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中华人民共和国国家标准
堤防工程设计规范
Code for design of levee project
GB 50286-2013
主编部门:中华人民共和国水利部
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期: 2013年5月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第1578号
住房城乡建设部关于发布国家标准《堤防工程设计规范》的公告
现批准《堤防工程设计规范》为国家标准，编号为GB 50286-2013，自2013年5月1日起实施。其中，第7．2．4、7．2．5、10．1．3条为强制性条文，必须严格执行。原国家标准《堤防工程设计规范》GB 50286-98同时废止。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2012年12月25日
前 言
本规范是根据原建设部《关于印发〈二00二～二00三年度工程建设国家标准制定、修订计划〉的通知》(建标[2003]102号)的要求，对原国家标准《堤防工程设计规范》GB 50286-98进行修订而成的。
本规范在修订过程中，修订组对我国堤防工程建设情况进行了广泛调查研究，征求了堤防工程设计、科研、施工及管理等单位和专家的意见，收集了国内外相关资料，结合堤防工程建设的需要，对关键性技术问题开展了专题论证，最后经审查定稿。
本规范共分13章和6个附录，主要内容包括:总则，术语，堤防工程的级别及设计标准，基本资料，堤线布置及堤型选择，堤基处理，堤身设计，护岸工程设计，堤防稳定计算，堤防与各类建筑物、构筑物的连接，堤防工程的加固、扩建与改建，安全监测设计，堤防工程管理设计等。
与原规范相比，本次修订的主要技术内容包括:
(1) 增加第2章术语、第12章安全监测设计。
(2) 第6章中增加堤基垂直防渗的内容。
(3) 第9章中增加抗倾稳定计算的内容。
(4) 第13章中增加管理体制和机构设置、工程管理范围和保护范围、工程运行管理的内容。
(5) 附录E中增加堤基的排水减压沟、防洪墙底部渗流计算的内容。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由水利部负责日常管理工作，由水利部水利水电规划设计总院负责具体技术内容的解释。各单位在执行过程中，应认真总结实践经验，积累资料，将有关意见和建议寄送水利部水利水电规划设计总院(地址:北京市西城区六铺炕北小街2-1号，邮政编码:100011)，以供修订时参考。
本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:
主编单位:水利部水利水电规划设计总院
参编单位:长江勘测规划设计研究院 黑龙江省水利水电勘测设计研究院 长江科学院 黄河勘测规划设计有限公司 湖北省水利水电规划勘测设计院 河海大学 水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心。
主要起草人:梅锦山 李维涛 刘加海 张明光 余文畴 姜家荃 蒋肖 管枫年 戴春胜 刘亚丽 张家发 刘克传 王府义 张艳春 丁留谦 宋春山 徐文仲 郭浩 潘少华 周欣华
主要审查人:刘志明 肖向红 刘咏峰 匡少涛 付成伟 何孝俅 杨光煦 马贵生 胡一三 郑永良 郭东浦 何华松 戴力群 王雷 郭辉 胡强 闫振真 周雪晴 袁文喜 胡永林 黄锦林
1 总 则
1．0．1 为适应堤防工程建设的需要，统一堤防工程设计标准和技术要求，做到技术先进、经济合理、安全适用，使堤防工程有效地防御洪(潮)水危害，制定本规范。
1．0．2 本规范适用于新建、加固、扩建、改建堤防工程的设计。
1．0．3 堤防工程设计应以流域、区域综合规划或防洪(潮)规划为依据。城市防洪堤工程设计还应与城市总体规划相协调。
1．0．4 堤防工程设计应具备可靠的气象水文、水系水域、地形地质、生态环境及社会经济等基本资料。堤防工程加固、扩建设计还应具备堤防工程现状及运用情况等资料。
1．0．5 堤防工程设计应满足稳定、应力、变形、渗流控制等方面的要求，还应兼顾河道生态、周边环境及景观要求。
1．0．6 堤防工程设计应贯彻因地制宜、就地取材的原则，并结合工程具体情况，采用安全、经济的新技术、新工艺、新材料。
1．0．7 位于地震动峰值加速度0.10g及以上地区的1级堤防工程，经主管部门批准，应进行抗震设计。
1．0．8 堤防工程设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行标准的有关规定。
2 术 语
2．0．1 戗台 berm
为保障堤防工程安全，对堤身较高的堤段，在堤坡适当部位设置的具有一定宽度的平台。
2．0．2 防浪墙 wave wall
为防止波浪翻越堤顶而在堤顶挡水前沿设置的墙体。
2．0．3 护坡 slope protection
防止堤防边坡受水流、雨水、风浪的冲刷侵蚀而修筑的坡面保护设施。
2．0．4 护岸工程 bank protection works
为防止岸滩冲蚀而修建的平顺护岸、丁坝、矶头、顺坝等防护工程。
2．0．5 减压井 relief well
为降低堤防、闸、坝等建筑物下游覆盖层的渗透压力而设置的井式减压排渗设施。
2．0．6 治导线 regulation line
河道整治后在设计流量下的平面轮廓线。
2．0．7 穿堤建筑物 buildings through levee
以引、排水为目的，从堤身或堤基穿过的管、涵、闸等水利建筑物的总称。
2．0．8 临堤建筑物 buildings near levee
在河道堤防管理范围或堤脚线以外修建的不穿越堤身、堤脚的建筑物。
2．0．9 跨堤建筑物 buildings across levee
跨越堤防的建筑物。
