浅析堤防工程设计

摘要：堤防是世界上最早广为采用的一种重要防洪工程。筑堤是防御洪水泛滥，保护居民和工农业生产的主要措施。但是在堤防工程设计时容易出现一些问题，本文针对堤防工程设计时容易出现的问题进行简要分析，并提出设计建议。

关键词:堤防工程 设计 问题 分析

中图分类号：TV871 文献标识码：A

近两年，全国中小河流治理工程在积极推进中。在项目审查过程中，发现堤防设计中存在若干关键性问题，影响到了堤防工程的安全和投资。提出的治理方案与治理目标有一定的距离，导致设计报告反复修改。本文根据项目审查的情况，对存在的主要问题进行了简要总结、分析，并提出了初步建议，供设计参考。

一、合理确定防洪标准和堤防等级

堤防防洪标准应考虑治理河段洪涝灾害特点和防护区经济社会发展需求，统筹考虑本河流治理对大江大河的防洪影响，与流域区域防洪标准相协调，与上、下游和对岸堤防防洪标准相协调。不宜提高或降低局部堤段的防洪标准。有些地方片面强调本堤段保护对象，提高治理段堤防防洪标准和堤防等级。堤防等级应与防洪标准相适应，原则上根据防洪标准及已批复的防洪规划确定，并与已批复项目及上、下游、左、右岸堤防等级相协调。有些堤防工程设计将防洪标准为100 年、50 年一遇的堤防等级分别确定为2、3级，不满足现行规范要求，导致堤防顶高程、堤防断面、压实标准以及稳定安全系数等均满足不了防洪标准要求。对于堤库结合共同满足保护对象防洪标准的堤防，其等级应由保护对象的防洪标准确定，而不是由堤防防洪标准确定。这种情况下，堤防的防洪标准一般低于保护对象的防洪标准。

二、建设内容和设计方案应与防洪工程治理要求相符

建设内容和设计方案应以防洪工程为主，兼顾城市景观和地方发展的需要，而不应本末倒置，导致增加投资。例如：从防洪的角度考虑，有的河段可以直接利用高岸或岸坡防护作为设计方案。但设计单位因考虑城市规划建设的需要，采用了十几米高的挡墙方案，而为满足基础承载力要求，挡墙下又需增加混凝土搅拌桩基础处理措施。有人说增加的投资不需要国家投资，只需要审查认可方案即可。但这里除了涉及到公路、桥梁、市政等行业管理的问题外，还有一个防洪安全隐患问题。采用高岸或岸坡防护设计方案，防洪措施简单明确，安全可靠。但是在岸坡上修建十几米的高的防洪墙，增加了堤防工程地勘工作深度，工程设计复杂，稍有疏忽就可能造成安全隐患。防洪墙方案是市政建设的需要，不是防洪工程必须的，这与防洪工程治理要求不相符。如果防洪治理方案与市政建设需求相同，治理措施和断面设计可以兼顾城市建设和地方发展的需要，防洪工程增加投资应由相应市政等渠道解决。

三、合理选定堤线布置方案

堤线选择和布置是堤防工程可行性研究设计阶段很重要的内容，但是许多设计单位往往不够重视。除报告本身内容论述不充分、方案比选

不到位外，堤线方案主要存在随意裁弯取直、渠化河道；利用滩地缩窄行洪断面；护岸线与堤线混淆等问题。

（1）堤线布置原则上不得裁弯取直，要随弯就势，保留河道的自然形态。河道形态是千百年来自然演变的结果，不以人的意志为转移。

人为裁弯取直，需要增加较大的工程防护措施，也不符合生态环境要求。矫勇副部长在全国中小河流治理工作会议上的讲话中明确提出河道治理“严禁裁弯取直，要与周围环境及生态景观相协调”。有的工程堤线布置时，片面强调沿治导线布置也是不可取的。一些河道堤防是历史上逐渐加高培厚而成，本身就不是顺直的。在现有堤线基本合理的前提下，没有必要对现有堤防沿治导线改线布置。治导线只是一条理论线，堤线布置时应结合现有堤线、地形地质条件、防洪保护对象和移民占地等因素而定，堤线布置格局符合治导线的要求即可。

