堤防稳定性分析探讨

堤防稳定性分析探讨

摘要：有关堤防稳定性的分析和探讨，近年来随着我国年降雨量增多，出现高水位和洪水险情加剧，长期存在的堤坝多种不稳定因素影响而逐步升级。堤坝稳定性分析探讨的内容得到了扩展，相关堤防稳定性的研究也日益细化。本文以全新视角对堤防稳定性进行了分析探讨，诠释了低成本且有效的堤防整治措施对堤防稳定性的重要性，指明了堤防稳定性的重大现实意义。文中分别总结和阐述了堤防稳定性的概念、产生类型和影响因素，提出了对应的成因分析和加固方案，为堤防稳定性研究提供了可行性加固设计方案，给其他地区堤防稳定治理工作提供了宝贵的借鉴。

关键词：堤防稳定性；堤防工程；加固；分析与探讨

1前言

最近三年来，我国洪涝灾害日趋严重，多地区产生的大范围高强度降水，导致的溃堤现象时有发生，堤防的稳定性成为了我国水利部门严重关切的问题，洪涝灾害在历史上早有记载。

如何采取有效措施杜绝不稳定因素对堤坝造成毁坏性影响，如何加固堤防工程建设，防患于未然成为堤防建设主要的发展方向。巩固堤防，强化其稳定性改善当今我国堤防问题也就成为了广泛研究的重点内容。结合不同地区地质条件、历史险情和堤防现状，针对堤防稳定性从不同角度进行分析与探讨，根据分析得出的稳定性指标，对堤防安全稳定性做出正确的评价，提出具体的加固措施，确保堤防达到安全标准，为我国堤防建设提供强有力的技术支持和有

效保障。

2堤防稳定性分析

2.2.1 堤坝稳定性分析的意义重大

堤坝的稳定涉及到的不光是大坝自身崩塌问题，更包括堤坝两岸居民的安全问题，所以不容小觑。堤防工程不是一点或者一面的工程，而是长距离线型多点多面的工程。不同环境下的水文地质条件多样化的特性造成了堤防不稳定因素，形成堤防失稳破坏，甚至堤毁人亡的恶果。研究分析堤坝稳定性，总结失稳因素产生的原因、方式，提出堤防加固的方案和具体措施，给水利工程建设同行和后人都留下了宝贵的参考经验，具有非比寻常的意义。

2.2.2 堤坝失稳成因分析

根据我国堤防运作的实际情况，了解到堤坝失稳成因分析主要由以下几点构成：

（1）汛期渗流，汛后滑坡

汛期堤坝受到长时间上涨水位的浸润，堤坝土层的抗剪强度降低，因呈现浸润饱和状态增加了自重，渗流力产生，极易产生滑坡。在汛后，水位下降过快带来反向渗透力，加速了退水滑坡现象的产生。

（2）水流冲刷浸袭破坏

因为临水岸坡遭受到水流不断冲刷，岸脚的防护设施在长期作用力下抵挡不住冲刷作用，渐渐变陡，经年累月失去稳定性形成破坏。（3）堤防地基影响

我国一些堤坝属于历史工程，其地基的强度不够，从而引发滑坡现象。而由于施工工期过快，堤防截水设施构建无效，造成管涌等不稳定因素。

（4）管理原因

堤防管理不到位，部分地区在非汛期对堤防稳定性分析不足，重视程度不够，人为疏忽造成堤防不稳定因素产生。

（5）其他原因

堤坝防渗漏措施设计不合理，施工质量未达标，雨水不断深入堤坝，人为挖塘等因素。

2.2.3 堤坝稳定性分析的方法

（1）明确堤坝失稳的类型

不同成因或者各种成因组合形成的堤防不稳定因素决定了不同的表现类型。按照滑坡形式分为浅层和深层滑动，如下图示：

按照不稳定因素造成的危害划分为轻微局部滑动和重大危害整体滑动；按照滑动位置不同分为临水和背水面滑坡以及崩岸滑坡现象。

（2）计算分析堤防失稳数据和制定堤防稳定性数据标准

在此期间要分清楚究竟哪个公式更适合于此处的计算。工程的计算方式直接影响到工程的整体稳定性，由于里面包括施工、工程投资、工程的架构和红线的测量、工程整体是否符合前期的勘探要求等，所以整体的稳定计算时，要将极限平衡理论、塑性几线分析、有限单元法、模糊极值理论等方式与堤坡土质的抗剪强度等融合起

来对堤防稳定性进行相应的分析。在计算方法方面，如手算、stab 软件等的方法，由于计算工作量大，繁锁逐步被淘汰。而比较常用的有港工的丰海和建模时常用的理正，程序的编写大大简化了计算过程中大量重复繁锁的步骤。而且更符合实际的堤防整体抗滑稳定计算的结果。其计算原理参照相关的规范标准如：

采用《堤防工程设计规范》附录f瑞典圆弧滑动计算法：

（3）堤防稳定性分析的具体方法应用

通常根据不同情况，不同位置和不同施工期间可以采取不同的堤防稳定性分析，比如管袋堤坝施工期、软土基底堤防工程、渗透变形情况堤防分析等等。

这些不同的分析看似各成一派，其实分析方法大致相同：

首先确定分析地区堤坝的地质环境、水文环境，明确堤防历史不稳定现象发生的原因，结合堤坝现状规划稳定性分析的方向。在搜集资料方面要根据地质的纵横剖面和断面来选择对地质不便利的

方面来进行测量，设计高低水位、施工水位、常水位以及堤顶和堤后面的测量均对稳定计算有要求。如果资料不能搜集到位，那么无法从准确性、可塑造性等方面对工程进行正式的审核。

其次从堤防不稳定因素找寻入手，针对不稳定因素确定分析方法，如：边坡稳定分析法、渗流变形分析法、基底滑动分析法等等。在前期的分析和确定了周边的环境资料之后需要对数据之前的数

据信息进行输入后的工况计算，而水位和荷载等问题上都要进行相应的分析并整理出问题的原因。

接着进行稳定性数据分析和计算，结合现场实际情况制定堤防稳定系数，采取保持堤防稳定的有效措施。在土质的检测过程中，土层的选择要按照指标来进行选取，此处可以用直剪仪也可有用三轴剪力仪来进行测定，具体的强度和抗剪的指标如下图所示：

主要土层物理参数的选取根据不同的工作状况选用如：施工期采用快剪指标或三轴剪不排水剪指标；稳定渗流期选用慢剪指标或三轴剪有效应力法固结排水剪指标；水位降落期选用固结快剪或三轴剪总应力法固结不排水剪指标。

（4）堤防稳定性分析的流程

首先要了解整个堤防工程的概况，了解施工地区基本概况和基底特征，确定堤防不稳定的因素，而后针对这些不稳定因素制定稳定性分析方法。计算出具体的数据后制定堤防安全系数和抗剪强度指标，从而制定加固施工方案，确保堤防稳定性。对于堤坝的超负荷能力在计算的时候要将堤坝的承载力纳入进去，如下图所示：

由于不同的环境其勘察设计时对于荷载的范定取值要求和内容范围均不相同，在此处务必要根据实际情况来计算。对于压缩性的指标一旦其小于范围内的地基土体，那么对于长线路和范围较大的勘测，则需要对地质单元进行精细的划分，此处试验的平均值比较适用于水利水电的标准。

2.2.4堤坝稳定性分析中存在的突出问题

在堤防稳定性分析中尚存一些问题：堤防稳定性分析错综复杂没有形成具体的系统分类，堤防稳定性分析与具体某地区实际结合不