第六章 堤防除险加固的工程实例
一、渗控：
（一）截渗墙
实例1. 河南武陟县沁河大樊堤水泥粘土连续截渗墙
实例2. 湖北黄石市长江干堤青山湖堤段射水法截渗墙
实例3. 江西赣东大堤樟树市祖孙洲射水法截渗墙
实例4. 江西鄱阳县饶河联圩马墩高喷截渗墙
实例5. 江苏宿豫县骆马湖南堤垂直铺膜截渗墙
（二）排渗沟和压浸：
实例6. 荆江大堤闵家潭排渗沟和填塘
（三）减压井：
实例7. 山东东平湖围堤减压井和抽槽换土
实例8. 湖北黄冈市长孙堤减压井
（四）防渗体—土工膜：
实例9. 河南武陟县沁河新右堤用土工膜处理堤身裂缝
二、滑坡：
实例10. 山东历城黄河后张庄堤段滑坡处理
实例11. 河南黄河长垣县太行堤滑坡处理
三、堤身护坡：
实例12. 江苏靖江市长江大堤堤坡防浪
四、护岸：
实例13. 湖北鄂州市郑家湾护岸
实例14. 河南开封市黄河黑岗口崩岸处理
实例15. 山东济南历城区黄河王家梨行崩岸处理
五、复堤：
实例16. 江西新建县朱港农场鄱阳湖堤复堤
实例17. 江西长江堤彭泽县马湖段退堤
实例1 渗控·截渗墙
河南武陟县沁河大樊堤段水泥粘土连续截渗墙
??? 沁河系黄河一级支流。武陟县大樊堤段位于历史决口老口门处，该段堤防从乾隆二十二年（1757年）至1947年，共发生决口11次。该段堤防背河堤脚外常年渗水，堤坡潮湿。堤防临河堤高约7m，背河堤高约9m。1982年沁河小董站出现4280m3/s洪水期间，渗水更为严重。
??? 经地质勘探，该段老口门宽200m，堤身土质为粉质壤土。堤基为第四纪全新统冲积堆积，层状结构：第一层为粉沙，有腐烂秸料，层厚10m；第二层为细沙，层厚6.6m；第三层为中沙，含有少量姜石，层厚3.4m；第四层为壤土，含有姜石，层厚5m。见图1。
??? 经分析论证，对该段堤防采用水泥粘土混凝土墙垂直截渗技术进行加固处理。设计墙深26m，深入相对不透水层0.5~1.0m，墙体厚0.4~0.45m，墙体采用50号水泥土，渗透系数为10-7cm/s，并安设测压管、渗压计3组。
??? 工程施工所用钻孔设备为河南黄河河务局研制的GZQ-800型潜水组合钻机，由8台潜水钻组合而成，一次开槽长3.2m，槽宽0.4~0.45m，凿槽深度可达50m。该工程跳钻造孔施工，1987年5月开工，同年9月竣工，加固堤防长度200m。
??? 经黄委会物探大队用超声波测试仪检测，成墙效果良好。经取样试验，墙体抗压强度均在50MPa以上，平均强度5.95MPa，平均渗透系数K=2.48×10-7cm/s，符合设计要求。通过3年观测，而且墙后地下水位普遍降低，堤防背河堤脚附近未发现积水现象。
图1 沁河武陟大樊垂直截渗墙断面图
实例2 渗控·截渗墙
湖北黄石市长江干堤青山湖堤段射水法截渗墙
??? 湖北省黄石市长江干堤青山湖堤段所处桩号为57＋980～57＋290m，长690m，外临长江，深泓逼岸，坡陡流急，大堤既无外滩，又无平台，堤内脚紧靠青山湖。两面受水，两水夹堤，堤基十分狭窄，只有60m宽，每年随江水位变化，大堤内外水相互渗透，汛期江水内渗，常发生管涌险情，汛后湖水外渗，曾多次发生江岸崩塌。
??? 该段地质结构自上而下依次为砖瓦碴、素填土、素壤土、壤土和粘土，通过对天然堤基进行渗控计算，渗透水流主要通过残存的砖瓦碴以及抽槽粘土未经压实的薄弱部位流动，产生水平渗透破坏。
??? 砖瓦碴层内许多架空孔洞的存在为细小颗粒带走提供了通道，形成了发生管涌的几何条件。1988年汛期，堤后砖孔碴层露头处发现浑水渗出。
??? 这一堤段前无外滩，后临湖泊，难以采用铺盖、吹填等防渗方案。湖北省水利水电勘测设计院通过技术经济比较，选取了堤基混凝土防渗墙方案，采取垂直防渗方式，大堤内外渗透破坏都能防止。
