某堤防险段处理设计

赵晨

江门市科禹水利规划设计咨询有限公司广东江门529000

摘要：堤防位于河道迎流顶冲段时，河流冲刷岸坡会导致堤线后退，引起崩岸、滑坡等问题，需要对岸坡进行处理设计，稳定堤身及岸坡。

1.工程概况

台山某堤防部分堤段为迎流顶冲险段，河床下切深，流速大，河岸受到严重的冲刷，河势不稳，导致该段堤防经常出现崩岸、滑坡等问题，堤线已后退二十多米，对沿线当地工业的发展和当地人民群众的生命财产安全构成巨大的威胁。为彻底解决该险段给沿线工厂及围内人民生命财产带来的威胁，本次设计分别选取典型断面进行稳定计算，综合考虑选取技术可行，经济合理的方案。

2.地质资料

填筑土主要为残积土，稍湿～湿，压缩性中等，透水性中等。层厚2.0～4.7m，底面高程0.9～-2.2m。地基承载力特征值fak=85kPa。

淤泥为流塑状态，湿润～饱和，高压缩性，透水性微弱。层厚11.8～18.9m，层底高程-11.0～-20.1m。地基承载力特征值fak=50kPa。

粉质粘土为可塑状态，稍湿～湿，中等压缩性，透水性微弱。层厚1.4～4.8m，层底高程-14.8～-20.5m。现地基承载力特征值fak=140kPa。

粉细砂为主要含粉砂、细砂，含泥约10%；松散～稍密状态。呈夹层状，分布不连续。层厚1.0～3.0m，层底高程-15.5～-21.1m。地基承载力特征值fak=105kPa。

砾砂含棱角状粗砂、砾砂为主，级配不良，稍密～中密状态。层厚0.5～6.5m，层底高程-17.8～-22.9m。地基承载力特征值fak=240kPa。

强风化粉砂岩主要含粘土矿、粉粒和砂粒等，已风化成坚硬土包裹碎石状。层厚0.3～3.5m，但未揭穿。地基承载力特征值fak=600kPa。

3.方案设计

该险段堤身已建多年，沉降基本稳定，现存在问题主要为堤坡冲刷及堤身稳定，现设计以下两种方案，

方案一设计该险段采用抛石反压体，垂直与堤线布置，分四级平台，第一级平台顶宽6.0m，顶高程为1.0m，第二级平台顶宽3.0m，顶高程为-1.0m，第三级平台顶宽5.0m，顶高程为-6.0m，临水坡均为1：2.5。

方案二设计通过U型板桩解决堤防整体滑动，板桩的长度根据计算确定；板桩外江侧土层的局部滑动通过抛石反压解决；迎流顶冲及河道束窄段采用模袋混凝土抗冲。U型板桩单根长17.0m，抛石体断面根据稳定计算确定，迎流顶冲段的抛石体表面设C20模袋混凝土0.2m厚，模袋底设碎石垫层0.3m厚。

单根桩身设计剪力V（kN）228.89采用值291

从上述计算结果可以看出，设计拟采用的U-CS-600-Ⅰ-17.0mU形板桩能满足整体抗滑稳定、抗倾覆、设计弯矩及设计剪力的要求。

根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）规定，采用瑞典圆弧滑动法计算，堤防整体抗滑稳定安全系数（按3级堤防要求）。以上两种方案均符合以下要求：正常运用条件稳定安全系数K≥1.20；非常情况下稳定安全系数K≥1.10。

4.方案比选

以上两种方案均可以解决堤坡冲刷及堤身稳定问题。方案一抛石方量较大，抛石平台多、轮廓难以控制，施工期抛石投放量、速度对堤身稳定影响大，施工技术要求高；方案二对堤坡轮廓改变较小，抛石轮廓简单易施工，U型板桩及膜袋混凝土适应各种复杂地形，施工技术成熟、工期短，附近险段已采用该方案施工并运行，效果良好，且投资较经济。综合考虑推荐方案二。

5.结语

随着我国经济实力的提高，越来越多的船厂、码头等选择在航道堤后建设，险段岸坡稳定将影响沿线工厂及围内人民生命财产，急需技术可行、经济合理的处理方案，解决险段隐患，U型板桩及膜袋混凝土施工机械化程度高，所护坡面面积大、整体性强、稳定性好，使用寿命长，可以广泛应用于堤防险段处理。

参考文献：

[1]GB50286-2013《堤防工程设计规范》

[2]JGJ120-2012《建筑基坑支护技术规程》

[3]《江门市某河流治理工程（台山段）》江门市科禹水利规划设计咨询有限公司