的傾斜角;在“下排”方面，常用的滲透措施是減壓溝，減壓溝的作用就是過(guò)濾掉水的同時(shí)留住河道的泥土。如加厚加高操作、排水工作、增加密度工作都是具體的建設方案。
首先要對滑坡的類(lèi)型進(jìn)行確定，根據滑坡的分類(lèi)標準滑坡可以分為上口裂縫滑坡、下口解封滑坡、中間裂縫滑坡以及隆起滑坡，滑坡類(lèi)型的確定是堤防建設工作基礎中的基礎。具體的施工方案包括局部建設和整體建設，建設的步驟依次是挖出滑動(dòng)體、填筑還坡、地基建設、深層建設。
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