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第1章 堤防级别、设计标准、选线及类型 1

1.1堤防工程的级别与防洪设计标准和防护区 1

1.1.1堤防级别、防洪标准与防护对象 1

1.1.2防护区的确定 2

1.2堤防工程的防洪标准与设计洪水 4

1.2.1防洪标准与设计洪水的确定 4

1.2.2防洪标准的提高趋向 5

1.3堤防安全加高与超高 7

1.4堤防工程的安全性要求 8

1.5堤防选线及堤距 9

1.6堤防的类型布局 10

1.7堤防结构类型 12

参考文献 15

第2章 堤基的工程地质及地基处理 16

2.1地质年代和地层系统 16

2.1.1概述 16

2.1.2长江堤防地基的地层系统 18

2.1.3黄河堤防堤基的地层系统 19

2.1.4淮河堤防地基的地层系统 21

2.1.5珠江堤防地基的地层系统 21

2.1.6海河堤防地基的地层系统 22

2.1.7辽河堤防地基的地层系统 22

2.1.8嫩江堤防地基的地层系统 23

2.1.9松花江堤防地基的地层系统 23

2.1.10湖堤海堤的堤基地层系统 24

2.2各种地层土类的物理力学性质 24

2.2.1江汉平原冲积土及荆江大堤地基土的物理力学指标 25

2.2.2黄河流域中西部及松辽平原西部堤防地基黄土的物理力学指标 26

2.2.3膨胀土的物理力学指标 27

2.2.4分散性黏土的物理力学性质 28

2.2.5盐渍土的物理力学性质 29

2.2.6软土地基的涵义、特征及物理力学指标 29

2.3堤基主要病险问题 35

2.3.1渗透变形 35

2.3.2岸坡不稳定 37

2.3.3沉降变形及滑动变形 38

2.3.4穿堤建筑物的渗透破坏和过大沉降 39

2.3.5地震灾害 40

2.4堤防地基的容许承载力 41

2.4.1概述 41

2.4.2地基内各点的附加应力及自重应力 42

2.4.3容许塑流区 47

2.4.4确定塑性区开展的最小安全系数法 49

2.4.5用有限元法计算塑流区开展范围 50

2.5软土地基上堤坝的抗滑稳定和抗震稳定 52

2.5.1改良圆弧法 52

2.5.2软基上堤坝的极限高度 54

2.5.3关于软基上堤坝极限高度公式的讨论 55

2.5.4土堤的地震惯性力 57

2.5.5软基堤防的抗震稳定计算 58

2.6堤基加固技术简介 60

2.6.1堤基防渗加固 61

2.6.2软基承载力加强 62

参考文献 66

第3章 江河湖土堤 67

3.1土堤的破坏形式 67

3.2渗流破坏力或作用力 70

3.2.1渗流作用力及其分解 70

3.2.2渗流的两个分力及其破坏性 72

3.2.3渗透力与边界水压力的转换关系 73

3.2.4单位土体渗流各力的图示与平衡算法 73

3.3渗流控制 75

3.3.1渗流控制要求 75

3.3.2渗流控制措施 75

3.4堤身结构设计 80

3.4.1堤顶高程及结构 81

3.4.2堤坡、戗台与护坡防冲及防渗 82

3.4.3挖土筑堤标准 83

3.5土堤稳定渗流安全验算 84

3.5.1不透水地基上的土堤渗流安全计算（堤内侧无水） 85

3.5.2透水地基上的土堤渗流安全计算（堤内侧无水） 89

3.5.3堤内侧（下游）有水深时的渗流计算 93

3.5.4透水堤基的防渗措施 96

3.5.5覆盖土层下强透水堤基渗流计算 98

3.5.6有减压沟的堤基渗流计算 101

3.5.7有减压井列的堤基渗流计算 105

3.5.8减压井各种水头损失的计算 106

3.5.9堤内压土方案的渗流计算 110

3.5.10有防渗墙的渗流计算 115

3.5.11堤基各向异性、多层次的渗流计算 116

3.6土堤非稳定渗流安全验算 118

3.6.1洪峰过程堤身浸湿进展距离计算 118

3.6.2洪峰过程透水堤基堤后渗流水量 122

