堤防工程防滲與邊坡穩(wěn)定加固設計研究.pdf

1、本文闡述和總結了目前堤防破壞和加固措施的類型及原理，以淮南市和鳳臺縣之間的下六坊行洪區(qū)堤防加固設計工程為例，運用Geo-studio巖土仿真模擬軟件，對原始堤防和設計加固措施后的堤防進行穩(wěn)定分析評價。論文的主要工作包括：（1）由勘測部門提供的堤防斷面圖，結合已有類似工程經(jīng)驗，確定合適的堤防簡化模型；（2）根據(jù)提供的堤防土層參數(shù)，求出水位驟降的判別標準，運用Van Genuchen-Mualem模型推出堤身土體土水特性曲線和滲透系數(shù)函數(shù)；

2、（3）運用Geo-studio軟件，建立堤防原始斷面模型，計算在設計洪水位下的穩(wěn)定性，利用堤防設計規(guī)范中的公式計算水位驟降下的堤防浸潤線和邊坡穩(wěn)定性；（4）由地質條件和工程經(jīng)驗，選取防滲墻、護坡和蓋重三種措施，計算加固后的堤防穩(wěn)定性，并對單一加固和聯(lián)合加固方案進行評價。
　　本文的研究結果包括：（1）確定模型尺寸。模型以堤身為中心，水平方向上延長兩倍的堤高，從堤腳向下垂直延長兩倍的堤高，運用Geo-studio軟件建立模型，模型以

3、水平長度約為75m，垂直長度約為22m，坐標原點取左邊界高程0.0m處，X軸垂直于堤防向右為正，Y軸向上為正。（2）評價原堤防進行穩(wěn)定分析。計算結果表明：①在30年一遇設計洪水位23.56m下，堤身浸潤線出逸點位于堤身高度的1/3以下，堤身土體背水側滲透穩(wěn)定性不滿足要求，堤防最危險斷面滿足抗滑要求；②在水位驟降情況下，堤防最危險斷面不滿足邊坡穩(wěn)定性要求。（3）設計單一加固方案措施。堤防臨水側布置混凝土護坡和粘土蓋重、堤身布置混凝土防滲墻

4、，設計防滲墻厚度為40cm和50cm，深入表層粉質粘土層1m和2m，堤頂布置；護坡厚度分別為15cm和25cm，向外延伸1m和1.5m；蓋重厚度為2m、2.5m和3m，寬度為6m。（4）評價加固后的堤防穩(wěn)定性。計算結果表明：①布置防滲墻和護坡的堤身浸潤線均有所下降，厚度越大下降幅度越大；堤身土體背水側滿足滲透穩(wěn)定性要求；②布置蓋重的堤身浸潤線基本保持不變；堤防斷面最危險斷面安全系數(shù)均提高為1.528、1.669和1.866，滿足邊坡穩(wěn)定

5、要求。（5）設計防滲墻和蓋重、護坡和蓋重的聯(lián)合加固方案。計算結果表明：布置不同聯(lián)合加固措施的堤防滲透和邊坡穩(wěn)定性均滿足要求，并且二者的水力要素和堤坡最危險斷面安全系數(shù)相差不大。（6）對聯(lián)合加固方案進行評價。以安全、經(jīng)濟、耐久性和施工速度為四個判別因素，對防滲墻和蓋重組合及護坡和蓋重組合進行綜合對比，最后推薦防滲墻和蓋重的聯(lián)合加固方案。
　　綜上，本文由已有的堤防除險加固方法，結合實際堤防工程案例，分析評價了原始堤防和采取不同加固措