第四章 堤防工程安全管理

1、河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute 第四章第四章 堤防工程安全管理堤防工程安全管理 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute 第四章第四章 堤防工程安全管理堤防工程安全管理 4.1概述 4.2工程检查 4.3堤防工程观测 4.4堤防隐患探测 4.5抛石护脚探测 4.6堤防工程养护修理 4.7安全监测 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute l 堤防多是在民埝基础上逐渐加高形成的，大多未经过地质勘探和地基 处理，填筑质量也未严格控制，并且历经多次抢险、战乱、动物的破 坏，堤身、堤基情况复杂、隐患多 l 堤防工程管理工

2、作责任重大，任务艰巨，加强堤防工程安全管理势在 必行 4.1概述概述 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute l 检查方法：主要指外观检查，检查应有清晰、完整、准确、规范的检 查记录 l 检查内容：堤防险工、险段及其工程变化 堤身上有无雨淋沟、裂缝 堤岸有无崩塌 排水沟有无损坏 河道主流有无变化， 对河岸、滩地有无影响等 4.2工程检查工程检查 4.2.1 经常检查经常检查 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute l 检查时机 汛前、汛期、汛后、凌汛期及大潮、台风前后应进行定期检查 l 检查项目和内容 (1)汛前检查 1) 堤身断面及堤顶高程

3、,堤身内部,外部,防渗铺盖及有无影响防汛安全的 违章建筑 2) 对堤岸防护工程，通过汛前河势查勘预估靠河着流部位，检查护脚、 护坡完整情况。 3) 当穿堤建筑物的底部高程在堤防设计洪水位以下时，其为防洪所设置 的闸门或阀门是否能在防洪要求的时限内关闭，并能正常挡水。 4.2工程检查工程检查 4.2.2定期检查定期检查 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute (2) 汛期检查 (3) 汛后检查 ：应检查堤身在汛期被洪水损坏情况 (4) 凌汛期检查 (5) 大潮、台风前后检查：应检查工程损坏情况及最高潮水位的观测记录。 4.2工程检查工程检查 4.2.2定期检查定期检查

4、河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute l 检查时机当发生非常运用情况或重大事故时，应进行特别检查 l 特别检查分为事前检查和事后检查 l 检查项目和内容 特别检查应包括： (1)事前检查：在大洪水到来前，应对防洪、防雨等各项准备工作和堤防 工程存在的问题及可能出险的部位进行检查。 (2)事后检查：重大事故后堤防工程及附属设施的损坏情况。 4.2工程检查工程检查 4.2.3特别检查特别检查 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute 工程观测项目 包括 基本观测项目 专门观测项目 (1)基本观测项目 包括 1)堤身沉降、水平位移 2)水位、潮位

5、3)堤身浸润线 4)表面观测 (2)专门观测项目 包括 1)近岸河床冲淤变化 2)堤岸防护工程的变位 3)水流形态及河势变化4)附 属建筑物垂直、水平位移 5)渗透压力、渗透流量、渗流水质 6)减压排渗 程的渗控效果 7)崩岸险工段土体崩坍情况 8)冰情 9)波浪 4.3 堤防工程观测堤防工程观测 4.3.1 工程观测项目工程观测项目 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute 4.3 堤防工程观测堤防工程观测 4.3.2 堤防观测堤防观测 l 沉降观测 主要观测堤身沉降量 ，观测断面桩点的设置可利用沿堤顶 埋设的里程碑，也可专门埋设固定测量标点。复杂的堤段，应适当加 密

6、测量标点。 l 裂缝观测 堤防工程常见的一种险情 ，有时它很可能是其他险情 (1)包括 位置、走向、缝宽、缝长和缝深等 (2)方法 人工观测，条件允许时，还可利用堤防隐患探测仪进行探测 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute 4.3 堤防工程观测堤防工程观测 4.3.2 堤防观测堤防观测 l 渗流观测 目的 了解浸润线的位置和变化情况，了解渗流量及渗流水质的变化 情况，从而判断堤防工程运用过程中的渗流是否正常 内容 (1)堤防浸润线及堤基承压水观测 常用的观测方法是测压管法 1)观测断面的布置原则 2)测压管布置 3)测压管结构 透水管、导管和管口保护设备三部分组成

