边坡稳定与参数选取

第四章堤防边坡失稳的除险加固

汛期堤防边坡失稳包括临水坡的滑坡和崩岸与背水坡的滑坡，这些险情严重地威胁着堤防的安全，必须对其进行彻底的有效的治理。

堤防边坡失稳的原因是多方面的，在除险加固前必须对引起失稳的原因进行仔细地分析判断，找出原因，有针对性的采用相应的除险加固措施。加固工作必须以《堤防工程设计规》为依据，精心设计和施工。加固后堤防必须达到设计标准。本章就边坡失稳除险加固的有关技术问题做一系统的介绍，主要容包括边坡失稳的成因与分类，滑坡的安全复核，边坡除险加固技术和崩岸除险加固技术。

第一节边坡失稳的成因与类型

一、边坡失稳的成因

堤防建成后，在运用中可能会遇到各种各样的情况，如汛期河湖水位涨、落、冲刷；台风季节风浪的袭击；暴雨时的浸水以及生物洞等等均会使堤防边坡失稳。现分述如下：

1.渗流原因

在汛期，当河水位上涨到一定高度时，且持续时间又较长，堤身（在浸润线以下部分）将呈浸水的饱和状态，土体完全饱和后，抗剪强度降低，堤身的自重增加，相应的下滑力增大。另外，渗流产生的渗透力，进一步增加了滑动体的滑动力。综上所述，在渗流作用下堤身滑动体重量增加，抗剪强度降低和渗透力增加等均是导致滑坡产生的重要原因。

（二）水流冲刷浸袭原因

水流冲刷浸袭岸坡主要发生在临水坡。

如在河流凹岸部分，往往主流逼岸。受环流冲刷特别是急流顶冲的作用，岸坡淘刷通常较为严重。一旦岸脚防护设施抵抗不住水流的冲刷力，护脚将被破坏，使岸脚的坡度逐渐变陡，直至失去平衡引起岸坡失稳破坏，即为通常所说的崩岸险

情。这种破坏多发生在河道弯曲河势复杂的凹岸堤段。在汛期的涨水过程中或枯水期都有发生。

另外，当水位退至滩地地面高程以下并且堤身渗水又不能及时排出时，将产生反向渗透力。再加上浸水饱和堤身自重增加和强度降低，往往会发生坍塌。如不及时处理，坍塌会逐步向堤防坡脚逼近，直到坡脚，引起岸坡失稳滑坡。这种滑坡均发生在临水坡。

（三）堤防地基问题引起的滑坡

堤防地基主要有两个问题，其一是地基的天然强度不够，其二是当截水设施失效时，由于大量渗水形成管涌而引起的堤防坍塌破坏。本节只介绍第一个问题，第二个问题详见第三章。

造成堤防地基强度不够的原因是：①堤防设计时选用的计算强度指标与实际强度不符。出现这种情况的原因有：没有进行堤防地基的土质调查，凭经验做堤；钻探过于简单，没有探查到堤防地基中软弱夹层或者探查深度不够等等。②在软粘土地基上筑堤，由于施工速率过快，使其地基强度降低。据大量工程经验，由于筑堤（填土）速度过快，使地基强度降低的幅度可达10～20％左右。由上述可明显看出，由于地基问题而引起的岸坡滑动通常是深层滑坡，破坏一般均发生在施工期或竣工时。

（四）其它原因

堤身的填筑质量未达设计要求；新、老堤界面处理不当；暴雨时，雨水沿堤身裂缝渗入堤身部，使堤身强度降低以及在堤脚下挖塘等人为因素，均有可能引起滑坡。

上述各项原因，其中任何一种或二种原因，甚至多种原因组合都能引起堤防滑坡。

二、边坡失稳的类型

(1)按边坡失稳滑动的形式可分为浅层滑动与深层滑动，这里指的浅层滑动是指滑动体只局限於堤身或略带小部分堤基，如图4－1所示。而深层滑动是指滑动体已深入堤基相当深的