3.6.3典型洪峰（正弦曲线）过程的浸湿进展简化公式 122

3.6.4洪峰过程堤防渗流关键值的经验公式 123

3.6.5洪水回落时堤身流网与浸润线位置计算 125

3.6.6渗流基本参数的选用 126

3.7堤基管涌危险性验算 129

3.7.1管涌险情发展与管涌定义 129

3.7.2管涌发生与发展的临界坡降及允许坡降 130

3.7.3管涌冲蚀发展过程与计算公式应用 132

3.7.4洪峰在堤基渗流中传播迟后和衰减的计算 136

3.7.5砂砾石地基的管涌临界坡降 139

3.7.6控制管涌发展的措施及其安全判别式 144

3.7.7管涌抢险措施 145

3.8土堤抗滑安全验算 148

3.8.1楔形体滑动土压力平衡法 148

3.8.2滑坡计算垂直条分法（圆弧滑动） 150

3.8.3滑坡计算条分法存在的问题 152

3.8.4滑坡计算有限元法 156

3.8.5直线或折线的浅层滑坡及加筋抗滑计算 160

3.8.6滑坡危险水位与骤降缓降问题及计算公式 163

3.8.7安全系数与强度指标的选用 165

3.8.8控制滑坡的措施 169

3.9沉降计算 172

3.9.1堤防与软基的最终沉降 172

3.9.2软土堤基沉降过程 173

3.9.3渗透力荷载下的软基沉降 176

3.9.4沉降过程的渗流计算法 177

3.9.5沉降导致裂缝估算 180

3.10土堤与建筑物衔接的渗流验算 181

3.10.1侧岸边墙绕渗计算 181

3.10.2闸底板受侧边绕渗影响的渗流计算 184

3.10.3土堤与边墙接触面的管涌破坏性验算 185

3.11建筑物衔接或横穿土堤的渗流控制措施 186

3.11.1适应绕渗的加强防渗措施 186

3.11.2减轻绕渗的排渗措施（井及冒水孔） 189

3.12湖堤 192

3.12.1国内湖泊湖堤概述 192

3.12.2湖堤设计注意事项 192

3.12.3湖堤渗流控制实例 193

3.13数值计算程序应用简介 196

3.13.1稳定—非稳定渗流数值计算 196

3.13.2饱和—非饱和渗流数值计算 201

参考文献 204

第4章 堤岸崩坍与防护措施 208

4.1崩岸原因及类型 208

4.1.1水力破坏 208

4.1.2土体强度差 208

4.1.3其他崩岸因素及图示 209

4.1.4崩岸类型 209

4.1.5崩岸滑坡实例 210

4.2崩岸滑坡稳定性验算 212

4.2.1安全系数 212

4.2.2浅层崩坍与平面崩坍 212

4.2.3圆弧滑坡 213

4.2.4折线滑坡 214

4.3堤岸崩坍后的处理 215

4.4河流冲刷安全验算 216

4.4.1河床冲刷水力因素 216

4.4.2冲刷基本公式与河床冲深 217

4.4.3黏性土河床冲刷与浑水冲刷 218

4.4.4河湾水流与凹岸冲深 220

4.4.5缩流与汇流处河床冲深 222

4.4.6河床冲淤平衡断面估算 223

4.4.7河湾的演变 225

4.5波浪冲击堤岸验算 226

4.5.1风浪要素及其公式 226

4.5.2风浪爬高、回落及重点护坡区 228

4.5.3风浪越顶流量及风壅水面增高 230

4.5.4船行波 231

4.6护岸防冲工程类型与优选 233

4.7抛石护堤岸 234

4.7.1抛石作用和要求 234

4.7.2水流作用下抛石大小计算 235

4.7.3波浪冲击下抛石大小计算 238

4.7.4水下抛石落距定位计算 239

4.7.5抛石护岸范围布局 240

4.8砌块石及石笼护坡 242

4.8.1干砌块石 242

4.8.2浆砌块石 242

4.8.3石笼护坡 243

4.9块体铺面护坡 244

4.9.1面层护坡块体稳定性验算与面层透水性 245

4.9.2块体护坡堤内土体的稳定性 247

4.9.3波浪冲击下块体护坡厚度 250