7、4)测压管水位 观测常采用吊索法和电测水位计法 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute 4.3 堤防工程观测堤防工程观测 4.3.2 堤防观测堤防观测 l 渗流观测 内容 (2)渗流量观测 观测是监视堤基、堤身渗流安全状态的重要技术手段， 常用方法为“容积法”或“量水堰法”。 (3)渗流水质观测 可结合渗流量的观测，测验渗水的透明度。透明度的 观测一般用透明度管检测。透明度管由直径3cm，高35cm的平底玻璃 管制成，管壁刻有刻度。 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute 4.3堤防工程观测堤防工程观测 4.3.3 河道和堤岸防护工程观测河道

8、和堤岸防护工程观测 l 堤岸防护工程观测项目 包括 (1)护脚体位移观测 (2)坝垛位移监测 (3)坝前水位、流速、流向观测 l 河势观测 包括 (1)目估河势 肉眼观察估计 或乘船等观测(2)实测河势 常用GPS 激光测距仪施测 ArcGPS和卫星影像绘制河势图 l 河道断面测量 意义：分析研究河道纵向、横向冲淤变化规律、研究河道排洪能力的重 要依据 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute 4.3堤防工程观测堤防工程观测 4.3.4 穿堤闸涵工程观测穿堤闸涵工程观测 穿堤闸涵具体工程观测包括 (1)工程观测项目 包括 1)闸涵与堤防接合部渗流观测 2)闸涵与堤防接合

9、部开合、错动位移 观测 3)上下游水位观测 4)闸基扬压力观测 5)水闸建筑物位移(包 括垂直、水平位移)观测 6)闸体裂缝观测 (2) 闸涵与大堤接合部观测 (3)水闸工程观测 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute 4.4 堤防隐患探测堤防隐患探测 4.4.1堤防隐患及危害性堤防隐患及危害性 (1)堤防隐患：指由于自然或人为等各种因素作用与影响所造成的威胁 堤防安全的险情因素。 (2)堤身内部经常发生隐患主要包括：裂缝空洞 、人为洞穴、松散土体、 软弱夹层、植物腐烂形成的孔隙、堤内暗沟、废旧涵管等。 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute

10、 4.4堤防隐患探测堤防隐患探测 4.4.2.1探测方法探测方法 l 人工锥探 包括 (1)锥探工具 钢筋锥，选用碳素工具钢制成，由锥身、锥头、钳夹、锥架等四 部分组成。 (2)锥探准备及锥眼布置 对被锥探堤段进行勘查、测量，确定锥探范围、深度、工作程序 (3)锥探方法 锥探时4人扶锥，动作要协调一致 (4)隐患鉴别 凭操作者感觉发现隐患，打锥时要集中精力仔细辨别虚实情 况，以免漏掉隐患 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute 4.4堤防隐患探测堤防隐患探测 4.4.2.1探测方法探测方法 l 机械锥探 锥孔后，灌入沙或泥浆，根据灌入量判断堤身隐患 优点 ：机械打锥机

11、具有锥孔深、速度快、效率高， 主要缺点 ：在锥孔过程中不易发现隐患 l 地球物理勘探技术 主要方法 电法 电磁波法（瞬变电磁法和脉冲地质雷达法 ） 瑞雷面波法 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute 4.6 堤防工程养护修理堤防工程养护修理 4.6.1 养护修理内容及性质 4.6.2 堤防养护修理 4.6.3 堤防隐患处理 4.6.4 堤岸防护工程养护修理 4.6.5 穿堤闸涵工程养护修理 4.6.6 附属设施养护修理 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute l 养护。通过对已建工程的防护保养，维持、恢复或局部改善原有工程 功能 l 岁修。每