??? 混凝土防渗墙采用射水法浇筑地下混凝土连续墙，墙高12m，厚22cm，长690m，面积8280m2。通过开仓检查，密实度高，连续性好。
采用该法施工后，该堤段防渗性能明显改善，经测试渗透系数k下降至2.36×10? 7～1.23×10? 5cm/s。经过1996年、1998年两次高水位考验，未再发生渗透险情，证明采用这一方案是成功的。见图2和图3。
图2 黄石大堤青山湖堤段典型横剖面图
图3 黄石大堤地质纵剖面图
实例3 渗控·截渗墙
江西省赣东大堤樟树市祖孙洲射水法截渗墙
??? 赣东大堤祖孙洲堤段0＋000～0＋414m压浸台后，离堤脚30m～50m范围内出现大面积渗漏，形成沼泽，在渗漏出露区内出现大面积软泡，地面抬起，局部地方出现泡泉，泡泉把泥土带出，出现浑水现象。
??? 产生的原因是：堤内侧离堤脚30m以外，由于取土筑堤，壤土覆盖层很薄甚至缺失，因而在无壤土覆盖层的部位产生大面积渗漏，在有壤土覆盖层的地方，当覆盖层厚度不够，不能与底部承压水头平衡时，就会抬起形成软泡，局部地方可能顶破上部松土盖重层，出现地下水集中渗流或直接涌出地表现象，由于渗透压力和溢出流速均较大，从而夹带出粉细砂及泥质，产生冒水、冒砂及管涌现象。
??? 1998年汛前，在该堤段250米内，采用宜春地区水电设计院提供的射水造孔浇筑混凝土防渗墙及堤后设透水盖重、反滤排渗沟的综合方案，进行了加固处理。堤基射水造墙钻孔布置在堤外侧河漫滩上，防渗墙位于堤轴线上游24.0m处，布单孔，墙高15.35～16.7m，深入基岩0.5m，墙厚0.22m，设计总长750m，98年讯前实施造墙长度250m。
??? 1998年汛期出现最高洪水位33.64m，堤内原有泡泉未见出水，初见效果。见图4。
横剖面图
图4 江西省赣东大堤祖孙洲堤段射水法混凝土防渗墙
实例4 渗控·截渗墙
江西鄱阳县饶河联圩马墩高喷截渗墙
??? 1996年7月24日，当鄱阳镇外河水位达到21.18m时，位于饶河联圩10＋320～10＋380桩号处，有7栋民房地基发生裂缝、沉陷，距堤脚最近处36m，最远处达80m。其中有三栋房子的墙发生裂缝，缝宽为5～25mm，宅基地裂缝宽5～10mm。1996年8月4日，当鄱阳镇水位下降到20.52m时，在桩号10＋350附近，距堤脚80m处一民房大门右侧前檐下出现直径达1.2m，深为1.0m左右缺窝，并有少量积水。其后当鄱阳镇水位达20.99m时，隔壁民房正屋西南脚发生面积为1.0m×1.2m，深度0.8m的缺窝。
??? 马墩堤段墙堤持力层为粉质壤土、粉质粘土，厚度一般在4m以上，其下伏粉细砂、砂砾（卵）石层，透水性强，粉细砂层具松散饱和状，该层与外河河床分布的砂砾（卵）石层在同一层位，汛期外河水侧向渗入堤内。堤内分布有鱼塘、水沟，天然覆盖遭到破坏。当外河水位高时，渗入堤内的具有承压性质的地下水突破堤内粘性土层薄弱处，产生泡泉。汛期堤内土层受承压地下水顶托，造成堤内地基产生裂缝及鼓包，汛后地下水位下降的卸荷作用，又使得松散或掏空的局部地基产生跌窝或沉陷。
??? 1996年江西省水利规划设计院进行了加固除险设计，选用高压定喷灌浆防渗墙方案。高喷灌浆防渗墙形式为：双喷嘴、扇形，单墙前后连接方式。灌浆材料为水泥浆液。防渗墙轴线布置于堤顶，且与堤轴线方向一致，距上游3.0m处。防渗墙厚不小于20cm，灌浆孔距2m，浆液压力20MPa。高喷灌浆从基岩顶面以下1.0m开始不断向上灌至隔水层底面以上1.0m。隔水层距层底面1.0m以上则采用粘土回填钻孔。
??? 经过1997年、1998年两个汛期高洪水位的考验，此堤段未发生险情，运行情况良好。见图5和图6。
图5 马墩定喷混凝土防渗墙横剖面图
图6 马墩定喷混凝土防渗墙形式
实例5 渗控·截渗墙
江苏宿豫县骆马湖南堤垂直铺膜截渗墙