4.9.4水流顶冲时块体护坡厚度 253

4.10垫层作用与滤层设计 254

4.10.1粒状滤层 255

4.10.2土工织物滤层 255

4.11种草植树防护堤岸 258

4.11.1草皮护坡及其抗冲能力 259

4.11.2植树固滩护堤岸 262

4.12充填混凝土排垫护坡 264

4.12.1排垫构造与透水性 264

4.12.2排垫设计 267

4.12.3充填排垫和土工袋土工管的应用 268

4.12.4土工管袋构筑围堤工程示例 271

4.13现场浇铺混凝土板护坡设计 272

4.13.1波浪爬坡动水压力分布 273

4.13.2浇筑混凝土板厚度计算与渗流场分布 274

4.13.3混凝土板浇筑厚度的公式及图解 275

4.13.4封闭面层受渗流顶托力的厚度验算 277

4.14沥青护坡 278

4.14.1沥青护坡设计三原则 279

4.14.2波浪冲击时的护坡应力及厚度计算 280

4.14.3水流冲刷时的护坡应力及厚度计算 281

4.15丁坝挑流防护堤岸 282

4.15.1丁坝布局及作用 282

4.15.2不透水丁坝头冲深及防护 282

4.15.3透水堆石坝体稳定性 283

4.16改变地下水流向防止崩岸 284

4.17重力墙护岸 286

4.17.1墙体受力与破坏形式及防止 286

4.17.2重力墙设计及算例 288

4.18石笼墙护岸 291

4.19板桩墙护岸 293

4.20堤岸崩坍滑坡的监测与控制措施 294

4.20.1堤岸崩滑迹象与监测 294

4.20.2堤岸崩滑控制措施及实例 295

4.20.3堤岸崩滑后处理及实例 296

4.21影响岸坡的闸坝泄流冲深简介 297

4.21.1闸坝下游土质河床局部冲深公式 298

4.21.2急射水流岩基河床冲深公式 300

4.22河工模型试验简介 301

4.22.1水流相似的模型律与比尺影响 301

4.22.2河工模型试验与垂直变态模型 304

4.22.3河道底坡加陡的变态模型与试验实例 310

参考文献 313

第5章 海堤 316

5.1海堤的类型 316

5.2波浪与波浪要素简介 318

5.2.1波浪的类称 318

5.2.2规则波与不规则波及其水力要素 318

5.3风浪要素的计算 321

5.4波浪变形、转向与破碎 324

5.4.1破碎波及其参数 324

5.4.2波浪的折射 326

5.4.3波浪的绕射 327

5.4.4波浪的反射与透射 328

5.5波浪爬高 331

5.6波浪溅顶越流与风吹水面壅高 333

5.6.1波浪溅越堤顶流量估算 333

5.6.2风吹水面壅高 334

5.7海堤各构件的设计考虑 335

5.7.1堤顶高低 335

5.7.2堤坡陡缓 336

5.7.3消浪平台 337

5.7.4坡脚防冲 338

5.7.5护坡与滤层 339

5.7.6海堤设计剖面典型例 340

5.8堤坡抛石或人工块体的稳定性计算公式 340

5.8.1万得梅公式 341

5.8.2赫德森公式 344

5.8.3波浪诱发渗流的块体护坡稳定性公式 346

5.8.4堤坡抛石稳定性计算公式的讨论 347

5.8.5抛石越浪堤与潜堤的稳定性公式和消浪作用 347

5.9波浪作用力与海堤稳定性计算 349

5.9.1斜坡海堤面层上的波压力及波流速 350

5.9.2护坡面层块体的稳定性 351

5.9.3直立海堤的波压力及其稳定性计算 355

5.9.4防波堤的波压力及其稳定性计算 359

5.9.5桩柱体上的波浪力 365

5.10堤前海滩冲刷 367

5.10.1海堤对外滩和海岸的冲刷影响 367

5.10.2海堤脚趾处的冲刷 369

5.10.3防波堤端的冲刷 371

5.10.4桩柱脚处的冲刷 371

5.10.5海滩铺设管路的局部冲刷 373

5.11消波防冲措施 374

