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吉安市城市防洪高塘堤除险加固优化设计

文档作者：黄淑芳邹恒勇3 文档来源： 1．江西省水利规划设计研究院 2．江西省水工结构工程技术中心 3．西安理工大学		点击数：	更新时间： 2025年08月29日
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第52卷第7期
2016年7月
甘肃水利水电技术
GANSU WA'rER RESOURCES AND HYDROPOWER TECh'NOLOGY
V01．52．No．7
Jul．，2016
·设计与研究·
吉安市城市防洪高塘堤除险加固优化设计
黄淑芳堙，邹恒勇3
(1．江西省水利规划设计研究院，江西南昌330029；
2．江西省水工结构工程技术中心，江西南昌330029；
3．西安理工大学，陕西西安712100)
摘要：针对吉安市城区防洪体系中，高塘堤现存圩堤断面不达标、堤基渗漏、迎流顶冲塌岸险情严重、防洪标准偏低等
问题。根据城区封闭防洪圈整体规划，结合防洪提现状和防护对象等因素，设计采取土堤加高培厚、混凝土生态护坡、
抛石固脚和干砌石护岸等为一体的除险加固方案。计算结果表明：加固后堤身结构的渗流及渗透稳定、边坡抗滑稳定
等特性指标均符合规范要求。整体抗渗性和抗滑稳定性较好，为堤防消除安全隐患提供了重要技术指导。
关键词：城市防洪；堤基渗漏；干砌石护岸；除险加固
中图分类号：TV871．2 文献标志码：B 文章编号：2095—0144(2016)07—0038～04
1 工程概况
吉安市城市防洪包括赣江西堤、敦厚堤、禾埠
堤和高塘堤，其中：高塘堤位于禾水河右岸，起于胡
家，经过菜园、高土上、江口、罗家至三山岗止，中间
被吉永公路隔断，全长7．48 km。高塘堤于1968年
开始兴建，1969年基本完工，此后历经数十年的不
断加固整修。据2015年1月实测资料，高塘堤现状
堤身过于单薄，现状堤防不能满足20年一遇洪水
要求。为与吉安城区城市防洪规划相匹配，高塘堤
整体需要进行除险加固，且从桩号7+000开始需调
整轴线与敦厚堤顺接，以形成封闭的城市防洪圈。
2高塘堤堤防现状及存在问题
高塘堤堤防除险加固工程，设计范围为高塘堤
桩号0+000。8+100段，长8．1 km。其中，桩号
0+000～7+000段为老堤加固，长7．0 km，堤顶高程
57．47。56．06 m；桩号7+000～8+100段为新建土
堤，长1．1 km，现状地面高程为48．70—50．52 m。
(1)圩堤断面不达标
据2015年1月实测资料，高塘堤现状堤身高
2．8～5．5 m，堤顶宽2．4～4．8 m，内外坡1：1．45—
1：2．65，堤顶高程57．47～56．06 m。现状堤顶高程、
内外边坡及堤顶宽度，均不能满足吉安城区城市防
洪标准。新建堤防部位现状为河滩地，地势平坦，需
新建防洪堤以匹配吉安城区城市防洪规划，使防洪
能力适应城市社会经济的建设发展。
(2)堤基渗漏
堤基主要由第四系全新统冲积层组成，堤基地
质结构主要分为单层结构(I类)及双层结构(Ⅱ类)【l】。
单层结构(I。亚类)为单一黏性土结构；双层结构
(Ⅱ类)按照上部黏性土厚度的不同可分为两个亚
类：上薄层黏性土(厚度<2．5 m)、下粗粒土双层结
构(Ⅱ。亚类)与上厚层黏性土(厚度I>2．5 m)、下粗
粒土双层结构(Ⅱ：亚类)，其累计长度分别为0．06
km、3．80 km和3．62 km，各段占比0．80％、50．80％和
48．40％。实地查勘，堤基渗漏险情段共6处，桩号
0+420～0+570、0+725～0+960、3+650～3+675、3+780