（2）堤线布置应基本沿现有堤线或岸线布置，河床狭窄段应尽可能退堤还滩，不得侵占过洪断面。现状无堤段，应根据地形条件，结合水文规划确定的堤距，经方案比选后选定堤线。有自然高地时，应尽量利用自然高地作为堤线，设计应复核自然边坡的稳定性和抗冲刷性，必要时采取防护措施。

（3）改线或新建堤线要进行科学论证，侵占滩地缩窄行洪断面或者把不必要的保护对象纳入保护范围都是不允许的。有些堤段现状堤防

基本满足防洪要求，但是出于占滩造地等各种原因考虑，将堤线往滩地上移，新建堤防进行防护，不仅增加投资，而且还增加了上游防洪压力。有些项目为了把滩地上或规划堤距内的民房、耕地纳入保护范围，而进行堤防改线或改变规划堤距，缩窄河道。堤线布置时应从工程整体出发，不要因局部利益影响整个堤线布置或增加防洪压力。

（4）护岸线与堤线混淆。一般河道常遇洪水由主河槽行洪，大洪水时滩地过洪。有的工程项目，堤线布置时把堤线移至滩地前缘，设计标准内洪水均由主河槽渲泄，滩地由行洪区变成了防洪保护区，导致堤身断面型式和结构尺寸增加较多，不仅增加投资，而且增加了防洪压力和风险。特别是山区性河流，滩地前缘应以护岸为主，不宜建造堤防。

四、合理确定堤防加培断面

堤身加培方式不尽合理，有可能破坏现状堤身断面和堤身表面防护措施，而且不便于施工。一般来说，堤身加培尽量一侧加培，避免两

侧加培。加培方式综合考虑现状堤身断面、加培土料性质及料场分布、移民占地等情况综合确定。对于欠高30～50cm 以下堤段不单独加培，

可结合堤顶路面建设满足防洪要求综合考虑。堤身断面应与填筑材料相适应，填筑材料原则上利用附近材料，运距不要太远，也不要用拌合料。通过设计合理的堤身断面弥补建筑材料的缺陷。在发生的堤防险情中，砂堤表面缺少防护措施被洪水冲毁或决口的案例很多。因此，砂堤迎水侧设置黏土或结合护坡措施进行表面防护是必要的。

五、针对性的选定护坡、护岸措施

护坡、护岸工程措施在堤防工程中的投资占比例很大，合理的护坡、护岸工程措施不仅是工程安全的保证，也能使工程投资合理，对生态环境的破坏降到最低。在设计报告中经常出现的问题主要有：（1）护坡范围不合理，有的项目顺直河段非冲刷部位也采用硬护坡；（2）硬护坡、护岸过多，兼顾生态环境不够；（3）过分强调生态措施，迎流顶冲、靠流等险工险段措施稍显不安全；（4）照搬照抄，与当地建筑材料不适应；（5）对防冲深度、护脚措施重视不够。

六、针对坝体问题做渗透稳定分析合理选择渗控措施

渗透稳定分析应有针对性，典型断面选取与堤基地层和堤身填筑材料应对应。渗流分析应根据堤基地层和堤身填土按GB50286—98《堤防设计规范》附录E 计算。需要说明的是，一般河流堤防不一定形成稳定渗流，但是大江大湖的堤防或中、小河湖重要堤段应按稳定渗流计算。在土地资源越来越紧缺的形势下，渗控措施的选择应遵循尽量减少占地的原则。例如：某省30 多公里双层堤基堤防，表层黏性土层较薄，经初步核算不满足表层黏性土抗浮稳定要求。采取堤后黏性土压重，压重宽度10m 左右，厚度仅需1.5～0.5m，占地很多。其实，这种双层堤基，表层黏土的抗浮稳定对堤身安全没有太大影响，主要是下层砂层的渗透稳定问题。设计应核算砂层的渗透稳定性，如果不满足渗透稳定要求，需在堤后一定范围内增设反滤排水保护措施。又如：某砂性土堤基堤防，在堤身护坡下铺设复核土工膜防渗，不仅起不到堤基防渗作用，反而由于反向水压的作用对护坡的稳定性带来隐患。

解决渗透稳定等诸如此类的问题，应根据堤基地层、堤身填土、移民占地和工程投资等因素，综合分析比选。选择技术可行、经济合理的防渗透破坏措施。