12、年进行有计划的整修来解决经常养护所不能解决的工程损坏 l 大修。工程发生较大损坏或存在较大缺陷时，修复工作量大，技术复 杂，或抢修后未作永久工程处理的整修工程 l 抢修。当发生危及堤防工程安全的各种险情时，所采取的抢护措施 4.6.1 养护修理内容及性质养护修理内容及性质 4.6.1.1 内容划分内容划分 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute l 原则：以防为主，防重于修，修重于抢 l 做到：小坏小修，不等大修，随坏随修，不等岁修 4.6.1 养护修理内容及性质养护修理内容及性质 4.6.1.2 养护修理原则养护修理原则 河海岩土工程研究所 Geotechnical

13、 Institute 堤防工程的养护和岁修又称维修。具体应遵循养护和岁修的修理原 则。 4.6.1 养护修理内容及性质养护修理内容及性质 4.6.1.3 堤防工程维修堤防工程维修 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute 堤防工程内部存在多种隐患，如裂缝、孔洞、松软夹层等，也有的 存在堤身断面不足、堤防高度不够、抗渗性能差等病险问题。这些问题 通过一般性的养护修理或岁修项目难以解决，应列为大修项目。 4.6.1 养护修理内容及性质养护修理内容及性质 4.6.1.4 堤防工程大修堤防工程大修 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute 工程一旦出现险

14、情，应组织抢修，防止险情扩大。首先要尽快使险 情稳定，不再继续发展，然后采取进一步的措施，消除险情。 4.6.1 养护修理内容及性质养护修理内容及性质 4.6.1.5 堤防工程抢修堤防工程抢修 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute l 土质堤顶养护要求：保持堤顶平坦归顺，无坑、无明显凹陷和波状起 伏，堤肩线直弧圆，雨后无积水。 l 土质堤顶养护内容：堤顶整平，及时排除堤顶积水。经验表明，雨后 及时整修堤顶，效率高，效果好。 4.6.2 堤防堤防养护修理养护修理 4.6.2.1 堤顶堤顶 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute l 土质堤坡养

15、护要求：坦坡平顺、完整，上堤坡道不得侵蚀堤身、削弱 堤防断面。保持堤身经常处于完整无缺的状态 l 对各种缺陷要及时进行修复处理。修复处理一般采用开挖回填的方法 l 浅层(局部)滑坡，应采用全部挖除滑动体和重新填筑的方法处理 l 深层圆弧滑坡，应采用挖除主滑体并重新填筑的方法处理 4.6.2 堤防堤防养护修理养护修理 4.6.2.2 堤坡堤坡 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute l 起保护堤防安全和生态环境的作用。主要有护坡草皮、防浪林带、护 堤林带、抢修用材林等。 （1）草皮养护。护坡草皮应选用适应当地气候环境、根系发达的草种。 当草皮出现老化迹象时，要适时进行草

16、皮更新。 （2）树木养护。“临河防浪，背河取材，美化环境”。 4.6.2 堤防堤防养护修理养护修理 4.6.2.3 生物防护工程生物防护工程 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute l 开挖回填。位置明确，埋藏较浅的堤身隐患，宜采用开挖回填法处理， 并符合下列要求： （1）将洞穴等隐患的松土挖出，再分层填土夯实，恢复堤身原状。 （2）位于临水侧的隐患，宜采用薪性土料进行回填，位于背水侧的隐患， 宜采用砂性土料进行回填。 l 灌浆 （1）范围不明确、埋藏较深的洞穴、裂缝等堤身隐患宜采用充填(锥探) 灌浆、劈裂灌浆法处理。 （2）混凝土、砌石堤防的隐患处理，宜采用压力灌浆

