堤防工程施工工艺

堤防工程(一)防护堤施工工艺标准一、防护堤线路的选择 防护堤线路的选择应注意以下几点：(1) 防护堤应选择在层次单一，土质坚实的堤坝上，尽量避开易液化的 粉细砂地基和淤泥地带，以保证地基的稳定性。当堤坝有可能产生冲刷时，应尽 量选择在堤坝稳定边线以外。(2) 防护堤的线路应尽量布置在堤坝地形较高的地方，以减小防护堤的 高度，同时线路也应尽量顺直，以缩短防护堤的长度，减小防护堤的工程量。此 外还应考虑到能够就地取材，便于施工。(3) 防护堤的线路不应顶冲迎流，同时防护堤的修建也不应使河道过水 断面缩窄，影响河道的行洪。(4) 防护堤的线路应尽量少占农田和拆迁民房，并应考虑到汛期防洪抢 险的交通要求和对外联系。(5) 防护堤与所防护的城镇边沿之间应有足够宽阔的空地，以便于布置 排水设施和防护堤的施工及养护管理。(6) 当防护堤同时作为交通道路时，防护堤转折处的弯曲半径应根据堤 高及道路等级要求确定。(7) 防护堤线路的选择最终应根据技术经济比较后确定。二、防护堤的类型 防护堤通常都采用土料建造，其类型有均质防护堤，斜墙式防护堤 和心墙式防护堤等三种，其中最常采用的是均质土料防护堤。均质防护堤是由单一的同一种土料修建的，这种型式的防护堤结构简 单，施 I 方便，如果筑堤地点附近有足够的适宜土料，则常采用这种类型的防护 堤。斜墙式防护堤的上游面(迎水面)是用透水性较小的土料填筑，以防堤身 渗水，称为防斜墙，堤身的其余部分则用透水性较大的土料(如砂、砂砾石、砾 卵石等)填筑。心墙式防护堤的堤身中部是用透水性较小的土料填筑，起到防渗的作用，称为防渗心墙，堤身的其余部分则用透水性较大的土料填筑。防护堤的类型应根据地形、地质条件，筑堤材料的性质、储量和运距， 气候条件和施工条件来进行综合分析和比较，初步选择防护堤的型式，拟定断面 轮廓，然后进一步分析比较工程量、造价、工期，根据技术上可靠，经济上合理 的原则，最后选定防护堤的类型。三、筑堤的土料筑堤土料应该就地取材，便于施工，而且不易受冲刷和产生开裂，同时 土料的抗渗性能和密实性能也都比较好。1均质防护堤修筑均质防护堤的土料应具有一定的不透水性和可塑性，粘粒含量适 宜，土中有机物和水溶性盐类的含量不超过允许的数值。通常选择渗透系数不大于lX10-4cm/s，粘粒含量为10%25%的壤土。 粘粒含量过大，施工比较困难；而粘粒含量过小，则防渗性能差，而且抗剪强度 小，也容易产生液化。土的可塑性不仅影响到土料填筑时的碾压效果，而且影响到今后堤身适 应变形的能力。对于均质防护堤，一般以塑性指数在 7 以上的轻壤土和中壤土为 最好。土中有机物的含量，按重量计以不超过 5%为宜。水溶性盐类的含量， 按重量计以不超过 3%5%为宜。所谓水溶性盐类，通常是指氯化钠、氯化钾、 氯化镁、氯化钙、磷酸钙、磷酸铁和石膏等物质，这些物质易于被水溶滤，溶滤 后将增大土的压缩性，降低土的强度。，我国西北地区的黄土，虽然其天然密度小，湿陷性大，但在适当的填筑 含水量和压实密度的情况下，仍为修筑均质土堤的良好材料。2斜墙和心墙用作斜墙和心墙的土料，一般要求其渗透系数不大于1X105 cm/s, 土 料的塑性指数在720之间，粘粒含量在15%30%。塑性指数在1017之间的 中壤土和重壤土是填筑斜墙和心墙的较理想的土料。粘粒含量在 40%60%，塑 性指数在1720的砂质粘土和轻粘土也可使用，但应用非粘性土较好地保护， 以免干裂和冰冻。3石料用作排水和护坡的石料，除了应有较高的抗水性和耐风性能力外，还应 有足够的强度，软化系数不小于075085，岩石孔隙率不大于3，吸水率 不大于08，而且不易受水的溶蚀。石块应具有一定重量，一般应不小于 22kN /m3。此外，石料还应具有一定的抗冻性，冻融25次以后的饱和抗压强度应不小 于(39 49)X103kPa。我国黄河大堤所用的土料中，粉质壤土和粉质粘土约占60%，粉质砂壤 土和粉土约占 40%；长江荆江大堤和淮河里运河东堤的筑堤土料绝大部分是粉质 壤土，少数是粉质粘土和粉质砂壤土；淮北大堤的筑堤土料大部分是砂壤土，少 数是普通壤土和粘土。堤身一般是单一土料的均质断面，土的干容重为140 15. 5kN/m3。在荆江大堤，干容重最大者达17. 30kN/m3，最小者为12. 3kN/m3。四、防护堤边坡的护坡 为了防止风，风浪、冰、雨水、温度变化和河道中水位变化等因素对防 护堤边坡的影响，防护堤的迎水坡和背水坡应进行护坡。常用的护坡型式有以下几种：(1) 草皮护坡。是在防护堤边坡上铺砌厚度为1015cm的草皮，并用直径为2cm， 长约30cm的小木桩将草皮牢固地钉在边坡上。对于防护堤的背水边坡，在暴雨 时为了能排除坝坡上的雨水，常用碎石在边坡上铺成方格形，在方格中铺砌草皮 或植草。碎石层的宽度约为1530 cm，方格的间距为1520cm，如图5-3所示。(2) 植物护坡。