5.11.1堤坝式防波堤 374

5.11.2其他类型防波堤 376

5.11.3植物消波防浪与固滩护岸的作用 378

5.12海堤结构型式优选和现状 382

5.12.1海堤结构型式概述 382

5.12.2三种结构型式的计算分析比较 383

5.12.3东南沿海的海堤结构型式实例 386

5.13围海堵口海堤 388

5.13.1围海工程与堵口闭气概述 388

5.13.2海堤堵口水力学计算 389

5.13.3海堤内闭气方案渗流计算 393

5.13.4海堤中间闭气方案实例 394

5.14海岸水流与泥沙运动 395

5.14.1海滩变形与泥沙输运方式 395

5.14.2波浪引起的海岸水流 397

5.14.3波浪作用下的泥沙起动 399

5.14.4波浪输沙问题 402

5.14.5淤泥质海岸及河口悬移输沙问题 404

5.14.6海岸工程附近的局部冲淤 406

5.14.7港口航道与河口的泥沙防护 407

5.15海工模型试验简介 410

5.15.1波浪基本公式及其相似性比尺 410

5.15.2变态模型与比尺影响的考虑 412

5.15.3波浪试验与潮汐模型试验实例 413

参考文献 419

第6章 城市堤防 421

6.1城市堤防概述 421

6.2城市土堤 421

6.3砌石堤与堤底渗径轮廓设计 424

6.4混凝土防洪墙与稳定性设计 428

6.5厢屋式防洪墙 430

6.6土石混合堤 431

6.7墙后填土压力与地基应力及承载力 432

6.8城市河流 435

6.8.1河道景观园林化 435

6.8.2河水污染防治 438

6.9河道岸坡生态型 439

参考文献 441

第7章 堤防工程加固施工 442

7.1概述 442

7.1.1渗流险情型式 442

7.1.2防渗工程 442

7.2防渗工程设计 443

7.2.1设计原则和要点 443

7.2.2垂直防渗措施 443

7.3置换法防渗技术 445

7.3.1概述 445

7.3.2抓斗法成墙 449

7.3.3锯槽法 451

7.3.4射水法成墙 454

7.3.5导管（气举）反循环 456

7.4高压喷射灌浆防渗技术 458

7.4.1概述 458

7.4.2高压喷射灌浆作用机理 459

7.4.3高喷灌浆防渗体的性能及影响因素 460

7.4.4高压喷射灌浆施工 461

7.5深层搅拌法 468

7.5.1概述 468

7.5.2施工机械 470

7.5.3深层搅拌施工 472

7.5.4成墙方法 474

7.5.5深层搅拌法技术特点 478

7.6挤压法防渗技术 478

7.6.1振动沉模法 479

7.6.2超薄防渗墙工法（B—WALL） 485

7.6.3挤压成墙两法的比较 487

7.7垂直铺膜防渗技术 487

7.7.1概述 487

7.7.2工作原理及技术要求 487

7.7.3施工设备 488

7.7.4垂直铺膜施工 489

7.7.5材料 490

7.7.6质量保证和要求 491

7.8劈裂灌浆技术 491

7.8.1概述 491

7.8.2劈裂灌浆试验 492

7.8.3劈裂灌浆设计 493

7.8.4劈裂灌浆施工 495

7.8.5灌浆质量检查 497

7.9排水减压井 497

7.9.1排水减压井设计 497

7.9.2减压井施工 499

7.10放淤和吹填技术 502

7.10.1概述 502

7.10.2引洪放淤技术 503

7.10.3机械放淤（吹填）技术 505

7.10.4机械放淤固堤技术要求 508

7.11安全监测 510

7.11.1监测的目的和内容 510

7.11.2渗流监测仪器及安装方法 511

7.11.3观测频次 512

7.11.4工程实例 512

参考文献 514

第8章 抗洪抢险措施 515

8.1渗水险情抢护 515