17、法。 4.6.3 堤防隐患处堤防隐患处理理 4.6.3.1 堤身隐患处理堤身隐患处理 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute 堤基隐患主要处理措施是截渗和排渗。截渗措施一般采用抽槽换土 法和黏土斜墙法，排渗措施是铺设导渗滤层。 （1）抽槽换土。在临水堤脚附近开挖沟槽，将地基中的透水土层挖除， 换填黏土，分层夯实，用以截堵基础渗流。 （2）土斜墙。在堤防临水坡用黏土顺坡修筑一层截渗墙，用以减少堤身 的渗水。 （3）滤层导渗。在背水堤坡近堤脚处铺设滤层，或在堤脚附近开挖导渗 沟。 4.6.3 堤防隐患处堤防隐患处理理 4.6.3.2 堤基隐患处理堤基隐患处理 河海岩土工程

18、研究所 Geotechnical Institute 要求：封顶严密、整齐美观，无积水洼坑、陷坑脱缝、雨淋沟、土 石接合部无脱缝等现象，护脚平台平整，护脚坡度平顺，无明显凸凹现 象。 4.6.4 堤岸防护工程养护修理堤岸防护工程养护修理 4.6.4.1 养护养护 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute 1.发现大的雨淋沟、陷坑，宜采用开挖回填法修理，挖除松动土体， 由下至上分层回填夯实。 2.发生裂缝，应根据裂缝特征并按相关规定进行修理。 3.土坝基(土心)出现滑坡，采用开挖回填、改修缓坡等方法进行处理。 4.位于水面以上的抛石护脚平台发生凹陷时，应抛石排整到设计断面

19、， 排整应做到大石在外，小石在里，层层错压，排挤密实。 5.位于水面以下的护脚，当坡度陡于稳定坡度或护脚出现走失时，应 抛散石或石笼加固修理。 4.6.4 堤岸防护工程养护修理堤岸防护工程养护修理 4.6.4.2 修理修理 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute l 穿堤闸涵工程运行中常出现的问题及养护修理方法。 （1）运行中常出现的问题： 不均匀沉陷 混凝土裂缝 止水设施失效 混凝土渗水 闸门震动 闸门漏水 （2）养护修理。穿堤闸涵养护修理见水闸技术管理规程(SL75-94)。 4.6.5 穿堤闸涵工程养护修理穿堤闸涵工程养护修理 河海岩土工程研究所 Geotech

20、nical Institute 排水沟(管)养护的一般要求是：及时清理沟内杂物，避免堵塞，保持 排水通畅。 4.6.6 附属设施养护修理附属设施养护修理 4.6.6.1 排水设施排水设施 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute 要求： 技术要求高的设施，应由专业人员操作，由具备养护修理资格的人员 对其进行养护与修理。 观测设施和测量标志应由专业人员定期检查校正，若发生变形或损坏， 及时修复、校测。 4.6.6 附属设施养护修理附属设施养护修理 4.6.6.2 工程观测设施养护和修理工程观测设施养护和修理 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute

21、 I.已硬化的堤顶道路，参照公路养护有关规定，结合工程实际适时进 行洒水、清扫、开挖回填修补等养护修理工作。 II.交通道路发生老化、洼坑、裂缝和沉陷等损坏，应参照公路修理的 有关规定及时修理。 III.与交通道路配套的交通闸口，如有损坏应及时维修，恢复正常工作 状态。 4.6.6 附属设施养护修理附属设施养护修理 4.6.6.3 交通道路养护和修理交通道路养护和修理 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute 4.7 安全监测安全监测 4.7.1 监测的目的和内容 4.7.2 流监测仪器及安装方法 4.7.3 观测频率 4.7.4 工程实例 河海岩土工程研究所 Geotechnical Institute 目的： 监测工程运行安全情况 检测工程设计 检验工程施工质量 为堤防工程积累科技资料 内容： 堤身浸润线 堤基渗透压力 减压排渗工程的出水量 4.7.1 监测的目的和内容监测的目的和内容 河海岩土