在防护堤的迎水坡上，种植能在水中生长的灌木，灌木 在边坡上分行种植，每行的间距为2050cm，每行中各株的间距为1020cm。 植物护坡不仅能防止风浪对防护堤边坡的冲刷，而且在一定程度上还能起到消能 的作用。(3) 砖护坡。是在防护堤的边坡上先铺筑一层厚度为1020cm的砾石垫层，然后 在垫层上铺砌一层单层砖，如图 5-4所示。砖的铺砌可采用平铺，也可以采用侧 铺或竖铺，前者用于风浪较小的情况，后者则用于风浪较大的情况。在砖护坡的 底部应用木料保护，如图 5-4 所示。(4 )编柳填石护坡。用柳枝编成0. 7mX0. 9m或1. 0mXl. 0m的方格, 在方格中填石，其高度一般不超过0. 5m,方格的各边与防护堤的轴线成450角。(5) 石笼护坡。用铅丝编成宽2m,长6m,高度为0. 5m左右的铅丝笼, 放置在防护堤的边坡上，然后在铅丝笼中填以石块，并将铅丝笼封闭，即成石笼 护坡。(6) 堆石及砌石护坡。堆石及砌石护坡的厚度决定于河道风浪的情况, 通常有下列四种型式： 用厚度为0. 50. 75m的堆石作表层，其下铺设厚度为0. 20. 3 m 的碎石或砾石垫层。 用厚度为0. 30.4m的堆石作表层，其下铺设厚度为0. 20. 25 m 的砾石或碎石垫层。 用厚度为0. 40. 5m的双层砌石作表层，其下铺设厚度为0. 20. 2 5m的砾石或碎石垫层； 用厚度为0. 20. 35m的单层砌石作表层，其下铺设厚度为0. 15 0. 20m的砾石或碎石垫层。对于无粘性土的迎水边坡，在垫层以下应铺设一层厚度为0.100.2 0m的砂垫层，此时护坡的颗粒组成应按反滤层的要求铺设。对于粘性土的迎水 坡，在垫层下也应加一层砂垫层，其厚度决定于当地的冰冻深度。在堆石或砌石 护坡的底部，应设深度为0. 61. 0m的浆砌石或混凝土保护齿墙。(7) 混凝土护坡。通常采用宽度为1. 53. 0m,长度为3. 0m，厚度为0.150. 20m,现场浇筑的混凝土板做成，在两块混凝土板的接缝处，设置厚 度为 0.51.0cra 的接缝木板。有时也常采用尺寸为0. 3mX0. 4m,厚度为0. 150. 20m的六角形预 制混凝土板铺设，在混凝土护面的下面，应铺设厚度为0. 150. 20m的砾石或碎石垫层。若筑堤土料为非粘性土，则在砾石及碎石垫层下还应铺设厚度为 0.120.15m 的砂垫层。(8) 钢筋混凝土护坡。钢筋混凝土护坡可做成钢筋混凝土板护坡，也可 以用钢筋混凝土做成宽度为1. 01. 5m,高度为0. 3m,厚度为0.150. 20 m的正方形梁格，在梁格中填石块，在石块层的下面铺设厚度为0.150. 20m 的砾石或碎石垫层。通常钢筋混凝土格的轴线与防护堤的轴线布置成450，在钢 筋混凝土格梁内，沿梁高的上下面设置直径为6mm的两层钢筋。五、堤坝及其地基的渗流破坏堤坝及其地基在渗流的作用下，土中的细小颗粒常常会随着渗 透水流被带出坝体及其地基，使得土的孔隙变大。由于土的孔隙增大，土中较大 的颗粒也能够被渗透水流带走，按照这种情况逐渐发展，堤坝坝体或其地基内就 逐渐形成一个管状的渗流通道，称为管涌现象。随着管涌的继续发展，坝体或其 地基内就会形成空洞，以致造成坝体或其地基的塌陷或坍滑。在有些情况下，位于坝体及其地基的渗透水流出逸处，在渗透压力作用下，一定范围内的土体会产生移动，这种现象称为流土。无论是发生管涌现象还是流土现象，最终都会导致堤坝的破坏 和失事，所以在堤坝的设计中要采取相应的措施避免这种现象的发生。（一）管涌和流土的判别管涌和流土的发生不仅与渗透水流的情况（渗透压力、渗透坡 降等）有关，而且也与堤坝坝体及其地基的土的颗粒级配有关，所以对管涌和流 土的判别，应从土的颗粒组成和渗流坡降两方面来进行分析。1细颗粒的含量根据一些人的研究认为，管涌和流土的发生与土中细颗粒土料 充填粗颗粒土料孔隙的程度有关，细料充填粗料孔隙的程度愈充分、愈密实，则 土的渗透性就愈小，因而产生管涌的可能性就愈小，而产生流土的可能性就愈大； 反之，若细料充填粗料孔隙的程度愈不充分，则土的渗透性就愈大，此时产生管 涌的可能性就愈大，而产生流土的可能性就愈小。2渗透破坏的临界坡降（1）管涌临界坡降当渗流的方向为自下而上时，根据土颗粒在渗流作用下的平衡 条件，可得非粘性土中产生管涌的临界坡。（2）流土临界坡降防护堤背水坡坡脚处，在渗透压力作用下地基土产生流土的临 界坡。（二）防止渗透破坏的措施由于产生管涌和流土的条件主要是渗流坡降和土的颗粒组成， 故防止渗透破坏的措施为：（1）在堤坝内设置防渗体（如粘土斜墙、心墙），在地基内设置 防渗墙、截水墙，以降低渗流坡降。(2) 在可能发生管涌的地段设置反滤排水，在可能发生流土的 地段设置反滤盖重。(三) 反滤层设计1反滤层的要求反滤层应满足下列要求：(1)被保护的土粒不得随渗水穿越反滤层；(2)允许随渗水被带走的细小颗粒(一般指粒径 d0Imm 的颗 粒)，应能自由通过反滤层，而不致被截留在反滤层内，造成反滤层堵塞；(3) 在相邻的两层反滤层之间，颗粒较小一层中的土颗粒不得 穿越颗粒较大一层的孔隙；(4) 反滤层中各层的颗粒在层内不得产生相互移动；(5) 反滤层应始终保持良好的透水性、稳定性和耐久性。