??? 骆马湖是沂沭泗洪水的重要调蓄水库之一。50年代初修建18.3km南堤，高5～6m，堤身为轻亚粘土并夹杂有亚粘土，透水性大（k=1×10? 3～1×10? 5cm/s），加上突击施工，工程质量差。1971年曾在堤身单薄段流土溃塌99m长的大缺口。1983年检查，在水位差不超过3.5m时，全线背水坡脚渗漏点出现48处，堤身渗漏是一个严重的隐患。
??? 该堤加固经多次研究比较采用垂直铺膜方案，既避免了在9度地震区建刚性心墙，又可减少投资、缩短工期。结合当地挡水要求和土质情况，选用了LDFS－3厚度0.45mm的防渗土工膜，于1995～1996年，历时218天，采用垂直铺膜，其步骤为：平整场地和人工开引沟——焊膜和备土——控制刀杆角度、开沟达设计深度——形成沟槽——铺设土工膜——反循环系统——回填沟槽——形成土工膜防渗帷幕。共铺设了22段，总长14017m，深度7.2～10.7m，一般要插入弱透水层0.5m，共计12.8万m2帷幕。
??? 在开槽和回填过程中，沟槽两侧土体密实度有所提高，经开挖检查铺膜基本平顺完整、无折皱，工程质量优良。通过测压管观测、铺膜前后帷幕上下游水位差削减了54％～77％。经过实际运行观测，尤其是1996年11月以来，南堤经受了接近设计水位的考验（设计水头差5.0m，实际水头差达到4.98m），效果十分显著，一些过去渗水严重的堤段，下游坡脚潮湿，青坎上的洼地、水塘常年积水沼泽化，现在干涸可行人，芦苇、青苔相继干枯死亡，表明铺膜截渗效果明显。见图7。
图7 骆马湖南堤垂直铺膜剖面图
实例6 渗控·排渗沟和压浸
荆江大堤闵家潭排渗沟和填塘
??? 闵家潭位于荆州市荆州区，荆江大堤桩号783＋700～786＋000，长2300m，水域面积26.4万m2，系历史上二次溃口冲刷而成。本段距堤外800m～1000m处筑有民垸谢古垸围堤，大洪水时要分洪。
??? 本堤段历史上有许多险情发生。1968年、1984年谢古垸行洪时，翻砂涌水险情十分严重，1972年谢古垸未行洪，大堤并未挡水，但在潭边浅水区进行摸探时仍发现冒水孔23个，孔径0.2 m～0.5m。
??? 该段地层结构系双层堤基，上部为粉质壤土（k? 2.74×10? 5cm/s）一般厚2m；下部为强透水层，厚约90m，由粉细砂、砂砾石组成（k＝1×10? 3～1×10? 2cm/s）。
??? 通过天然状态渗流分析，设计洪水位时，潭边坡砂层出逸比降0.124～0.15，大于允许坡降0.1，因而引起渗透变形与破坏。这是历年来产生险情的主要原因。
??? 湖北省设计院通过技术经济比较，选用了排渗沟和局部填塘方案。靠内堤脚设50m一级平台和40m二级平台，在离堤脚90m处设置底宽1m左右，坐落于砂层或深入砂0.5m的排渗沟，距排渗沟中心45m内以透水料填塘。通过渗控计算，当沟内水位控制在31.0 m～31.5m时，潭边砂坡水平出逸坡降小于0.1，满足要求。
??? 经过96年、98年外江高水位长时间浸泡考验，潭内没有再发现冒泡现象，处理方法是切实有效的。见图8和图9。
图8 闵家潭平面图
图9 闵家潭堤基处理横剖面图
实例7 渗控·减压井
山东东平湖围堤减压井和抽槽换土
??? 东平湖水库位于黄河与汶河下游冲积平原相接的洼地上，原为黄河、汶河的自然滞洪区。1958年黄河大水后，改建为能控制运用的滞洪区。1960年进行蓄水试运用时，围堤发生管涌、流土、堤身裂缝、沉陷、漏洞、石护坡坍塌等严重险情。据统计，围堤背水坡严重渗水段长48.6m，较大管涌12922个，纵横裂缝总长11088m，石护坡坍塌4842m2，其中东平湖东坝段堤防险情尤为严重。
??? 经地质勘探，查明该堤段地面下6 m ~40m范围，分布着6条古河道（见图10），地层为河流冲积层、湖积层、湖积层以下的冲积层和埋藏于下部的太古界花岗片麻岩。