。3+870、5+870。5+910和6+600～6+650，总长
0．59 km。险段级别为二级，主要险隋为冒水，需采取
填塘固基处理。
(3)迎流顶冲险情
高塘堤河段凹岸由于迎流顶冲，在水流长期冲
刷作用下，逐步形成紧靠堤脚的深水河槽，部分堤
收稿日期：2016—07—14
作者简介：黄淑芳(1981一)，女，江西九江人，工程师，硕士，主要从事水工结构设计，E—mail：hsf@126．com。
通讯作者：邹恒勇(1979一)，男，山东济南人，副教授，博士，主要从事水利工程教学，E—mail：zhyl97911@126．corn。
万方数据
第7期黄淑芳．等：吉安市城市防洪高塘堤除险加固优化设计第52卷
段由于堤外无滩地或滩地较窄，河水直冲堤脚，汛
期风猛浪高，风浪直接破坏堤岸坡脚，堤脚被水流
淘蚀现象严重，常造成塌岸、塌坡等险情。堤坡迎流
顶冲险段堤段共2处，桩号0+500～1+650和
3+900。5+200，总长2．45 km。险段级别为二级，主
要险情为河水冲刷，需采取混凝土生态护坡处理。
高塘堤有塌岸险段4处，共1．09 km，圩堤塌岸险情
见表1所列。
3高塘堤除险加固设计
3．1 土堤加高培厚加固
(1)堤身断面
高塘堤长7。48 km，现状堤防不满足20年一遇防
洪标准。除险加固范围为0+000～8+100段，总长8．1
km。2+450。2+960段0．51 km为吉永公路段，路面高
程59．04～56．13 m，局部比设计堤顶虽略低0．6 m，但
经多年汛期考验为达标堤段。因此，整治堤段总长
7．59 km。其中，加固土堤6．49 km(桩号0+000～
2+450、2+960～7+000)，新建土堤1．1 km(桩号
7+000。8+100)。堤顶超高采用1．5 m，堤顶宽6．0
m，临／背水坡均为1：3．0，堤顶设5．0 m宽的混凝
土防汛公路习。
(2)堤顶超高计算
根据GB 50286—2013《堤防工程设计规范》嘲，经
计算：平均波高h。为o．26in，平均波周期％为2．25 s，
平均波长￡。为7．88 m，爬高R为O．81 m，壅水高e
为0．004 in，安全加高A为0．60 m[4l，堤顶超高计算
值为1．42 m，取1．5 m。高塘堤设计堤顶高程见表2
所列。
表1圩堤塌岸险段情况
(3)堤身渗流及渗透稳定分析
根据堤身填土情况，选取0+500、1+000典型断
面，采用河海大学(AUTOBANK))进行渗流计算与分
析，计算结果见表3所列。
计算结果表明，桩号0+500、1+000典型断面，
其堤身最大渗透坡降。k为0．21，在规范允许的
o．30技术指标范围内，满足要求，堤身整体抗渗性
较好。
(4)边坡抗滑稳定分析
选取堤身高度大、地质条件差的典型断面进行
分析，断面土层力学参数见表4所列。
表3堤身最大渗透坡降‰计算结果
·39·
万方数据
2016年第7期甘肃水利水电技术第52卷
计算工况一：外河为设计洪水位下稳定渗流期
的内坡抗滑稳定；工况二：外河从设计洪水位骤降隋
况下的外坡抗滑稳定。选取0+500、1+000典型断
58
56
54
g
52
醛50
姬48
46
44
42
40
58
56
54
52
毒50
瞿4s
46
44
42
40
面，按均质土坝简化，采用刚体极限平衡法分析，
1+000典型断面计算简图(0+500类似)，如图1和
图2所示。
图1设计洪水位稳定渗流期背水坡稳定计算简图
图2设计洪水位骤降期迎水坡稳定计算简图
采用河海大学(AUTOBANK>)按瑞典圆弧滑动
法分析，浸润线采用(AUTOBANK)}渗流分析数据，
堤坡抗滑稳定安全系数计算结果见表5所列。
计算结果表明：堤身0+500、1+000典型断面，
在设计洪水位稳定渗流期和洪水期骤降工况下的抗