(6) 反滤层的层数反滤层一般为 23层，如被保护土为粘性土，反滤层可采用 两层；如被保护土为非粘性土，则反滤层可采用三层。(7) 反滤层的层厚反滤层的最小层厚应满足要求。2反滤盖重的厚度-为了防止出现流土现象，在渗流出逸处应铺设反滤盖重(图 510)，所 谓反滤盖重，既其构造符合反滤层要求的盖重。二)重力坝施工工艺标准一、重力坝的类型重力坝是一种依靠本身重力来维持其稳定性的一种坝型，通常可根据坝体 的结构、筑坝的材料和泄水条件来进行分类。1按坝体结构重力坝按其坝体结构的不同，可分为实体重力坝和宽缝重力坝两类。(1) 实体重力坝：坝体断面是一个实体，如图38(a)所示，因此坝体结构简单, 施工方便，是重力坝中最常用的一种坝型。(2) 宽缝重力坝：是沿坝的长度方向每隔一定距离在坝体内设置垂直于坝轴线的 宽缝，如图3-8(b)所示。由于坝体内设置了直达坝基的宽缝，因此可以降低坝 基的扬压力，便于坝体混凝土水化热的发散，与实体重力坝相比可以节约10% 15的混凝土，但是这种坝的施工比较复杂，模板的用量也比较大。2按筑坝材料按筑坝材料的不同，重力坝可分为混凝土重力坝和浆砌石重力坝两 类。混凝土重力坝的坝体全部是用混凝土建造的，便于机械化施工，所以多 用于重要的和较高的坝。浆砌石重力坝的坝体多用水泥砂浆砌石筑成，水泥用量 较少，砌石技术易于掌握， 可以用人工和简易机械施工，因此这种坝型在中小 型水库工程中被广泛采用。3按泄水条件按重力坝顶部是否溢流的条件，重力坝可分为非溢流重力坝图 39(a)和溢流重力，坝图39(b)两类。 在一座水库i程中，通常将重力坝的一部分（靠堤坝部分）做成非溢流的，而另一 部分（河床部分）做成溢流的，此时非溢流部分的坝段称为挡水坝段，溢流部分的 坝段称为溢流坝段。二、重力坝的构造（一）重力坝的分缝为了避免重力坝在运用过程中由于温度变化和坝基不均匀沉陷等原因导致坝体 产生裂缝，应在重力坝沿坝的长度方向（坝轴方向）设置横缝，将坝体分为若干个 坝段，横缝垂直于坝轴线，其间距一般为 1220m。横缝的宽度应使相邻坝段在最大气温变幅下能自由变形，通常当坝段长 度不超过20m时，横缝的宽度为Ion左右，施工时为了保证缝的宽度，应涂抹1 2 层软沥青或沥青玛碲脂。为了防止横缝漏水，缝中应设置专门的止水，图3-30所示为常用的几种止水形 式。其中止水片有金属止水片、橡胶止水片和塑料止水片，金属止水片常采用10 一1. 6mm的紫铜片，止水片的两端埋人混凝土中的长度一般为2025cm，第一 道止水片距上游坝面的距离约为0. 52. Om。沥青井通常做成方形或圆形，沥 青井内充填的填料常采用II号或III号石油沥青、水泥和石棉粉的混合物。1一钢筋混凝土塞；2口沥青油毡；3口止水片；4一沥青井；5一加热电极； 6预制块；7排水井；8坝体（二）坝体排水为了排除坝体渗水，减小渗水对坝体的有害影响，在重力坝坝体内靠近 上游坝面的地方应设置排水管，将坝体渗水由排水管排人廊道，再由廊道排出坝 外。（三）坝体廊道系统 为了进行灌浆、排水、观测、检查和交通的需要，重力坝坝体内应设置廊道，这些廊道互相连通，形成廊道系统。重力坝坝体内的廊道可分为基础灌浆廊道和坝体排水检查廊道两类。基础灌浆廊道位于坝基面以上靠近上游坝面处，主要用于坝基防渗帷幕 的灌浆和坝基排水。基础廊道距上游坝面的距离一般为0. 050.13倍的上游 水头，且不小于45m。基础廊道的宽度一般为2. 53. 0m,高度为3. 54. 5m。排水检查廊道主要用于坝体排水、检查和观测，其宽度一般为 1.52.5 m,高度为2. 2 一 3.5m，距上游坝面的距离应不小于0. 050. 07倍水头，且 不小于 3.0m。重力坝坝体内的廊道通常沿坝高每隔1520m设置一层，各层廊道在两岸处应设置出口，而且相互间用竖直井（电梯井）连通。（四）坝基防渗与排水1.坝基防渗帷幕为了防止坝基渗透，通常通过基础廊道在坝基内钻孔和灌浆，形成防渗 帷幕。防渗帷幕应伸人坝基内相对不透水层35m，不同坝高情况下相对不透 水层的单位吸水量值应符合要求。.通常帷幕的深度约为坝高的 0.30.7 倍。防渗帷幕灌浆孔的排数，对于高坝可采用两排，中低坝可采用一排，排 距和孔距应根据坝高和工程地质、水文地质情况决定，通常孔距为 1.54.0m。 灌浆压力，在帷幕表层段一般不小于1.01.5倍坝前静水头，孔底段应不小 于 23 倍坝前静水头。，2坝基排水为了降低坝基的渗透压力，在坝基防渗帷幕的下游侧，应设置坝基排水 孔幕。坝基排水孔幕一般设置一排主排水孔，对于高坝还可设置23排辅助排 水孔，中坝可设置12排辅助排水孔。主排水孔与防渗帷幕灌浆孔的距离不宜 小于2m,孔距一般为23m,主排水孔深度通常为防渗帷幕深度的0. 40. 