?? 为控制该堤段的渗透破坏，根据各堤段的不同特点，采用了截、压、排的措施，取得了教好的加固效果。现仅就抽槽换土和减压井措施介绍如下：
??? 1.抽槽换土。1976-1979年采取抽槽换土措施，完成6段堤防加固，共长3426m。挖槽深至湖积层，一般4-6m，最深7m，开挖边线距堤脚3 m左右，底宽4-5m，边坡1:1.5-1:3，回填粘土水平厚2m，顶高程41.5m左右，干容重1.55t/m3，粘土墙两侧回填一般土，地面以上加盖0.5m的壤土保护层。
??? 抽槽换土具有施工简便，质量容易掌握，投资少，防渗效果好的优点。适合地基砂层埋深比较浅的坝段。
图10 东平湖东坝段堤基古河道位置图
??? 2.减压井。先后修做了沙石减压井、竹管减压井，后来失效。1968年在分析减压井失败原因的基础上，在武家漫、杨成坝等处修做陶管减压井、塑料管减压井共208眼，处理堤线长度2280m。井滤管采用筛网式，滤网用塑料玻璃丝网布制成，滤管开孔率13%，陶管直径10cm，塑料管直径8cm。
??? 武家漫堤段自减压井1969年建成后，每年汛期均未出现渗透变形和背湖地面潮湿或沼泽化现象，1990年大汶河来水，东平湖水位43.72m，武家漫堤前水位45.2m，堤后均未发现渗透变形。
实例8 渗控·减压井
湖北黄冈市长孙堤减压井
??? 长孙堤位于湖北省黄冈市巴河与长江交汇处，它保护着30万亩农田和30万人民生命财产安全，以及京九铁路等，是湖北省确保的重要干堤。
??? 该堤全长9.7km，堤基为荒湖沼泽化的漫滩，上覆土层浅，下部砂层厚，汛期江湖相通，堤基渗漏十分严重,险情环生。
??? 长孙堤河铺堤段（相应桩号6＋700～7＋150），自1980年以来，当外江水位超过22.5m时，由于覆盖层薄，其下部即为透水性很强的粗砂层，致使堤内发生严重散浸管涌等险情。
??? 经多种方案比较，最终选用减压井方案。1983年在桩号6＋845～6＋944堤段距堤脚140m处建排渗沟100m长，沟内作减压井，井孔20眼，孔径? 300，井深5m，间距5m，由导水管、滤水管、沉淀管组成，井底设封闭园盘并有导向作用。减压井平行堤轴线布置。
??? 这些减压井十多年来运用正常，经96年、98年两次大洪水的考验，未见大的险情，井内水流通畅，流量大。实践证明，长孙堤段地层为粗砂层，兴建减压井是适宜的，控制了险情的发生。
??? 相临地段6＋944～7＋020由于未作防渗处理，险情严重，管涌多处，考虑到在这一堤段采用减压井效果明显，又在桩号6＋944～7＋048堤段兴建双排二级减压井,一、二级减压井分别距堤内脚140m、160m，计61孔，总进尺67孔，也取得了较好的防渗效果。见图11～图13。
图11 长孙堤减压井平面图
图12 减压井安装滤料剖面图
图13 滤管结构示意图
实例9 渗控·截渗体—土工膜
河南武陟县沁河新右堤土工膜处理堤身裂缝
??? 土工合成材料是一种新型建筑材料，具有功能多、强度高、造价低、适用性强、施工方便等优点。1995年在沁河新右堤裂缝处理工程上，采用了复合土工膜加固技术。
??? 沁河新右堤是沁河杨庄改道工程的组成部分，沁河新右堤于1981年春动工，当年汛前完成筑堤任务。1982年经受了沁河超标准洪水的考验，工程安全渡汛。但洪水过后，由于堤身粘性土含量较大，随着土体固结产生了大量裂缝。根据堤身裂缝情况，1985~1992年间，连续进行了8年的压力灌浆，累计灌入土方5422m3，单孔灌入土方由 0.2m3下降到0.05m3，但1992年又回升至0.08m2。经1993年开挖检查，堤身内仍发现有大量裂缝。
??? 据分析，产生裂缝的主要原因是：
??? 1.干缩裂缝。此段堤防土质粘粒含量较大，施工时土壤含水量较高。自1982年沁河洪水后未靠过河，堤身土体因自然失水，产生干缩裂缝。
