第二节 堤防的安全复核
通过对堤防进行安全复核，可以分清隐患的危险程度，做出是否险工险段以及加固处理先后次序的判定，从而做到有目的、有计划地清除隐患，保证堤防安全运行。因此，堤防的安全复核是除险加固工作的一项重要前期工作，做好这项工作有着十分重要的意义。
堤防的安全复核，通常应从三个方面着手：以现有的规程规范为依据进行安全复核；以安全监测、检查和隐患探测结果为依据进行安全复核；以多年运行状态为依据进行安全复核。
一、以现有规范规程为依据进行安全复核
根据堤防工程技术规范规程的要求，对堤防进行安全复核的主要内容有：堤顶高度、堤坡的抗滑稳定性、堤坡的渗透稳定、地基的渗透稳定、堤岸的稳定等。
1.堤顶高度
堤顶设计高程应按设计洪水位加堤顶超高确定。若达不到规范要求，则视为不安全，应进行堤身的加高和培厚。
2.堤坡的抗滑稳定
抗滑稳定复核分为正常情况和非常情况。正常情况下抗滑稳定复核的内容有：①设计洪水位下的稳定渗流期或不稳定渗流期的背水侧堤坡，设计洪水位骤降期的临水侧堤坡。非常情况下的复核内容为：多年平均水位时遭遇地震的临水、背水侧堤坡。复核计算一般可用瑞典圆弧滑动法或改良圆弧滑动法。若复核的安全系数不满足规范要求，则应进行除险加固。
3.堤坡的渗透稳定
通过渗流计算得到背水堤坡渗流出逸段的渗透比降，若大于允许比降或渗透水流产生堤坡冲刷，则应设置贴坡反滤等保护措施。堤坡最易产生渗透破坏的地方是渗流出逸点，其抗渗临界比降可根据第三章的公式（3-2）确定，再除以安全系数就是允许比降值。
4.堤基的渗透稳定
通过渗流计算确定堤基表土层的渗流出逸比降，若大于堤基表土层的允许比降，则应采取盖重或减压措施。
在没有反滤保护的情况下，无粘性土的允许比降参见表3—2.粘性土的允许比降可按第三章的公式（3—1）先求得流土的临界比降，然后除以安全系数得到。
5.堤岸的稳定
受风浪、水流等作用，在可能发生冲刷破坏危及堤岸稳定的堤段，应采取防护措施，防护措施可按有关规定因地制宜地确定。
二、以安全监测、检查和隐患探测结果为依据进行安全复核
监测、检查和隐患探测资料是进行安全复核的重要依据之一。根据这些资料，进行必要的分析判断，就可以对堤防存在的一些问题做出安全评价，据此对工程进行除险加固处理，确保工程安全。
1.根据沉降观测或检查结果进行安全复核
一般认为，沉降量不超过堤高的3%就不会有危险。如有异常，应检查分析原因。如属堤身正常固结沉降所致，则汛前应进行加高培厚。若因堤基变动或因堤身受外力作用所引起，则应采取相应的除险加固措施。
2.根据渗流观测和检查结果进行安全复核
一般来说，在同样水位情况下，如果渗流量没有变化，或逐年减少，渗水即属正常。若渗流量随时间增加，甚至发生突然变化，则属异常渗流，应分析成因，根据不同情况采取相应除险措施。
3.根据水下地形观测和检查结果进行安全复核
如果靠近堤脚附近的河床被刷深，或险工、矶头所抛护底护脚块石断面发生变化，说明有“根石走失”现象，表明有崩岸的可能，应根据不同情况，采取相应加固措施。
4.根据裂缝（滑坡）监测和检查结果进行安全复核
当发现堤身裂缝，经分析有可能是滑坡引起，或将造成滑坡时，应及时采取除险加固措施。
5.根据其它检查资料进行安全复核
如发现穿堤建筑物及与堤身的结合部发生错位、集中渗流，堤基有取土坑塘等薄弱环节，应分析成因并对可能造成的后果进行分析评价，做出是否需要进行除险加固的判断。
6.根据隐患探测资料进行安全复核
对探测到的生物洞穴、植物腐烂造成的空洞、暗沟、暗管、废井、坟墓、堤身填筑隐患（冻土块、大块土、工段接头、新旧堤结合面、裂缝）等，应根据其危害程度，经分析论证后采取相应措施进行除险加固。
三、以多年运行状态为依据进行安全复核
经过汛期考验，尤其是经过历时长、水位高的洪水考验，堤防隐患大多暴露出来，这相当于一个破坏性质的原型试验。由于堤防的工程地质资料一般较少，因此，以多年运行状态为依据进行安全复核显得特别重要也特别实用。首先，对汛期暴露出来的险情多发区、险情严重区必须进行除险加固，除险加固的顺序应根据险情的危害程度决定，险情的危害程度可以根据险情发生的实际情况和表现来判断。另外，还可以通过出险情况的反分析，推断可能的更高洪水位下的堤防渗流状态、渗透稳定性、抗滑稳定性等，并做出安全复核，决定处理与否。