6 倍，对于高中坝不应小于lorn。辅助排水孔的孔距一般为3一5m,孔深一般为6 12m。排水孔的孔径不宜小于 1l0mm。(三) 土石坝施工工艺标准一、土石坝的种类根据施工方法的不同，土石坝可以分为：碾压式土石坝、水力冲填坝、 水中倒土坝、水堕坝、定向爆破筑坝等几种，其中应用最广的是碾压式土石坝。根据坝体防渗方式及土料配置的不同，土石坝又可分为：(1) 均质土坝。坝体基本上由同一种土料填筑，如图3-33(a)所示。(2) 塑性心墙坝。坝体两侧用透水性较好的砂或砂砾填筑，中间防渗体 则用透水性较小的粘性土填筑，如图3-33(b)所示。(3) 塑性斜墙坝。坝体的上游侧用透水性较小的粘性土填筑，做成防渗 体，其他部分则用透水性较好的砂或砂砾填筑，如图3-33(c)所示。(4) 多种土质坝。坝体由几种土料分区填筑，土料的配置一般是透水性 由上游部位向下游部位逐渐增大，如图3-33(d)、(e)所示。(5) 土石混合坝。坝体的一部分用土料填筑，另一部分用堆石填筑，通 常当土料布置在坝体的上游部位时，则堆石布置在坝体的下游部位；如土料布置 在坝体的中央，则堆石布置在坝体的上下游两侧，如图3-33(f)、(g)所示。土石坝的防渗体心墙和斜墙可采用粘性土填筑也可采用沥青混凝土或钢筋混凝 土建造，前者称为塑性心墙和斜墙，后者称为刚性心墙和斜墙。（a）均质土坝；（b）心墙坝；（c）斜墙坝；（d）、（e）多种土质坝；（f）、（g） 土石混 合坝二、土石坝的基本剖面及尺寸 土石坝的基本剖面是一个梯形，上下游坝面做成斜坡形，根据坝高的不 同，可以是一级斜坡，也可以是多级斜坡（台阶形）。（一）坝顶高程 土石坝的坝顶应高出水库水面以上，并考虑到风浪的影响，通常坝顶在水库静水位以上 的超高 d 可按下式估算： d=e+hB+A式中d坝顶在水库静水位以上的超高（m）；当土石坝的坝顶设置防浪墙时，按上述方法确定的d值，是指防浪 墙墙顶在水库静水位以上的超高，此时在正常（设计）情况下坝顶最少应高出水库 静水位以上0. 5m，在非常（校核）情况下坝顶也不得低于水库静水位。按上述方法确定的坝顶高程，是指坝体建好后，沉降已经稳定时的坝顶 高程，因此设计的坝顶高程应该在上述高程上再加上估算的坝体沉降值。土石坝的沉降量通常采用经验公式来估算，根据国内外约100 座土石坝 的近200 个实测资料的统计分析，得到土石坝运用期的最终沉降计算公式如下：（二）坝顶宽度 土石坝坝顶的宽度决定于坝的构造、交通要求、施工条件和水库在汛期的防汛抢险的需要，如果坝顶为交通道路，则坝顶宽度应满足公路路面宽度的要 求。（三）坝坡 土石坝的上、下游坝坡通常设计成直线形或折线形，前者用于高度较低的土石坝，后者用于高度较大的土石坝。坝坡坡率的大小与坝高、土料的性质和边坡的工作条件有关。根据坝坡 稳定性的要求，对于较高的土石坝，或者是土料的抗剪强度较低的土石坝，坝坡 的坡率应大一些；而对于高，庹较低，或土料的抗剪强度较高的坝，坝坡坡率则 可略小一些。处于水下的坝坡，其坡率应稍大；而位于水上的坝坡，则其坡率可 略小。对于较高的土石坝，其上、下游坝坡可以从坝顶到坝底分为几段，各段 采用不同的坡率值。通常沿坝坡每隔815m分为一段，各段的坡率值从坝顶到 坝底逐段增大，形成折线形，但是考虑到施工和检修方便，同时也考虑到坝坡排 水（雨水）和稳定性的需要，在坝坡上不同坡率的交接点处，设置宽度为 1.53.0 m 的平台，称为马道，也称为戗台或戗道。在拟定土石坝的上下游边坡时，通常是根据坝体土料的物理力学性质， 坝的高度，以及，坝坡的工作条件等因素，参考已建成的，坝高、坝型和土料性 质基本相近的土石坝，初步拟定边坡的坡率值，然后再通过稳定分析对坝坡作适 当修改。四） 堤坝防护施工工艺标准1用护坡和护底形式的护岸工程来保护堤坝护坡和护底是用能抵抗水流冲刷的材料覆盖在受到冲刷的堤坝上，防止 水流对堤坝的直接冲刷。护坡和护底的种类很多，通常在堤坝的水上部分可采用 干砌块石或浆砌块石，在河岸的水下部分则采用抛石、沉排、沉柳石枕或石笼等 进行保护。 沉排又名柴排，用上下两层梢枕作成网格，其间填以捆扎成方形或矩形的梢料(多 采用桔料或苇料)，上面再压石块的排状物，其厚度根据需要而定，约为0. 451. 0m,长度一般为4050m,宽度约为830m。图76所示为沉排护岸。柳石枕是在梢料内裹以石块，捆扎成直径为0. 81. 0m的柱状物体，长度可 根据需要 而定，是一种常用的护岸和护底的基本构件。石笼是用梢料、木条、竹条或铅丝编成的笼子，内填以石块做成的护坡和护底材料，石笼常做成矩形和圆柱形两种 2.用护岸建筑物来保护堤坝用高于洪水位的下挑丁坝来保护堤坝，在水流湍急，冲刷严重的地方， 通常采用不透水的永久性丁坝；在水流较缓，冲刷不十分严重的地方，则常采用 透水丁坝。丁坝的长度视需要而定，如果仅仅为了保护堤坝，不需要将水流挑开 时，丁坝可短一些，否则丁坝则需要略长一些。