海河流域的常见险工类型分析

1998年长江、松花江相继出现特大洪水，沿江堤防工程险象环生，暴露出许多工程和地质工程问题，引起人们的极大关注。几年来，各大流域相继开展了对已建堤防工程质量检查、险工段加固工作。随着对已建堤防工程质量检查、加固工程的不断实施，堤防工程勘察与质量评价越来越引起水利工程设计和管理部门的重视。为便于对海河流域平原区堤防工程土体及堤基工程地质条件进行了解、分析，根据海河流域平原区堤防工程填筑、运行、所处环境的特点，试将堤防工程质量做如下分类。

（一）地基土地震液化

前已述及，海河流域平原区地处华北沉降带，其周边有三个大的地震带环绕，即：河北地震带、山西地震带和许昌—淮南地震带。大部分地区的地震基本烈度大于Ⅶ度，一部分地区如：北京、宁河—唐山、怀来—延庆、代县—太古、淇县—新乡、范县等均为Ⅷ度区。在此地震地质环境下，平原区和盆地区地下水埋深较浅，所夹的少粘性土或砂性土大多处于饱水状态，因此地震基本烈度为Ⅷ度区的重要城市附近堤防工程地基土体地震液化或施工震动液化问题，是需要重视的。

（二）渗透变形与破坏

前已述及，海河流域平原区中东部，古河道发育，古河道内大多为粉细砂等砂性土组成，且多沿北东30°左右方向呈条带状展布，往往与近东西向的人工河道成直交或大角度相交，砂性土结构相对疏松，渗透系数大于n×10-4cm/s，属于弱—中等透水性，在堤身直接坐落于砂性土地基之上的堤段，加之缺少防渗措施保护，堤防工程土体与堤基土体接触带，最易成为集中渗水通道，当堤内、外水位差异明显，且超过地基土体允许水力坡降时，堤基土体有可能发生渗透破坏。

此外，由于就近取土筑堤，不少堤段堤身土体中埋藏有中等透水性（或强透水性）的砂性土，多呈鸡窝状、局部夹层或不稳定的条带状、透镜体状分布，透水性较强，是堤防工程防渗的薄弱环节。当堤内、外水位差超过堤身土体允许水力坡降时，堤身土体有可能发生渗透变形与破坏，尤其是砂性土连续分布且内外贯穿堤身时，极易由管涌或流土破坏发展成为决口或溃堤。

（三）裂缝与沉陷

海河流域平原区濒临渤海，在海积平原区表部第四系松散堆积物颗粒组成相对较细，古河道间的河间地块和滨海平原区内堆积了较多的粘土和淤泥质粘性土。粘粒含量较高，亲水性强，含水量大于20%～30%，远高于其最优含水量，就地取土筑堤，施工不易压实，且使堤身土体不均一。随时间的推移，堤身土体失水，收缩干裂，形成不规则的裂缝，破坏了堤身的完整性和强度，沿裂缝易形成集中渗漏通道，甚至形成决口或溃堤。有的堤段形成不规则裂缝后，在雨水入渗作用下，形成碟状沉陷凹坑或漏斗状的冲坑；对堤身土体的完整性影响较大。裂缝和沉陷在滨海区及其邻近堤防工程中是常见的一种破坏形式。

滨海地带堤基土体均为近代堆积的松软土体，堤身直接坐落其上，在堤身土体作用下，加速了堤基土体的自固结作用，堤防工程地基沉降是非常明显的，尤其近河口10～20km范围内堤防工程沉降更为强烈，但对堤防工程完整性的破坏作用不甚明显，仅是堤顶高程降低而已。

（四）堤身土体散浸或塌岸

以砂性土为主填筑的堤段，若设计断面按粘性土设计，而堤身土体填筑质量又不符合质量要求，导致土体结构松散，迎水面没有防渗或堤身没有防渗处理的情况下，河道高水位时背水坡面上易出现散浸现象（由于斜坡太缓，雨水入渗亦可形成假散浸现象），严重时可能形成流土或流沙、管涌等破坏。此类岸坡，在高运行水头作用下，易被冲蚀或塌岸，危及大堤工程的安全。(www.xing528.com)

近河口的滨海地带，堤基往往分布有较厚的冲积海积软土或淤泥质软土，其含水量大于塑限含水量，强度低，施工时填筑加载太快或填筑好的新堤堆放重量较大的杂物等，荷载太大，导致堤身土体滑坡；有的虽未滑动，但堤身土体边坡已处于临界稳定状态，河道过水时有可能发生塌滑。

（五）生产活动和环境的影响

1.穿堤建筑物

海河流域平原区，人口密集，农业发达，为满足农业灌溉的要求（局部低洼地为排涝的目的），堤下埋有很多输水管道。这些输水管道规模不大，均埋于堤基附近，很少有截渗措施，因而混凝土管壁与堤身土体间成为河水渗透的薄弱带；有的输水管上覆回填的土体不密实，形成了明显的沉陷；故从对堤身土体防渗技术要求来看，堤下埋管工程或穿堤建筑物最多的属漳卫新河，大约1km左右就有一处。

2.生产活动的影响

人们的生产活动，对堤防工程的完整性和稳定性带来了一定的影响，诸如：

有的穿堤修路，沿堤的内外坡面开挖成与堤斜交的马道，不仅使堤顶变窄、破坏了堤的完整性，雨水沿马道冲刷严重，形成“凹”槽。

有的为用土方便，就近在堤背水坡脚下取土，形成几米至十余米的深坑，将堤基下伏粉细砂等较强透水层挖穿，使其在堤内外临空，对堤基防渗很不利。

有的在内外斜坡面上开挖梯田，致使雨水不能通畅地向坡下排放，而形成一定程度的集中水流，使坡面遭到严重冲刷，形成大小不等的冲沟等破坏现象。由于梯田种植豆类、谷类；靠近村庄堤段堤顶被利用为打谷场，堆放秸秆等，鼠、獾等小动物在堤内筑窝生诞，形成动物洞穴，破坏了堤的完整性。等等。