?? 2.不均匀沉陷裂缝。堤防原地基高低起伏较大，填土高度不一致，施工工段多，进度不平衡，碾压不均匀等，导致堤身土体不均匀沉陷，产生裂缝。
??? 经分析论证和方案比较，决定对0+000~1+600堤段1600m 长的堤防，进行复合土工膜截渗加固处理。经调研比较，选用湖南维尼纶厂生产的两布一膜复合土工膜，规格为500g/m2。先将原堤坡修整为1：3，再铺设土工膜，最后加盖垂直厚度1.0m的沙壤土保护层，保护层内外坡均为1：3。另外，为增强堤坡的稳定性，在原堤坡分设两道防滑槽。见图14。
图14 沁河新右堤土工膜加固断面图
??? 该工程1995年施工，工程竣工后，经受了沁河小董站1500m3/s洪水考验，防渗效果良好。实践证明，利用土工合成材料处理堤坝渗漏问题，具有经济、简便的优点。
实例10 滑坡
河南长垣县太行堤滑坡加固处理
??? 1994年7月12日，长垣县境内普降暴雨，7.5小时降雨293.5mm，暴雨中心降雨量310mm。造成7月13日太行堤5+839~6+469堤段背水坡出现大范围裂缝和滑坡。共滑坡20处，长355.8m，滑坡体积3284m3。其中土体完全滑出堤脚以外的滑坡长度228.8m，滑坡最长的一段65m，滑出距离最远的达17m。后经现场检查，发现此段堤防裂缝9条，长469m，其中最长、最宽的一条裂缝长104m，缝宽20cm。
??? 根据调查、探测试验和稳定分析，产生滑坡和裂缝的原因有三点：
??? 1.堤坡陡，稳定性差。产生滑坡堤段背水堤坡，一般是上缓下陡，距堤脚5m以下的堤坡坡度为1：2，其上的坡度在1:3~1:4之间。
??? 2.施工质量差，堤身隐患多。据查该段堤防滑坡部位是新中国成立初期所修，未采取压实措施，土体密实度差，堤身裂缝等隐患很多。
??? 3.暴雨强度大，历时长。堤身土壤松疏，堤坡无排水设施，使堤身土体达到饱和，引起裂缝和滑坡。
??? 针对此段堤防滑坡产生的原因分析和滑坡、裂缝较多的情况，拟定了四种加固方案，经方案比较，采取背河加修土戗进行加固。戗顶压浸润线0.5m，戗顶宽5m，边坡1:4.5。见图15。
图15 太行堤滑坡加固断面示意图
??? 太行堤加固工程于1995年汛前完成，经黄河“96.8”洪水和暴雨考验，工程完好无损。
实例11 滑坡
山东历城县黄河后张庄堤段临河滑坡处理
??? 1987年8月26日，济南地区普降特大暴雨，10小时降雨量达334mm。后张庄堤段临近暴雨中心。8月27日发现，后张庄险工上首堤顶距临水堤肩1m处，有断续顺堤裂缝，缝宽约1cm。9月2日，裂缝向上下游顺堤延伸发展，向上延至38+600，向下延至39+100，缝宽2 cm ~4cm。严重的地方，堤肩错缝10cm。
??? 9月21日，在38+685~38+747堤段的临水堤坡上，距堤肩1.5~2.0m，又发现长62m的滑坡。滑裂体厚1.0~1.65m ，一般向下滑裂错动20~30cm，最严重处滑裂错动60cm，堤坡下部有明显隆起。9月24日，滑坡段向下延伸至38+754。见后张庄滑坡示意图
??? 经进一步检查发现，在上至38+600下至39+100的堤段内，均有不同程度的滑裂和错动。分析认为，该段堤防临水滑坡是分两次完成的：第一次是9月2日以前出现的沿堤顶裂缝的整体滑动。第二次是9月21日在堤坡上发现的局部浅层滑动。
??? 根据现场检查、边坡稳定复核及各方面情况分析，认为造成该段堤防滑坡的原因主要有以下方面：
??? 1.施工质量差。该段堤防是在黄河第三次大复堤期间（1973～1984年）加修的，当时采用征工包做、大兵团作战施工方式，上堤民工多，施工管理难度大，工程质量控制不严。从现场检查和稳定复核情况，平均干容重仅1.36t/m3，孔隙比高达1.016，含水量接近饱和，c、φ值甚低，堤坡稳定安全系数仅0.843~0.872。