部位，比如滑动面深入地下5～8m深的滑动，如图4－2所示。

(2)按滑动的危害程度可分为危害性轻微的局部滑动，这种滑动主要是一些浅层滑动，它对堤的危害只局限于堤身的一部分，处理比较容易。另一种滑动为危害极大的整体滑动，这种滑动主要是指那些深层滑动或者一些大围的浅层滑动（沿堤纵向超过100m 长的浅层滑动）。这种滑动影响围大，处理也比较困难。这种滑动危害性大，必须及时处理，否则图4－1 浅层滑动示意图4－2 深层滑动示意

会酿成大祸。

(3)按滑动发生

的位置可分成以下三种：

即临水面滑坡，多发生在

高水位的退水期或在出

现了崩岸、坍塌险情的堤

段；背水面滑坡，多发生

在汛期高水位堤坡稳定

或出现渗流破坏险情堤

段；崩岸，多发生在汛中

涨水期，枯水期也时有发

生，位于临水坡前滩地坡

度较陡的堤段。

第二节堤坡稳定的安全复核

一、堤坡稳定安全复核

的容

堤防在汛期出现了滑

坡，汛后必须对滑坡进行必要

的处理。在处理之前，必须合

理地确定处理的围，包括平面

尺寸和深度。

堤防发生滑坡后，从地

表可以目测到滑坡顶部出现的

裂缝及其长度和宽度、陡坎等。

图4－3 目测滑坡的平面分布示意图沿着顶部裂缝，经仔细观察和

简单探摸可以找出裂缝的走向

及沿伸的围，在滑坡的底部可

以发现地面隆起。严重时，在

隆起部位的顶部会发现裂缝。

这样，经目测可大致划定滑坡

体在平面上的分布围。参见图

4－3。

只凭目测滑坡平面位

置分布还不能判定滑动体的立

体分布，即不能确定滑动的深

度。确定滑动体的滑动深度，

实质上就是要确定滑动面的位

置，确定滑动面的位置有以下

二种办法：

①探测法

探测法的理论依据是：滑动面实际上是一个具有一定厚度的滑动带。滑坡产生后，滑动带区域土体已被完全扰动破坏。被扰动破坏后的土体强度大大低於未扰动土体的天然强度。完全扰动后土体的强度一般只有天然强度的一半，甚至更低。由此用钻探或原位测试的方法，及时测出滑动带土体的强度就能很方便的判断滑动带所处的位置。目前用钻探方法探测滑动面位置，大多采用现场测定十字板强度的方法，可参见图4－4。

图4－4 十字板试验等探测滑动面位置

②稳定分析的方法

一般情况下用探摸法是比较方便的，

但有时因条件限制一时还不能实现用探摸法

摸清滑动带的位置。那么，进行必要的稳定分

析也能大致判定滑动面的位置，具体做法是：

在现场找出滑动体的上缘及滑动体下出口，滑

动体的上缘就是滑坡顶部裂缝处或堤顶塌陷

的陡坎处。滑动体的下出口就是堤脚的隆起的

最高点（顶部）。这二点就是滑动面的上下两

图4－5 复式滑动面形状示意图

点，这两点间滑动面形状可能有两种。一种是

圆弧形，另一种是复式滑动面，参见图4－5。

圆弧形滑动面一般发生在均质土中。复式滑动面发生在土体中较薄的软弱层，如未处理好新、老堤的新老堤界面处。这样通过少量的试算即可找出通过上、下二点的滑动面位置。滑动面所包围的土体即为滑动体。

在做堤坡稳定安全复核时，应对堤身、堤基的土质情况（强度、容重、土性等）及堤体浸润面做些调查和测试，以便较准确地确定计算指标。另外，对计算的外界条件（即发生滑坡的外界条件）要详细的调查了解分析，如滑坡时河流湖泊中的水位、降雨情况、活荷载等。