在保护堤坝不受冲刷的情况下， 往往需要连续使用若干个丁坝，丁坝与丁坝之间的距离一般约为坝身长度的 1.5 倍。3. 用植柳、沉树等方法保护堤坝这种方法主要是通过减缓流速，使泥沙淤积的办法来保护岸滩，防止冲 刷，这在多沙河流上效果是比较明显的，但在水流较急的地方，则只能作为一 种辅助性的护岸措施。4. 用其他方法来保护堤坝(1) 在受冲刷的堤坝的对岸河漫滩上或边滩上开拓新的引河，或者是疏 浚原有叉道，将主流引走，以防止冲刷。(2) 用导流屏或挖泥船将逼近受冲堤坝的江心滩或边滩挖除一部分，以 减小水流的弯曲程度，并且增大水流的过水断面，以减轻水流的冲刷程度。导流 屏是一组飘浮在水上或沉没在水底的一种导流建筑物，如图78所示，其作用 是在水中引起人工环流，利用水流本身的力量来控制泥沙运动的方向和河床冲淤 的变化。一组飘浮在水上的导流屏，其作用是使河道内的表面清水流向河中央， 而河底含沙较多的浑水流向两侧，起到疏浚河槽的作用。一组沉没在水中的导流 屏，其作用是使河底挟沙较多的浑水流向河道中央，而河道表面的清水则流向两 侧，以使桥墩前形成淤积，避免冲刷，以保护桥墩的安全。护岸建筑物在布置上的一般原则如下：(1) 护岸工程应按河道整治线布置，布置的长度应大于受冲刷或要保护 的堤坝长度。(2) 在弯曲河道的凹岸，一般都应用护坡建筑物加以保护。(3) 护岸建筑物的布置应根据不同水位时水流冲刷的情况区别对待，对 于冲刷严重的河段，应采用坚固耐冲的护岸建筑物。(4) 在河道宽阔，水流横向摆动大，水势变化剧烈的游荡性河段上，应 将丁坝和护坡护底结合使用，而以较长的丁坝为主起挑流作用，较短的丁坝为辅， 护坡和护底则建在丁坝与丁坝之间，以免坝的根部受到冲刷。在河道狭窄，水流 横向摆动不大的河段上或堤的布置线路凸出的游荡性河段上，则应以短丁坝为 主，护坡护底建筑物为辅；而在水流变化不剧烈的河段上，则以护坡护底为主， 以短丁坝为辅，甚至仅采用护坡和护底。丁坝是一种坝形的建筑物，它的一端与堤坝相连接，另一端则伸向河槽， 其方向可以与水流正交或斜交，在平面上与堤坝形成丁字形，故称为丁坝。丁坝 由坝头、坝身和坝根三部分所组成。丁坝的种类很多，按刁坝坝轴与水流方向交角的不同，丁坝可分为上挑 丁坝、垂直丁坝和下挑丁坝三种，按丁坝坝身形式的不同，丁坝可分为一般挑水 坝、人字 坝、月牙坝、雁翅坝、磨盘坝等几种。按丁坝坝身透水的情况，丁坝 又可分为不透水丁坝和透水丁坝两种。常用的不透水丁坝有以下几种： (1) 土丁坝。坝身用土料做成，外部用石块、柳石枕等耐冲材料围护， 有时也植活柳进行围护。为了防止丁坝底部被淘刷，常用沉排、柳石枕、抛石等 护底。(2) 抛石丁坝。坝身用抛石砌成，在比较松软的河床上则先用沉排作底， 然后再抛石做成坝身。(3) 柳石丁坝。用柳石枕、沉排或一层柳枝一层石块叠砌而成的丁坝。 常用的透水丁坝有下列几种：(1) 木桩编篱丁坝。在河床上打人木桩，在木桩上用柳枝编篱做成。为了防止冲 刷，在丁坝根部用抛石护根，在丁坝坝头迎水和背水面则用柳石枕保护，防止水 流冲击，如图 711 所示。(2) 沉柳丁坝。用石块或淤泥包绑缚在树根上，沉入水中而构成的丁坝。(3) 活柳丁坝。用种植活柳树做成的丁坝，或用活柳树做成的沉柳丁坝。(4) 杩槎丁坝。杩槎是用三根或四根直径为0.10. 2m的木棍搭接成 支架，下部加上横撑后绑扎而成，如图 712所示。将杩槎排放在河床中成丁坝 形式，并在横撑上压上石块，以保持杩槎的稳定。杩槎的高度随水深而定，一般 为48m。(五) 汛期的防汛抢险一、堤坝的日常防护 做好堤坝的日常防护工作，对防止堤坝遭受损害，保持堤坝的完好，增 强堤坝的抗洪能力，起着重要的作用。堤坝的日常防护工作包括日常检查和防护保养两方面。1.堤坝的日常检查堤坝应设专人定期进行检查，特别是在汛期前和汛期后都应进行一次全 面检查，以便通过检查发现问题和缺陷，及时采取措施进行处理，防止缺陷的扩 大和发展，保持堤坝的完好和安全，延长堤坝的使用寿命。堤坝的日常检查应着重注意以下问题：(1) 堤身和坝体有无塌坑、崩塌、局部隆起等现象；(2) 堤坝坝坡有无散浸现象；(3) 堤坝的坝坡和坝基有无局部冒水现象；(4) 砌石护坡有无松动、架空、滑落和垫层流失现象；(5) 草皮护坡有无损坏，碎石护坡有无滑落、流失；(6) 堤坝坝体有无损毁。每次检查均应有记录，检查完毕后如发现问题，应分析原因，并针对问 题的原因拟定处理措施，及时进行处理。2堤坝的防护保养(1) 不得在堤坝顶部行驶振动力较大或重量较大的车辆或机械；(2) 不得在堤坝顶部、边坡或戗道上堆放重物或物料；(3) 不得在堤坝附近进行爆破，在河道和水库内炸鱼，以免影响堤坝的 安全；(4) 不得在堤坝坝体及其下游附近挖坑取土或打井；(5) 不得在堤坝的顶部或边坡上修建渠道； ，(6) 不得利用堤坝作为码头装卸货物、停靠船只，以及船只在坝坡附近 高速行驶。