??? 由于干容重低，土体松软，粘性大，孔隙与裂缝等渗水通道多，外水容易进入堤身，造成孔隙水压力增大，抗剪强度降低，堤坡失稳，形成滑坡。
??? 2.特大暴雨入渗堤身，孔隙水压力突然增大，是堤防滑坡的诱发因素。
??? 3.堤坡较陡，边坡稳定性差。从复核结果看，当边坡为1:2.5、干容重达到1.5t/m3时，边坡稳定系数仅为0.956，仍不满足稳定要求。而实际上，部分边坡只有1:2.3。
??? 根据滑坡产生的原因分析和对堤坡稳定分析计算，经研究确定采取如下措施，对该段堤防进行加固处理：
??? 对全部滑裂堤段，桩号38+600~39+100，除将第三次大复堤修筑的临河帮宽土方全部翻填以外，再增修阻滑戗台，戗台高4m，顶宽6m，边坡1:3，戗台以上堤坡仍为1:2.5。
??? 1988年汛前完成加固处理以来，该段堤防未再发现问题。见图16。
图16 后张庄滑坡示意图
实例12 堤身护坡
江苏靖江市长江大堤堤坡防浪
??? 1997年8月18日“97.11”台风袭击长江口地区，长江堤防受台风掀起的波浪袭击，程度不同地受到损坏。江苏省靖江段长江大堤有24km堤段临水侧在高潮位时被风浪冲刷，堤断面损失极为严重，当时用袋装土抛填，筑起临时堤断面。
??? “97.11”台风强度大，靖江段长江江面宽，风急浪高，长江仍处于汛期，水位较高，加之感潮江段，高潮位顶托使水位增高，风浪直扑堤防临水坡面。亚粘土堤防临水坡未设护坡，抗冲刷能力很低。
??? 长江汛期过后，将抢险临时断面的袋装土拆除，将土倒在背水侧翻晒，达到设计含水量时，运到堤上，层层夯实，按设计要求恢复堤断面。堤临水坡以混凝土灌砌块石作护坡，厚30cm，混凝土标号200＃，堤脚设灌砌石防滑底坎，深90cm，宽60cm，护坡中部设灌砌石防滑中坎，深70cm，宽40cm。中坎以上坡面设浪墩，中坎以下坡面设排水孔。护坡顶部与混凝土防浪墙以伸缩缝形式紧密贴合，混凝土灌砌块石护坡下面为6cm厚碎石垫层，碎石垫层与堤土之间铺设高强度机织土工布作为反滤层。横向伸缩缝间距为：防浪墙10m，护坡20m，中坎和底坎20m，防浪墙与护坡，护坡与中坎及底坎之间设纵向伸缩缝，伸缩缝宽2cm，采用四毡三油填塞。
??? 1998年8月初，在长江经历罕见高水位时，适逢7～8级大风袭击长江口地区，除险加固后的该段大堤未受到任何冲刷损害。见图17。
图17 江苏靖江市长江大堤防浪剖面图
实例13 护岸
湖北鄂州市郑家湾护岸
??? 郑家湾险段位于长江中游湖北黄州河湾凹岸，弯道为北南向转为西东向，转角约90? ，直接顶冲，崩岸非常严重，据实测资料，1959～1981年郑家湾累计最大崩宽370m，平均崩退率16.8m/年；1982～1992年累计最大崩宽555m，平均崩退率55m/年，崩岸险情严重威胁险段所在鄂州市耙铺大堤的安全。
??? 湖北省设计院在险段整治设计中采用了坡式护岸型式，设计枯水位以上干砌块石护坡，设计枯水位以下抛石固脚。设计枯水位至滩面干砌块石护坡，坡比1:3，块石厚0.3m，垫层厚0.1m。坡面设排水沟和导滤沟，滩顶浆砌封顶并设排水沟，设计枯水位处设脚槽和枯水平台，水下抛石。水深流急处抛石厚度为抛石粒径的3～4倍，抛石坡度按1:1.75～1:2.0、平抛厚度0.8～1.0m。抛石范围为上部与枯水平台接坡石相连，迎流顶冲处下部抛至河床深泓，枯水位以下水下坡度较陡处，抛至河床横向坡度1:3～1:4处。
??? 设计护岸长度7km，现弯道迎流顶冲处已实施约3km。经1996、1998年洪水及枯水期考验，已护岸坡没变形，水下抛石没松动，工程管理单位反应良好。见图18和图19。
图18 导滤沟横剖面图
图19 郑家湾险段护岸工程设计图(一)
图19 郑家湾险段护岸工程设计图(二)
实例14 护岸
河南黄河开封市黑岗口崩岸处理
