堤防除险加固实用技术(五)
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发布时间：2023-07-10 20:32
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时间：1天前
因自然与人类活动的影响等原因，不少江河湖堤防（此处不包括海堤）的防洪标准很低。从抗御1998年大洪水的实际看来，很多堤防面临着漫顶的现实威胁，出现了靠子堤挡水1～2m的超常状态，险情极为严重。在正常情况下，堤防要解除漫溢的威胁，堤顶必须达到有关规范规定的设计高程。堤身加高，堤坡和堤顶相应也要加培。
堤防溃决的复堤、因崩岸退堤还滩、堤线的裁弯取直等，需要在新的地基上，进行新堤的设计和施工。
第一节 堤顶高程的复核
堤顶高程应由推定的设计洪水位h1加上一定的堤顶超高y所确定。凡是堤顶高程尚未达到两者之和的堤防，原则上都应加高培厚堤身，使之达标。所以，为了进行堤防漫溢破坏的除险工作，首先就要复核堤顶高程，检查其是否满足规范规定的要求。
一、堤防工程防洪标准的推定
堤防工程防护对象的防洪标准应按国家标准《防洪标准》确定。堤防工程的防洪标准应根据防护区内防洪标准较高防护对象的防洪标准确定。堤防工程的级别应符合国家标准《堤防工程设计规范》的规定，见表2－1.
表2－1 堤防工程的级别 防洪标准［重现期（年）］
≥100
<100,且≥50
<50,且≥30
<30,且≥20
<20,且≥10
堤防工程的级别
1 2 3 4 5
对于特别重要的堤防，其防洪标准经专题论证后，要报主管部门审批确定。蓄、滞、行洪区的堤防工程的防洪标准，应根据江河流域规划要求专门确定。
以洪水的重现期表示的防洪标准，所对应的是洪峰流量值。不同河段应该通过洪水的频率分析，计算出相应重现期的设计洪水洪峰流量值，实测当时河段的纵横断面，并分析选用糙率值，通过推水面线的方法，得到该河段沿程的设计洪水位值。对于选用的糙率、断面等，必须通过非设计流量下实际水面线的反复校核。
以重现期表示的设计洪水位，一般可以保持一个相当长时期的稳定。如果河道糙率或断面发生了很大变化（如淤积、裁湾等），必须采用上述步骤，重新推算沿程新的设计洪水位，以免对堤防安全造成威胁。
当江河水系复杂，分流、顶托组合因素很多，难以用某一重现期的设计洪水来推定设计洪水位时，在一些流域规划中，往往以实际发生的某次洪水的水位，或者在此基础上酌量提高后作为设计洪水位，在经上级主管部门批准后，也可作为堤顶高程设计洪水位复核的依据。
二、堤顶超高的计算
由于风浪和各种不确定性因素确定的影响，在设计洪水位上必须再加上一定的超高，以策安全。
堤顶超高： y=R+e+A （2-1）
1.波浪爬高R： 在风浪的作用下，波浪爬高常会引起堤防的漫溢险情。波浪爬高可按《堤防工程设计规范》所介绍的方法计算。
湖堤及内陆河堤设计波浪的计算风速，可采用历年汛期风速平均值的1.5倍。
2.风壅水面高e： 风沿水域吹过所形成的水面升高，即风壅水面超过静水面的高度，在有限风区的情况下，可按下式计算：
e=KV2F/（2gd）。cosβ （2-2）
式中e为计算点的风壅水面高度，m；K为综合摩阻系数，取K=3.6×10-6；V为设计风速，m/s，按计算波浪的风速确定；F为由计算点逆风向量到对岸的距离m；d为水域的平均水深m；β为风向与堤轴线的法线的夹角度。
3.安全加高A： 在设计堤顶高程时，要有一定的安全加高值，是因为水文分析中观测资料系列的有限性，河道冲淤变化，主流位置改变，堤顶磨损和风雨侵蚀。安全加高值不含施工予留的沉降加高。该值应根据堤防国家标准《堤防工程设计规范》，工程的级别和防浪要求按表2－2的规定分析确定。
表2－2 堤防工程的安全加高 堤防工程的级别
1 2 3 4 5
安全加高(m)
不允许越浪的堤防工程 1.0 0.8 0.7 0.6 0.5
允许越浪的堤防工程
0.5 0.4 0.4 0.3 0.3
4.堤顶超高的取值：江河湖泊堤防原则上应按上述方法计算堤顶超高。在堤防加固设计中，堤顶超高计算值可能变幅很大，直接使用有困难，往往按堤的等级、材料及河段特性，分段给出规定值。如长江中游堤防特别重要的一类堤超高2.0m；二类堤超高1.5m；一般的三类堤超高1.0m。