滑稳定安全系数为2．17／2．12和2．60／3．17，均大于规
范1．15要求指标，满足要求。
表5堤坡抗滑稳定计算结果
万方数据
第7期黄淑芳，等：吉安市城市防洪高塘堤除险加固优化设计第52卷
32混凝土生态护坡
高塘堤迎水岸坡的险段较多，设计范围内现状
无硬护坡，坡面为杂草覆盖，部分堤段受风浪、水
流冲刷严重。桩号0+500～1+650、3+900。5+200
等2段堤段现状为草皮护坡，在临水坡采用硬护
坡，新增硬护坡长度2．45 km。护坡高度从堤脚一
直到设计洪水位以上0．5 m，对堤脚为临河陡岸
的，护坡与护岸固脚相衔接。未采用硬护坡堤段的
临、背水坡坡面，按设计边坡整坡后，采用草皮护
坡【51。新建土堤段迎、背水坡均采用草皮护坡。设计
混凝土预制生态护坡2．45 km，预制混凝土生态护
坡3．92×104 m2，草燃15．35 x 104 m2,现浇C15混
凝土齿槽926m30
3．3抛石固脚干砌石护岸
高塘堤临河而建，局部河道弯曲，岸坡抗冲刷能
力差。一些河段主流逼近堤脚，凹岸迎流顶冲，坡脚
淘蚀速度相对较快，崩岸、塌坡最易发生。由于迎流
顶冲、急流傍岸等原因形成的逼近堤脚的陡岸，需采
取防护措施。根据险情调查，高塘堤段共有塌岸险
段4处，其中：抛石固岸范围为0+880。1+050、
1+560—1+640、4+000～4+100，总长0．35 km；干砌
石护岸范围为0+500～1+150、1+500。1+640、
3+900～4+100、4+600～4+700，总长1．09 km。护岸
形式采用平顺护岸，由水上护岸和水下固脚组成，水
上护岸采用对岸坡按1：2．0边坡进行削坡处理(或
按现状边坡处理)，采用干砌石护岸。水平底坡和斜
坡上抛石粒径取不小于0．25～0．3 m，相应块石重量
不小于28—32 k妒。采用抛石固脚，抛石最小厚度采
用0．9m。
4结论
吉安市城区防洪体系中，高塘堤堤基为细砂、砂
砾石，存在渗漏通道。虽历经数十年的不断加固整
修，但由于影响大堤安危的堤基渗漏险隋、穿堤建筑
物隐患，局部河段的崩岸、堤坡的风浪水流冲刷等险
情没有得到根治，尤其近几年汛期大堤出现的严重
险情，堤防防洪能力不足问题更加凸显，不能满足
20年一遇的防洪标准。为与吉安城区城市防洪规划
相匹配，提高城区防洪能力，根据吉安市城区封闭防
洪圈整体规划，设计采取土堤加高培厚、混凝土生态
护坡和抛石固脚干砌石护岸等为一体的综合性防洪
治理方案。
(1)设计范围内圩堤有堤基渗漏险段6处，长
0．59 km，需进行填塘固基加固处理；迎流顶冲险段
2处，长2．45 km，无硬护坡，需进行混凝土生态护坡
处理；塌岸险段4处，长1．09 km，需进行抛石固脚、
全段干砌石护岸治理。
(2)按20年一遇的洪水标准进行土堤加高培
厚加固处理，堤顶超高采用1．5 m，堤顶宽6 m，堤顶
设5．0 m宽混凝土防汛公路。
(3)选取堤身高度大、地质条件差的0+500和
1+000典型断面，对加固后堤身结构的渗流和稳定
性进行分析，结果表明：堤身最大渗透坡降为0．21，
小于规范允许的3．0指标；设计洪水位稳定渗流期
和洪水期骤降工况下的最小抗滑稳定安全系数为
2．12和2．60，均大于规范要求的1．15指标。高塘堤
采取合理的综合性防洪治理方案进行除险加固后，
能有效改善和加强堤身和堤基的结构稳定性和防渗
效果。
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记舡驴记争《争趔》电争《≯卅争趔丸西h移、护、驴、驴、护、驴、穸飞穸吨矿吨≯《矿卅争电争《争《h西Kd氏彩、刃、护、痧、驴、驴、驴、驴、驴、驴、护、驴、疥疥疥积扔驴

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