??? 黑岗口险工位于开封市北郊，黄河右岸堤防桩号74+000~79+795处，处在黄河下游游荡性河段。工程始建于清乾隆至道光年间（公元1737~1841年），是在历史上多次决口堵复后的围堤基础上加修成的，工程平面形式不规则。
??? 1982年8月7~9日，花园口流量从15300m3/s回落到4820~2660m3/s，20~26号7段坝岸普遍发生护坡坡脚坍塌下滑，坍塌宽1.5~2.5m，高2.0~4.5m，长270m，占坦石围长的91.2%。8月9日晚，25号护岸和26号垛的坦石，长50m，水面以上高7m，厚1.5m，整体滑塌入水中0.6~0.8m。坝土胎暴露在洪水之中，直接威胁堤防安全，情况十分危急。8月10日凌晨1时，21号护岸坦石下滑2.5m，22号垛出现坦石裂缝30m，23号护岸坦石又出现长30m整体滑塌入水的严重险情。
??? 险情主要表现为两种形式：一是坦石坡脚下滑，二是坦石整体滑塌入水。经分析认为，工程出险的主要原因是：
??? 1.工程基础深度不足。出险坝段的位置在盖坝（1~14号垛称盖坝）以下至黑岗口闸（闸在30~31号坝间）之间。盖坝平面形式凸出（见图），历年盖坝靠溜后经其下的18号坝挑溜外移，至30号坝始着溜。因此，这段工程历年靠河较轻，用石量较少，根石深度不足。据汛前探测，该段工程根石深度护岸为5.4~8.9m，垛为10.0~12.9m。靠溜后，冲刷坑深度大于工程深度，造成根石滑落出险。
??? 2.河势变化，斜河顶冲。工程上游对岸河势连年向大张庄弯发展，河出大张庄后，又受以下新淤滩地所阻，形成斜河，致使黑岗口河势逐步上提，大溜直冲黑岗口21~26号坝岸（见图20），工程前河宽仅200m，水流集中，冲刷力极强，形成较深的冲刷坑。据8月14日探测，工程前水深一般8~12m。
图20 黑岗口险工出险时河势图
??? 3.坦石坐落在新淤沙土层上。1981年坦石加高帮宽时，是在旱滩上施工，滩面高程大体与原根石台平，帮宽部分把原根石台包在坦石内，且坦石坡脚又外伸3m，坐落在新淤的沙土层上（见图21）。当工程靠溜后，基础下沙土层被淘刷后，坦石失稳，势必造成坦石大墩大蛰的险情。
??? 抢险加固的工程措施以抛铅丝笼为主，抛散块石为辅。在垛的上跨角及垛前头，抛铅丝笼两排；垛的迎水面及护岸的中部，抛铅丝笼一排；垛的背水面及护岸的两端，抛散块石。由于原坦石过厚，坡度较缓，为减轻坦石的下滑力，捡出一部分坦石加固根石，使坦石坡度不小于1:1.2。新做根石台1.5~2.0m，高程超出抢险施工水位1.0m。
图21 黑岗口险工21～26垛岸断面图
实例15 护岸
山东黄河历城县王家梨行崩岸
??? 山东历城王家梨行险工，系清光绪二十四年（1889年）决口的老口门处，险工长2280m，计有坝岸工程道（段）。1981年12月25日夜，第8、9、11号三段浆砌石护岸及10号坝，突然滑塌入水，险情甚为严重。
??? 王家梨行险工，坝岸均为浆砌石挡土墙结构。1981年9月14日第十四次洪峰时（其上游站洛口流量5350m3/s），8号护岸沿子石外缘后5.5m处，大堤顶发现顺河方向有裂缝一条，缝长25m，缝宽8mm，同时8号护岸上游侧发现竖缝二条，两缝相距5m，其中一条缝深2.5m，缝宽10mm；另一条缝深1.5m，缝宽4mm，7号坝亦裂有细缝二条，缝深2m，缝宽3～4mm，当时认为是石坝加高时回填土质量不好所造成。11月17日以后，河水消落，裂缝有所发展。至11月21日裂缝延伸至11号护岸，长20m，以9号护岸裂缝比较，最大缝宽达20mm，下滑18cm。12月13日进行翻修，顺缝挖槽长70m，深2.5m，上口宽5m，底宽1m，层土层夯进行回填，12月25日下午填平。当夜突然滑塌，实际塌长78.6m，深2～6m，各坝岸比原来位置外移1.0～3.1m，塌后土胎成1:0.26的陡坡（见图22）。
图22 王家梨行险工出险照片