8.1.1渗水险情分析 515

8.1.2渗水险情抢护方法 516

8.1.3渗水险情抢护实例 520

8.2管涌险情抢护 520

8.2.1管涌险情分析 520

8.2.2管涌险情抢护方法 521

8.2.3管涌险情抢护实例 524

8.3漏洞险情抢堵 525

8.3.1漏洞险情分析 525

8.3.2漏洞险情抢堵方法 526

8.3.3漏洞抢险实例 527

8.4裂缝险情抢护 528

8.4.1裂缝险情分析 528

8.4.2裂缝险情抢护原则与方法 529

8.5跌窝（陷坑）险情抢修 530

8.5.1跌窝（陷坑）险情分析 530

8.5.2跌窝（陷坑）险情抢修方法 531

8.5.3跌窝（陷坑）险情抢修实例 532

8.6风浪冲刷险情抢护 532

8.6.1风浪冲刷险情分析 532

8.6.2风浪冲刷险情抢护方法 533

8.7崩岸及坝垛坍塌险情抢修 536

8.7.1险情分析 536

8.7.2崩岸及坝垛坍塌险情抢修方法 537

8.7.3崩岸险情抢护实例 539

8.8滑坡（脱坡）险情抢护 540

8.8.1滑坡（脱坡）险情分析 540

8.8.2滑坡（脱坡）险情抢护方法 542

8.8.3滑坡（脱坡）险情抢护实例 543

8.9漫溢险情抢护 545

8.9.1漫溢险情分析 545

8.9.2漫溢险情抢护方法 546

8.9.3漫溢险情抢护实例 548

8.10穿堤建筑物与堤防接合部抢修 549

8.10.1穿堤建筑物与堤防接合部险情分析 549

8.10.2抢修原则和方法 549

8.10.3抢险实例 550

8.11堵口抢险 551

8.11.1堵口准备工作 551

8.11.2堵口工程布局 552

8.11.3堵口方法 552

8.11.4复堤 553

8.11.5抢险实例 554

参考文献 557

第9章 堤防工程安全管理 558

9.1概述 558

9.2工程检查 558

9.2.1经常检查 558

9.2.2定期检查 559

9.2.3特别检查 559

9.3堤防工程观测 560

9.3.1工程观测项目 560

9.3.2堤防观测 560

9.3.3河道和堤岸防护工程观测 562

9.3.4穿堤闸涵工程观测 563

9.4堤防隐患探测 563

9.4.1堤防隐患及危害性 563

9.4.2探测方法 563

9.5抛石护脚探测 565

9.5.1探测目的与探测技术 565

9.5.2常规探测 566

9.5.3抛石护脚探测机具简介 567

9.6堤防工程养护修理 568

9.6.1养护修理内容及性质 568

9.6.2堤防养护修理 569

9.6.3堤防隐患处理 571

9.6.4堤岸防护工程养护修理 572

9.6.5穿堤闸涵工程养护修理 572

9.6.6附属设施养护修理 572

9.7数字工程管理系统 573

9.7.1“数字工程管理”的概念 573

9.7.2数字工程管理系统建设目标 574

9.7.3数字工程管理系统构成 575

参考文献 575

第10章 堤防风险评估 576

10.1事故树分析方法 576

10.2洪水水文事件 578

10.2.1洪水流量 578

10.2.2洪水水位 578

10.3洪水漫顶失事事件 580

10.3.1洪水漫顶 580

10.3.2洪水漫顶失事 581

10.4土工结构失稳事件 581

10.4.1渗流风险的不确定性分析 582

10.4.2实用渗流风险模型的建立 584

10.4.3渗流风险模型的拓展 585

10.4.4渗流风险模型的率定 586

10.5堤防工程风险率的综合定量评估 587

10.6算例——新沂河的行洪风险率计算 589

10.6.1行洪流量和水位的随机性 589

10.6.2漫顶风险率 591

10.6.3渗流风险率 592

10.6.4总体风险率 595

参考文献 597