(7) 堤坝表面如有损毁应及时修补，顶部如有洼坑应及时填平；(8) 堤坝顶部路面如有损坏应及时加固、修复；(9) 砌石护坡如有松动、滑落，垫层如有流失，均应按设计要求进行修 复，草皮护坡如有损坏或局部缺草，应及时补种和更换；(10) 堤坝坝坡上的排水沟应保持完好，如有裂缝和局部损坏应及时修 复，沟内如有杂草及积土，应进行清除；(11) 堤坝的导渗设备如有损坏或堵塞，应及时修复或翻修，以保证其排 水的有效性；(12) 堤坝顶部的防浪墙、灯柱如有损坏、歪斜，应进行修复和调整；(13) 土质堤坝中如发现有穴居动物的洞穴，应采取措施加以捕杀，并将 洞穴进行堵塞和处理；(14) 在严寒地区应采取相应措施防止冰凌和凌盖对坝坡的破坏。 二、汛期的防汛抢险 汛期的防汛抢险是指在汛期应做好防汛的准备工作，调整一定的人力和 物力，随时掌握水情的变化和建筑物的工作状态，发现险情及时进行抢护，以确 保渡汛的安全。防汛工作包括防汛的准备工作，掌握水情和建筑物状态，以及堤 坝巡查等三个方面。根据水利工程分级管理的原则，各级水利管理单位都应成立 防汛指挥机构，统一指挥防汛工作。在汛前，根据水情和工程情况的分析研究，制订防汛计划、水库调度计 划和各种抢险措施。对建筑物和工程设备进行检查和维修，清除缺陷，保证闸门 能及时灵活启闭，建筑物能安全渡汛。同时还应根据工程的规模、可能发生的险 情及其抢护方法，做好防汛物资和器材 的组织、供应和运输工作。为了保证防 汛期间的通讯联系，应根据具体情况与各雨量站、水文站和估计可能出现险情的 地段建立通讯网络，以便能及时掌握雨情、水情和险情。对于各大型水库，通讯 设备除电话外，还应设立无线电台或其他先进的通讯设备。在无电讯设备的偏辟 地区，可采用鸣锣、击鼓、鸣枪、放炮等方法传递讯息。 在汛期，应成立防汛抢险队伍，分区负责巡逻、联络和抢护工作。特别是在洪水 时期，要随时注意工程的运用情况，检查大坝有无裂缝、过大的沉陷和位移、滑 坡、塌坑等不正常现象，坝面和坝基是否出现大面积湿润和浑水等异常渗漏及渗 透破坏。溢洪道有无淤积堵 塞，两岸边坡有无松动、脱落和崩塌的危险。检查 时要做到“四到”、“五时”、“三清三快”。所谓“四到”是指手到、脚到、 眼到和耳到。手到是指用手触摸来进行检查，脚到是指借助脚走的感觉来判断险 情，眼到是通过眼睛观察来查明险情，耳到是利用听觉来判别隐蔽的漏水声和土 石的崩落声。“五时”是指吃饭时、换班时、黄昏时、黎明时和刮风下雨时要集 中注意力，防止遗漏险情。“三清三快”是指对险情要查清，信号要认清；报告 要说清，险情发现快，报告快，处理快。防止堤坝漫顶的措施一、防止水库大坝漫顶的措施当水库的设计标准偏低，入库洪水超过设计标准，坝体高度未达设计高 程，坝前风浪高度超过设计高度，坝体和坝基产生过大沉陷致使坝顶低于设计高 程，溢洪道尺寸偏小或产生堵塞，由于强烈地震或库岸滑坡产生巨大涌浪等原因， 均会出现大坝漫顶现象，而对于土石坝，大坝漫顶就意味着大坝将被冲毁，并造 成巨大灾害。防止出现大坝漫顶的措施有下列几种方法。(一)增大水库的泄洪能力1增加现有泄水建筑物的泄水能力(1) 加宽或加深溢洪道在有条件的情况下可加宽现有溢洪道的断面，或者将溢洪道断面挖深， 降低溢流堰顶的高程，以增大溢洪道的泄水能力。例如官厅水库由于原有溢洪道 未达到防洪标准，故将溢洪道宽度由20m增至52m,同时将溢洪道挖深，堰顶高 程由原来的474. 77m降至472. 60m；使溢洪道在遇到千年洪水时的泄流量由原 来的556m3/s,增大至3640m3/s。由于增大了泄水建筑物的泄水能力，因而降低 了洪水入库后水库中的洪水位。(2) 增大放水洞的输水能力对于小型水库，常设有多级进水口的卧管式放水建筑物，用以放水灌溉， 但其泄水能力有限，对防洪的作用不大。为了利用放水洞来宣泄部分洪水，可在 卧管下的水平管道首部设置闸门，在涵管的出口处设置消力池，在遇大洪水时， 将闸门开启宣泄洪水，但闸门不宜开启过大，以保持涵管内为无压流状态为限。2. 增设非常溢洪道如果水库所有泄水建筑物的泄水能力不能满足特大洪水时的泄洪要求， 可在大坝一侧的适当地点设置非常溢洪道。非常溢洪道的位置应选择在离大坝有 定距离的地方，溢洪道底槛(溢流堰顶)的高程可与主溢洪道底槛的高程相同 或略高，然后在底槛上修建子埝，平时利用子埝挡水，非常情况下将子埝破坏， 即可利用非常溢洪道泄洪。根据溢洪道在使用时子埝的溃决方式，非常溢洪道 可分为漫顶自溃式、引冲自溃式和爆破溃决式三种。(1) 漫顶自溃式溢洪道漫顶自溃式溢洪道是在溢洪道底槛上修建类似粘土斜墙坝型式的子埝， 子埝的顶部高程位于水库的校核洪水位处，当水库水位超过埝顶后，库水漫埝， 首先将埝体下游砂砾料冲走，逐渐向上游扩展，最后子埝全部溃决。子埝的高度 一般不超过6m，当长度较大时应用隔墩将子埝分隔为数段，并使各段的埝顶高 程不同，以便子埝分批溃决，使下游河道流量逐渐增加。(2) 引冲自溃式溢洪道引冲自溃式溢洪道是在各段子埝的中部设置引冲槽，当水库水位超过引 冲槽的底部高程时，库水首先流进引冲槽冲开缺口，然后向两侧扩展，逐渐将子 埝冲毁。