??? 王家梨行这次出险，是晴天枯水出大险，为历史上所罕见的现象，根据测量和钻探资料分析研究，其出险原因主要是：
??? 1.坝下基础有软土夹层（并发现有老秸料），抗剪强度很低；
??? 2.坝高（11米）坡陡，根石单薄，河道深泓靠近坝根，坝体抗滑稳定性较差；
?? 3.背河放淤固堤，长期积水，11月17日放淤水面高出大河水位达7.8m，致使堤身土壤饱和，滑动力增加；
??? 4.在工程处于出险的临界状态时，由于坝身挖槽回填夯土，在受外力振动的情况下，整个坝体连坝基发生严重的滑塌现象。
??? 出险当时，本着固基、缓坡、减坡、减载的原则，采取了临时抛散块石的抢护措施，对所塌坝岸进行抛石固基。
??? 汛后进行了彻底翻修，改浆砌石挡土墙为散石护坡，为防止土胎淘刷，坝胎土用粘土包修。工程翻修后，经历年洪水考验，未再出现险情。
实例16 复堤
江西新建县朱港农场鄱阳湖堤复堤
??? 鄱阳湖区的朱港圩，堤内泡泉成群。1992年7月8日，当堤外水位20.6米时，桩号12＋800至13＋030堤段溃决，决口宽度230米，堤内地面被冲成深10米，宽80米，长200余米的深潭。
??? 堤防溃决的原因与堤基的地质情况相关。堤基上部普遍有3m～4m厚的粘土层，下部为粉细砂，比较松软，处于饱和状态，颗粒均一，有产生流砂和管涌的可能，是导致堤基渗透变形破坏的关键。
??? 汛后复堤，由江西省水利规划设计院进行设计，经比较，采用按原堤线的位置复堤，堤基有一部分座落在原冲坑中处于细砂层上，因此回填中粗砂作换基处理。并辅以堤基设浅减压井，再配1米厚，11米长的人工盖重。减压井间距15米，井深约8.6米，减压井直径1.0米，为预制钢筋混凝土管（采用细骨料混凝土），减压井底部与排水棱体相通，上部的排水孔与排水沟相接，顶部用预制钢筋混凝土盖板保护。
??? 工程实施后，经过1993年至1998年洪水期考验，新的复堤工作情况良好。见图23～图25。
图23 朱港农场复堤平面图
图24 朱港农场复堤平面
图25 朱港农场复堤集水井纵剖面图
实例17 复堤
江西彭泽县长江堤马湖段退堤
??? 九江市长江堤马湖段，位于九江上、下三号洲河段上，上起金 鸡岭，下至彭郎矶。建堤时堤外滩地宽度280米左右，逐年崩塌，外滩已荡然无存，1973年、1976年、1988年、1989年、1992年均发生严重崩塌，大堤内迁，城防墙破坏，1996年元月3日至8日又在茅店闸上游及造纸厂码头发生特大崩岸，总长1200米，最大纵深达200米，圩堤全部倒入江中。
??? 造成崩塌的原因，一是马湖堤岸在长江主流顶冲和下游回流淘刷双重作用下，迫使深泓线不断南移，淘刷日益加剧；二是长江侧向侵蚀清除了原坡体外宽厚的砂砾石阻滑体，使易变形、易液化的粉砂层临空，促使岸坡失稳。
??? 1996年冬，江西省水利规划设计院进行了复堤工程设计，包括抛石护岸工程及退堤复堤设计。抛石全长3716米，抛石宽度以弯道环流强度和紊流强度较大的作用范围来确定，即凡是深泓冲刷坑逼近岸脚的护底宽达到深泓线，深泓线离岸脚较远，则抛护至1:4坡度。抛石断面结构分为三级。从岸头到枯水位之间岸坡平均砌石厚40厘米，下设10厘米砂石垫层，人工衬砌；枯水位以下近岸抛石厚1.0米；防冲备料厚1.5～2.0米。退堤方案有三个，选定自彭泽水文站至南门咀与茅店闸之间的方案，新堤全长2350米，堤身座落在厚度为3～7米的黄褐粘土层中，堤基未作特殊基础。
??? 经1997年、1998年两个洪水期的运用，岸坡稳定，新堤未见异常。见图26和图27。
图26 长江彭泽县马湖堤段1996年元月崩岸后水下地形图
图27 江西省彭泽县马湖堤II号崩岸滑体物探－地质剖面图
- 全书完 -
参考文献
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