专题十三 堤防的构造与作用
土质堤防的构造与作用和土石坝类似,包括堤顶、堤坡与戗台、护坡与坡面排水、防渗与排水设施、防洪墙等。
(1)堤顶。堤顶宽度应根据防汛、管理、施工、构造及其他要求确定。1级堤防堤顶宽度不宜小于8m;2级堤防不宜小于6m;3级及以下堤防不宜小于3m。堤顶路面结构,应根据防汛、管理的要求,并结合堤身土质、气象等条件进行选择。堤顶应向一侧或两侧倾斜,坡度宜采用2%~3%。因受筑堤土源及场地的限制,可修建防浪墙,防浪墙的结构可采用干砌石勾缝、浆砌石、混凝土等,防浪墙净高不宜超过1.2m。
(2)堤坡与戗台。堤坡应根据堤防等级、堤身结构、堤基、筑堤土质、风浪大小、护坡型式、堤高、施工及运用条件,经稳定计算确定,1、2级土堤的堤坡不宜陡于1∶3。堤高超过6m的背水坡宜设戗台,宽度不宜小于1.5m;风浪大的海堤、湖堤临水侧宜设置消浪平台,其宽度可为波高的1~2倍,但不宜小于3m。
(3)护坡与坡面排水。临水侧护坡的型式应根据风浪大小、近堤水流、潮流情况,结合堤防等级、堤高、堤身与堤基土质等因素确定,通航河流船行波作用较强烈的堤段,护坡设计应考虑其作用和影响;背水侧护坡的型式应根据当地的暴雨强度、越浪要求,并结合堤高和土质情况确定。1、2级土堤水流冲刷或风浪作用强烈的堤段,临水侧坡面宜采用砌石、混凝土或土工织物模袋混凝土护坡;1、2级堤防背水坡和其他堤防的临水坡,可采用水泥土、草皮等护坡。水泥土、砌石、混凝土护坡与土体之间必须设置垫层,垫层可采用砂、砾石或碎石、石渣和土工织物,砂石垫层厚度不应小于0.1m,风浪大的海堤、湖堤的护坡垫层,可适当加厚。水泥土、浆砌石、混凝土等护坡应设置排水孔,孔径可为50~100mm,孔距可为2~3m,宜呈梅花形布置。浆砌石、混凝土护坡应设置变形缝。高于6m的土堤受雨水冲刷严重时,宜在堤顶、堤坡、堤脚以及堤坡与山坡或其他建筑物结合部设置排水设施。
(4)防渗与排水设施。堤身防渗的结构型式,应根据渗流计算及技术经济比较合理确定,堤身防渗可采用心墙、斜墙等型式。防渗材料可采用黏土、混凝土、沥青混凝土、土工膜等材料。堤身渗水排入背水坡脚或贴坡滤层内,滤层材料可采用砂、砾料或土工织物等材料。堤身的防渗与排水设施的布设应与堤基防渗与排水设施统筹布置,并应使两者紧密结合,防渗体的顶部应高出设计水位0.5m以上。土质防渗体的断面,应自上而下逐渐加厚,其顶部最小水平宽度不宜小于1m,底部厚度不宜小于堤前设计水深的1/4,砂、砾石排水体的厚度或顶宽不宜小于1m。土质防渗体的顶部和斜墙的临水侧应设置保护层,保护层的厚度应不小于当地冰冻深度。沥青混凝土或混凝土防渗体可采用面板或心墙等型式,防渗体和填筑体之间应设置垫层或过渡层。
(5)防洪墙。城市、工矿区等修建土堤受限制的地段,宜采用浆砌石、混凝土或钢筋混凝土结构的防洪墙。