（一）渗流性质评价
堤防渗流分正常渗流和有害渗流两种。
1.正常渗流的判别方法
渗流均匀地从土体表面逸出，不带出土颗粒且不产生局部隆起，呈清水，不冲刷土体表面，相同水位下渗流量不随时间增大，出逸点不高且渗流量不大，则属正常渗流。
对土质堤防，堤身边坡一般在1：3左右，对没有压渗平台的断面情况，正常渗流的出逸点应在堤身高度的三分之一以下。
2.有害渗流的判别方法
有下列现象之一即属有害渗流：渗流成股逸出，渗水浑浊，带出沙粒，产生隆起变形，冲刷土体表面，相同水位下渗流量随时间不断增大或渗流量过大，出逸点过高等。
（二）堤身渗透稳定及填筑质量复核
对在汛期曾经产生有害渗流的堤段均应进行除险加固。
另外，可以根据汛期堤身的渗水情况对堤身的填筑质量进行评价。这可以根据渗流量的大小、是否产生集中渗流、出逸点的高低、背水坡产生出逸的时间等进行综合判断。若超过正常范围，则表明堤身存在隐患。可能的原因有：堤身填筑隐患（冻土块、大块土、工段接头、新旧堤结合面、裂缝）、生物洞穴、植物腐烂形成空隙等。
（三）堤坡抗滑稳定复核
首先，对汛期出现过滑坡的堤段应进行除险加固。其次，对出现滑坡征兆（如堤身纵向裂缝、堤脚隆起等）的堤段，应根据堤坡渗流情况进行抗滑稳定复核，若不满足规范要求，则也应进行除险加固。
（四）穿堤建筑物集中渗流的安全复核
在穿堤建筑物与堤身的结合部，如果发现有集中渗流，则极易造成接触冲刷。这种险情的危害极大，汛后必须对其进行除险加固。
（五）堤基渗透稳定的安全复核
1.地基水文地质条件的评价
我们国家的主要堤防基本上都是建造在单层或双层地基上。从产生渗透破坏的难易程度上可大致分为三类：
（1）必然产生渗透破坏的堤基。① 砂土地基且下层渗透系数大于表层10倍以上。此时在表层砂土下的地下水微具承压状态，因此表层砂土的出逸比降较大，加之砂土无粘性，若无反滤保护则极易发生砂沸，进而产生大的管涌洞。② 双层地基且临水侧表土层缺失，背水侧有近堤脚的深塘，如果强透水层较厚，则背水侧表土层下的扬压力很大（如图3—17，可达净水头的60%），加上深塘内的表土层较薄且往往松软，极易被顶穿而产生渗透破坏。如果表土层下是细砂或粉细砂层，则往往会产生大的管涌险情。
（2）易于产生渗透破坏的堤基。① 比较均一的砂土地基，若背水堤脚无反滤保护措施，也易发生砂沸，以粉细砂地基最明显。② 双层地基，临水侧表土层连续但背水侧有近堤脚的坑塘，或者背水侧表土层连续但临水侧表土层缺失。
（3）比较安全的堤基。双层地基，临水侧和背水侧的表土层均呈连续分布且较厚、较长。
2.堤基渗透稳定的安全复核
对堤基渗透稳定的复核应首先根据汛期表现进行，这是最直接有效的办法。
（1）渗透稳定的堤基。经过设计洪水位或超设计水位运行，背水侧堤脚只出现渗流，堤基未出现翻水冒砂和地面隆起等渗透破坏现象，则地基是渗透稳定的。
（2）渗透稳定不满足要求的堤基。汛期在近堤脚附近发生渗透破坏的堤基，表明均不能满足渗透稳定的要求，必须进行除险加固。但应该根据渗透破坏产生的位置、原因和程度（承压水头、涌砂量、渗流量等）的不同，采取不同的除险措施。①对经历过设计洪水位的考验，但由于背水侧存在坑塘等薄弱环节引起的堤基渗透破坏，只要用反滤料填平坑塘就基本可以满足堤基渗透稳定的要求。②对背水侧没有坑塘等薄弱环节，但在设计洪水位以下就发生近堤脚渗透破坏的堤段，则必须采取系统有效的渗流控制措施进行除险加固。若堤基管涌的位置距堤脚很远，则随着管涌流量的增加，渗流出口处的比降将逐渐降低，管涌流量达到一定程度后，渗透破坏将不再发展，从而达到新的平衡状态。因此，管涌位置的危险范围可以根据堤基砂层的允许比降近似确定。堤基砂层的允许比降范围可取0.05～0.1，重要堤防取0.05，一般堤防取0.1.
举例说明，若堤基砂层的允许比降为0.05，对没有垂直防渗的情况，则管涌的危险范围可由下式近似确定：
式中：J平均为堤基平均水力比降；L为管涌发生点到临水侧堤脚的距离；h1为江水位与管涌点地面水位的差值；由上式可知，若h1＝10m，则L＝200m.若堤底宽为80mFACE="宋体" LANG="ZH-CN" SIZE="3">，则管涌点到背水侧堤脚的距离为120m.就是说，在距背水侧堤脚120m的范围内为管涌危险区，如果管涌点再远，则对大堤安全的威胁程度将显著降低。