沉降变形与抗滑稳定性分析优化

本流域堤防工程基本为均质土堤，3级、4级、5级堤防顶宽分别为10m、8m、6m、4m，极少为3m。迎水坡一般1∶3～1∶2，背水坡一般1∶3～1∶2，平台下1∶3～1∶5接地。堤高一般3～7m，局部堵口段较高。堤防工程对堤基要求不高，但在一些松软土地段，堤防工程仍然出现了沉降变形、抗滑稳定方面问题，应引起足够的重视。

（一）施工期的沉降变形及抗滑稳定

一般认为，土堤在施工期可完成沉降固结的80%左右。堤防工程允许产生一定限度的沉降变形，但变形量过大，特别是差异沉降量过大，或堤身、堤基失稳滑动，将影响堤防发挥作用，甚至危及堤防的安全。

软土地基的堤防工程，当地基载荷的增加超过了地基土的临塑荷载后，发生强度稳定破坏的一般过程为：沉降量增大→地基土蠕动→地基土滑动→冲剪破坏。

松散的砂土、粉质土的强度稳定破坏的过程可能不完全，往往以垂直沉降增大或发生差异沉降为主要表现形式，只有在砂、粉质土为俗称“流沙”时，才出现滑动→冲剪破坏的过程。

淮河流域在软土特别是流塑状的淤泥质土上筑堤发生稳定破坏的实例时有发生。如窑河封闭堤软土段、怀洪新河香涧湖北岸、入海水道部分堤段，堤防施工至某高程后，发生堤身开裂下陷，坡脚土涌起，堤坡下错滑动。前二者为湖相淤泥—淤泥质粘土，后者为海相淤泥质粘性土。

新堤线选线时，应注意查清沿线地层的分布及其物理力学性质，采用多种原位测试手段（标准贯入、静力触探、十字板剪切、深层载荷或螺施载荷试验等）研究其松软土层的特性。堤线尽可能避开承载能力弱及抗剪强度差的松软土层。定线后，应用分层总和法进行沉降计算。当堤基软土层较厚时，可采用瑞典圆弧法进行抗滑稳定计算，软土层较薄时宜采用改良圆弧法。根据计算成果设计堤身断面，确定施工工艺及速率，加强观测，保障堤防施工顺利进行。

（二）运行期间的沉降变形及抗滑稳定(https://www.xing528.com)

1.沉降变形

堤防运行期，特别是多年运行后的沉降变形，一般问题不大，前节提到土层压缩产生的沉降变形，在施工期可达80%左右，后期虽仍可能有一定的沉降量，但不足以影响堤防的安全。但穿堤建筑物因引排水需要，引渠及闸涵底高程较深，挖除了原地基硬壳层，破坏了堤基土的结构，部分设计或施工可能不当，往往产生差异沉降。如五河安淮排灌站（涡下段74+000），颍上长村涵（颍左段41+877），刘集涵（颍左段18+000），颍右堤三里桥涵等均发现启闭台、机房沉陷，箱涵或涵管断裂等问题。

2.抗滑稳定

堤防运行期的抗滑稳定破坏基本有三种型式：

在外水高水头作用下堤身沿堤基面水平滑动；内坡连同地基一起产生圆弧或折线滑动；在外水水位骤降时，外坡连同地基一起产生圆弧或折线滑动。

根据淮河流域堤防工程现状，堤身、堤基土的物理力学性指标，用不同方法进行抗滑稳定计算，结合历年堤防运行记录，一般堤段不可能发生上述形式抗滑稳定破坏。但在堤身高达10m以上，堤内外为深沟渊塘，且堤身堤基浅层为软粘性土的，安全度较差。