淮北大堤涡下段土堤汛期险情分析及防范对策.docx

淮北大堤涡下段土堤汛期险情分析及防范对策 摘要：对1991—2003年淮北大堤涡下段土堤汛期出现的险情（隐患）进行了类型分析和成因研究，认为堤身存在背水坡（内坡脚）渗水、散浸等渗漏及渗透稳定类险情和生物洞穴隐患，成因主要是存在砂壤土、清基问题、复堤填筑料杂乱；堤基存在渗漏及渗透稳定、抗滑稳定、沉陷稳定三类险情，渗漏及渗透稳定类险情占绝大多数，堤基表层的砂壤土是引起堤基渗漏及渗透稳定的主要原因，堤防附近的坑塘沟渠及手压井也是导致险情发生的重要影响因素；堤基表层为砂壤土的堤段堤身中砂壤土含量也高，汛期这些堤段堤基、堤身经常同时发生渗漏和渗透稳定类险情。 淮北大堤是保护淮北平原的主要防洪屏障，堤防级别为1级，由淮河左堤、颖河左堤、西淝河左堤、涡河左堤、涡河右堤组成，其中淮河左堤在涡河口以下简称涡下段，长123.69 km。涡下段土堤修筑始于明代，至解放前堤身矮小单薄，1954年淮河发生全流域的大洪水后开始进行全面的加高培厚，后期又断续对存在的问题进行了多次（处）进行了小范围的应急除险或续建加固。2004年最后一次加固工程实施前淮河大水年份行洪期仍出现许多险情（隐患），对堤防安全构成威胁。迄今未见科技文献对涡下段土堤的汛期险情进行过系统分类和地质成因研究。本文根据1991—2003年堤防管理部门记录的险情，以及2004年加固工程设计完成的大量勘探试验成果，较为系统地分析、总结了涡下段土堤各种险情（隐患）的类型，研究了险情的形成原因，以期为今后的堤防工程地质勘察、设计和堤防运行管理、防汛抢险提供参考。1 堤身的险情类型及成因1.1 险情类型1991—2003年堤身险情共31处，除桩号120+900—122+200堤身发现狗獾洞、鼠洞外，其他均属渗漏及渗透稳定类险情，主要表现为汛期堤防背水坡渗水、散浸、内堤（坡）脚渗水。1.2 渗漏及渗透稳定类险情成因1.2.1 大部分堤身砂性土含量高，抗渗性较差桩号0+000—33+600堤段1991年汛期出现12处堤身严重渗水的险情，总长11 880 m，其中桩号19+300—22+000段1991年渗水堤长2 427 m,2003年长2 400 m。1991年汛期淮河水位18.5 m时，桩号27+730—28+230、28+830—29+530、31+330—31+980等堤段内坡脚1 m以上开始严重渗水，堤坡面有稀泥，内滩地低洼积水深可达0.5～0.8 m。桩号0+000—34+920和48+800—56+700堤身土主要为轻粉质壤土和砂壤土，夹中-重粉质壤土和粉质黏土，轻粉质壤土占39.8%～48.6%，砂壤土占25.9%～30.6%，渗透系数（5～7）×10涡下段堤身险情的重要特征，一是堤身渗水严重、渗水堤段长，二是堤身和堤基同时发生险情。1991年和2003年有18处堤身、堤基险情相伴而生，原因就是堤身下部和堤基浅部都是由砂壤土、轻粉质壤土等透水性较强、抗渗性较差的土体组成。堤身砂壤土含量高，渗透性较强，汛期堤身浸润线过高，渗透比降过大，是堤内坡和堤脚渗水、散浸的主要成因。1.2.2 筑堤前没清基或清基不彻底桩号104+239—105+504为老潼河河道封堵段，1991年和2003年汛期河水从堤身、堤基接触面和不密实的堤身渗入堤内，形成险情。据堤防管理部门分析，险情的形成与堤身填筑不均及清基不彻底有关。后经勘探验证，堤身、堤基结合部存在树根等有机物。涡下段土堤历史悠久，系沿河人民就近取土填筑而成，囿于认知水平和条件限制，多数堤防填筑前没清基或清基不彻底，堤基表面往往存有树根、草甸土等有机物质，后经腐烂造成堤基、堤身结合不紧密，汛期沿结合部渗水、漏水，形成险情（隐患）。1.2.3 存在生物洞穴1991年汛期险情记录桩号120+900和121+400分布狗獾洞、鼠洞，洞穴较密集。2003年汛期在桩号121+200—122+200堤段的外坡、内坡均发现多处狗獾洞，堤内坡散浸、渗水。这些生物洞穴构成隐患，危及大堤的安全。2 堤基险情（隐患）类型及成因2.1 险情（隐患）类型1991—2003年汛期堤基险情42段（处），可分为渗漏及渗透稳定、抗滑稳定、沉陷变形三大类，其中渗漏及渗透稳定类险情38段（处），占绝大多数，主要表现为堤后内侧渗水、管涌。2.2 渗漏及渗透稳定类险情成因2.2.1 堤基表层的砂壤土层渗透性较强、抗渗性较差堤基为砂性土单一结构、上砂下黏双层结构或表层为砂性土的多层结构最易发生渗透稳定类险情砂性土单一结构堤基发生险情主要在桩号20+000—22+000、70+170—72+044、91+418—101+000三段堤防。1991年和1998年淮河发大水时，这些堤段堤后普遍渗水严重，2003年