(3) 爆破溃决式溢洪道爆破溃决式溢洪道是在非常溢洪道的底槛上修建高度约13m的子埝，子埝的型 式多采用斜墙式或心墙式，埝顶位于水库的校核洪水位。汛期在子埝内预埋炸药， 在非常情况下将子埝炸毁，以便溢洪道泄洪。3炸副坝泄洪在没有条件修建非常溢洪道的情况下，可选择地基为坚实的岩基，坝高 不超过lOm的副坝进行爆破，作为临时的非常泄洪措施。所以爆破的副坝最好位 于天然山坳里，与主坝有山头相隔，以防副坝溃决时危及主坝的安全。为了使副 坝爆破泄洪后的决口保持在所限制的宽度内，应将决口两端的副坝预先做好裹 头。裹头通常用木笼、柳石枕、块石等材料做成。如果副坝地基为风化破碎的岩 基，则自副坝决口到河道的一段距离内，底部应进行护砌，必要时还应采用锚筋 加固。如果副坝的地基为土基，则应在副坝上下游地基内预先修筑混凝土或浆砌 石的齿墙，以防过水时冲刷下切，并自副坝至主河槽的一段距离内用铅丝笼、框 格混凝土块等柔性材料护底。(二)增加大坝的挡水高度洪水时期，当水库泄水建筑物全部泄水，而水库水位仍迅速上升，大坝 有出现漫顶危险时，可在坝顶临时抢筑子堤或将防浪墙加后戗的方法，增加大坝 的挡水高度，渡过危险时刻。1坝顶堆筑子堤子堤通常用土料、土袋、木板和埽捆等材料堆筑。(1)土料子堤土料子堤是在坝顶上拆除原有路面和清除杂草后，将表土层刨松，然后 分层填土夯实而成，通常子堤的顶宽一般应大于o. 6m,上游边坡约为1： 1. 5, 下游边坡不陡于 1：1。为了防止子堤与坝体接合面产生集中渗漏，沿子堤的中 心应修建深0. 2m，宽0. 20. 5m的接合槽。(2)土袋填土子堤土袋填土子堤通常用在坝顶宽度不大或无适宜土料修筑子堤的情况下，此时先将坝顶原有路面拆除，清除杂草，将表土刨松，然后用草袋(或麻袋、蒲 包、塑料编织袋等)装土七成左右，缝紧袋口，堆砌在子堤的迎水面，土袋的下 游侧则采用分层填土夯实的办法修筑成子堤。所以土袋填土子堤的上游部分为堆 砌的土袋，下游部分则是填土。(3) 埽捆填土子堤埽捆填土子堤通常用在坝顶狭窄，当地缺乏适宜的土料，水库风浪较大 或洪水即将漫顶的情况下。这种子堤是在坝顶距上游边缘 p510m 处楔人一 排小木桩，在木桩的背水面用铁丝将埽捆绑扎在木桩上，在埽捆的背水面则用分 层填土夯实，做成子堤。(4) 木板填土子堤木板填土子堤也是适用在坝顶狭窄，当地缺少适宜土料的情况下，此时 在坝顶距上游边缘0. 51. 0m处楔人一排小木桩，在木桩的背水面钉上一层木 板，在木板的背水面则填筑土料，做成木板填土子堤。2. 防浪墙加后戗当坝顶设有防浪墙时，可在防浪墙的背水面用土和砂袋加戗，做成子堤。二、防止防护堤漫顶的措施当河道洪水超过沿河防护堤的设计标准时，河水就可能从防护堤顶漫 溢，冲毁护堤，造成洪灾。为了防止河水漫过防护堤顶向两岸溢出，通常采取的 措施是进行分洪或者是在防护堤顶修筑子堤。1.修建分洪工程当危险地段上游河道两侧有天然洼地、民垸、池塘、湖泊时，可选择适 当地点修建分洪工程，当河道发生超过防护堤设计标准的洪水时，则可利用分洪 工程临时分洪，减小河道洪峰流量，降低河道洪峰水位，防止防护堤漫顶。2.防护堤顶修筑子堤当河道发生超过防护堤设计标准的洪水时，为了防止防护堤漫顶，作为 临时措施，也可以在防护堤顶加筑子堤，用以临时抵挡洪水。子堤的型式可以是填土子堤、土袋填土子堤、埽捆填土子堤或木板填土 子堤，如前所述。防护堤险情的抢护 汛期防护堤起着保护防护区安全的重要作用，此时河道处于高水位状态下，如 果防护堤在此时刻出现险情，而又未能及时加以排除，随着险情的发展，最终将 会导致防护堤的失事，从而造成严重的灾害，为此必须卜分重视汛期防护堤的 抢险工作。防护堤的险情抢护通常有以下几方面。1堤坡遭风浪淘刷的抢护如果防护堤的堤坡受到风浪的淘刷，如不及时抢护，随着淘刷的发展， 将会危及堤身的安全。堤坡防风浪淘刷的抢护措施通常有以下几种：(1) 抛石护坡。在河水位上下的防护堤堤坡上抛投石块，保护堤坡的被 冲刷部位，石块的大小视风浪的大小而定，以不致被风浪冲走为准，上层石块应 较大，下层石块可略小。(2) 草袋护坡。用草袋、麻袋或塑料编织袋装土(或砂)约七成满，然后 将口袋缝紧，成鱼鳞状叠放在堤坡受风浪淘刷的部位，进行临时抢护。(3) 浮排防浪。将长约35m，梢径为515crn的圆木，按间距为0. 51. 0m 排列，用铅丝、绳索绑扎或用螺栓紧固，做成木排，然后根据风浪大小将一块或 数块木排连接起来，用锚索固定在距坝坡530m的水面上，同时在堤顶或背水 坡上楔人小木桩，用绳索将木排拉住。(4) 挂树防浪。将砍卞的灌木按树杆朝上、树枝朝下的方向紧贴堤坡放 人河水中，为使位置固定，不致漂浮起来，应用石块或草袋压住，在树杆的一端 绑上绳索或铅丝，并在堤顶楔人小木桩，将绳索或铅丝连接在木桩上。(5) 沉排护坡。对于已受淘刷的防护堤，可以采用沉排、木笼、柳石枕 等抢护。(6) 铺树条(或苇条、高粱杆)护坡。在防护堤的边坡上，沿防护堤的长度方向， 铺一层树枝(或苇条、高梁杆)，然后在堤坡上沿堤的高度方向每隔一定距离楔人 一根小木桩，并沿木桩在树条（苇条、高梁杆）上压一根木棍，木棍的两端用绳索 或铅丝绑扎在木桩上，即可作为临时防护堤坡免受风浪淘刷的临时防护措施除上述抢护措施外，还可采用图 10-6所示的边坡加固措施。2管涌的抢护当防护堤或其地基的渗透压力较大（或渗流坡降较大），在渗流出逸部位 将会产生管涌现象。管涌的抢护方法通常有围井滤水、蓄水减压、塘内压渗等方 法。（1）围井滤水。当防护堤地基表面为一层厚度不大的弱透水层，其下为 有压透水层时，如若透水层中的压力较大，则在渗透水流出逸的坡脚处，将会出 现管涌现象，如果管涌的范围不大，可在管涌所形成的沙环外围，用土袋筑成一 个高度不大的围井，井壁的内外用土袋叠砌，中间填以粘土，以防漏水。围井的 底部则铺筑三层反滤，滤层的粒径由小到大，通常可采用洁净的粗砂、砾石或碎 石、块石做成，每层厚度约0. 20. 3m,使渗水通过滤层渗入井内，以防管涌 的进一步恶化。然后在围井的井壁上部埋设一根管子，将围井中的渗水引出井外， 如图10-7 所示。（2）蓄水减压。如若管涌面积较大，可在管涌部位四周填筑一定高度的 土埂，围成水池，利用池内水位来削减渗透水流的水头，以控制管涌的发展。（3）塘内压渗。如果产生管涌的部位是在防护堤后面的低洼坑塘内，可 先在坑塘内抛填1530cm厚的粗砂或砾石层，然后在砂层上铺填卵石和块石， 做成透水的压渗台，既可防止管涌的扩大，又可增强地基的稳定。3. 渗水漏洞的抢护如若管涌严重，防护堤或其地基内已形成渗透通道（漏洞），此时在漏洞 人口尚未找到之前，为避免险情恶化，可先在下游漏洞出口处采用围井滤水的方 法先行处理，在进行抢护的同时探测漏洞入口位置。如若人口处洞口较小，周围 土质较硬，可用大于漏洞直径的不透水器皿（如脸盆、洗衣盆、铁锅等）将洞口罩 住，或用草捆等物将洞口堵塞，并在其上覆盖土袋；如若人口处洞口较多，土质 已经软化，则可先用棉絮（或棉被）顺坡铺盖，再在上面铺压土袋，并用透水性小 的松散土顺坡推下，以减小渗透。漏洞人口位置的探测方法有观察法、探测杆法和潜水探摸法等。观察法 是将木屑或谷糠等漂浮物撒在水面，如观察水面有漩涡，则发生漩涡处常常为漏 洞的人口处。探测杆法是将一根 12m 长的麻杆，将其一端成十字形锯开，将两 块互相成正交的白铁皮插入锯开处，并绑扎牢固，麻杆的另一端插上两根羽毛， 然后放置水中，任其随水漂浮，如漂至洞口，将会被漩涡吸入水中，则吸人处即 为洞口位置。潜水探摸法是派潜水员潜入水中探摸，弄清漏洞人口位置。4塌坑的抢护如若防护堤内存在孔洞、松软土层等隐患，则在渗流作用下防护堤土壤 因湿润常会出现塌坑。塌坑的抢护通常采用上堵下排的方法。如若塌坑在上游堤 坡，下游堤坡出现集中渗漏，则可用泥土或土袋填堵塌坑及漏水进口，而在漏水 出口处采用围井滤水的方法进行处理。如若塌坑在下游堤坡，则应先用滤料充填塌坑，再在其上修建贴坡排水 （参见第三章第三节）或开挖导漏沟。5滑坡的抢护在防汛期间如果防护堤产生滑坡，发现后应及时分析原因，并进行抢护， 防止堤防溃决。（1）如果滑坡是因为河道高水位情况下渗漏而引起的，而且下游堤坡已 产生滑动，则应在防护堤的上游坡抛投粘性土，增加上游堤坡的防渗能力，减小 渗漏。然后在防护堤下游坡滑动体下部及坡脚处堆填砂石抖压坡固脚。在缺乏砂 石料的地区，可以在防护堤坡脚处修筑土料戗台。同时还应在滑坡体及其附近堤 坡上设置导渗沟进行排水，降低防护堤内的浸润线。(2)如果滑坡是由于防护堤地基内存在软粘土层、淤泥层、湿陷性黄土层引起的， 则可先在坝脚以外适当距离处修建一道固脚齿槽，槽内填以石块，然后将防护堤 坡脚至固脚齿槽之间坝基内的软粘土、淤泥、黄土层挖除，铺填石块，与固脚齿 槽相连，并且在防护堤的下游坡面上用土料修筑压坡体，以增强堤坡的稳定，如 图 108 所示。(3) 如果滑坡是由于防护堤内存在软弱土层而引起的，则抢护的措施主 要是在防护堤下游坡面上修筑排水盖重，以起到减缓下游边坡，增强堤坡稳定的 作用。6堤防溃决的抢堵汛期如果堤防发生溃决，应首先在断堤的两端抛石防护，做成裹头，防 止决口口门继续扩大，然后进行堵口。堵口所用的材料有石块、混凝土块体、杩 槎、埽捆、木笼、石笼等，最常用的是抛石。堵口的方式有三种，即平堵、立堵和平堵立堵相结合的方式。平堵是在平行口门的轴线上架设栈桥或浮桥，用车辆运来石料和土料， 按修筑滤层的方式，在栈桥上先抛石块，形成堆石体堵住口门，再在堆石体的临 河一面抛投砾石，再在砾石层的上面铺填砂层，最后在砂层上抛投土料，截断水 流，堵住决口。平堵适合于决口两侧水头差较小的情况。立堵是在断堤的两头或二头抛投石块，向口门中间或断堤另一头进占， 逐渐将口门堵住，然后再抛填砾石、砂和土料，将水流完全堵住。平堵立堵相结合的方式是先采用平堵的方式，等到抛石达一定高度后再 采用立堵的方式将口门堵住。