2．0．10 决口 breach
堤防由于填筑物料、填筑质量、高程等缺陷在水流的作用下冲蚀坍塌，形成缺口，造成水流出的现象。
2．0．11 设计枯水位low water
用于护岸工程设计护坡与护脚的分界，通常选取为枯水期水位的多年平均值或相应于某一重现期的枯水位。
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3 堤防工程的级别及设计标准
3．1 堤防工程的防洪标准及级别
3．1．1 堤防工程保护对象的防洪标准应按现行国家标准《防洪标准》GB 50201的有关规定执行。堤防工程的防洪标准应根据保护区内保护对象的防洪标准和经审批的流域防洪规划、区域防洪规划综合研究确定，并应符合下列规定:
1 保护区仅依靠堤防工程达到其防洪标准时，堤防工程的防洪标准应根据保护区内防洪标准较高的保护对象的防洪标准确定。
2 保护区依靠包括堤防工程在内的多项防洪工程组成的防洪体系达到其防洪标准时，堤防工程的防洪标准应按经审批的流域防洪规划、区域防洪规划中堤防工程所承担的防洪任务确定。
3 蓄、滞洪区堤防工程的防洪标准应根据经审批的流域防洪规划、区域防洪规划的要求确定。
3．1．2 根据保护对象的重要程度和失事后遭受洪灾损失的影响程度，可适当降低或提高堤防工程的防洪标准。当采用低于或高于规定的防洪标准时，应进行论证并报水行政主管部门批准。
3．1．3 堤防工程的级别应根据确定的保护对象的防洪标准，按表3. 1. 3的规定确定。
表3．1．3 堤防工程的级别 | |||||
防洪标准[重现期(年)] | ≥100 | ＜100且≥50 | ＜50且≥30 | ＜30且≥20 | ＜20且≥10 |
堤防工程的级别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
3．1．4 遭受洪(潮)灾或失事后损失巨大、影响十分严重的堤防工程，其级别可适当提高；遭受洪(潮)灾或失事后损失及影响较小或使用期限较短的临时堤防工程，其级别可适当降低。提高或降低堤防工程级别时，1级、2级堤防工程应报国务院水行政主管部门批准，3级及以下堤防工程应报流域机构或省级水行政主管部门批准。
3．1．5 堤防工程上的闸、涵、泵站等建筑物及其他构筑物的设计防洪标准，不应低于堤防工程的防洪标准。
3．2 安全加高值及稳定安全系数
3．2．1 堤防工程的安全加高值应按表3．2．1的规定确定。1级堤防工程重要堤段的安全加高值，经过论证可适当加大，但不得大于1.5m。山区河流洪水历时较短时，可适当降低安全加高值。
表3．2．1 堤防工程的安全加高值 | ||||||
堤防工程的级别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
安全加高值(m) | 不允许越浪的堤防 | 1.0 | 0.8 | 0.7 | 0.6 | 0.5 |
允许越浪的堤防 | 0.5 | 0.4 | 0.4 | 0.3 | 0.3 | |
3．2．2 防止渗透变形的允许水力比降应以土的临界比降除以安全系数确定，无黏性土的安全系数应为1.5～2.0，黏性土的安全系数不应小于2.0。无试验资料时，对于渗流出口无滤层的情况，无黏性土的允许水力比降可按表3．2．2选用，有滤层的情况可适当提高，特别重要的堤段，其允许水力比降应根据试验的临界比降确定。
表3．2．2 无黏性土渗流出口的允许水力比降 | ||||||
渗透变形形式 | 流土型 | 过渡型 | 管涌型 | |||
Cu≤3 | 3＜Cu≤5 | Cu＞5 | 级配连续 | 级配不连续 | ||
允许水力比降 | 0.25～0.35 | 0.35～0.50 | 0.50～0.80 | 0.25～0.40 | 0.15～0.25 | 0.10～0.20 |
注：Cu为土的不均匀系数。
3．2．3 土堤边坡抗滑稳定采用瑞典圆弧法或简化毕肖普法计算时，安全系数不应小于表3．2．3的规定。
表3．2．3 土堤边坡抗滑稳定安全系数 | |||||||
堤防工程级别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
安全系数 | 瑞典圆弧法 | 正常运用条件 | 1.30 | 1.25 | 1.20 | 1.15 | 1.10 |
非常运用条件Ⅰ | 1.20 | 1.15 | 1.10 | 1.05 | 1.05 | ||
非常运用条件Ⅱ | 1.10 | 1.05 | 1.05 | 1.00 | 1.00 | ||
简化毕肖普法 | 正常运用条件 | 1.50 | 1.35 | 1.30 | 1.25 | 1.20 | |
非常运用条件Ⅰ | 1.30 | 1.25 | 1.20 | 1.15 | 1.10 | ||
非常运用条件Ⅱ | 1.20 | 1.15 | 1.15 | 1.10 | 1.05 | ||
注：运用条件详见本规范第9．2．2条。
3．2．4 软弱地基上土堤的抗滑稳定安全系数，当难以达到规定数值时，经过论证，并报行业主管部门批准后，可适当降低。
3．2．5 防洪墙沿基底面的抗滑稳定安全系数不应小于表3．2．5的规定。岩基上防洪墙采用抗剪断公式计算抗滑稳定时，防洪墙沿基底面的抗滑稳定安全系数正常运用条件不应小于3.00，非常运用条件Ⅰ不应小于2.50，非常运用条件Ⅱ不应小于2.30。
表3．2．5 防洪墙沿基底面的抗滑稳定安全系数 | |||||||||
地基性质 | 岩基 | 土基 | |||||||
堤防工程级别 | 1 | 2 | 3 | 4.5 | 1 | 2 | 3 | 4.5 | |
安全系数 | 正常运用条件 | 1.15 | 1.10 | 1.08 | 1.05 | 1.35 | 1.30 | 1.25 | 1.20 |
非常运用条件Ⅰ | 1.05 | 1.05 | 1.03 | 1.00 | 1.20 | 1.15 | 1.10 | 1.05 | |
非常运用条件Ⅱ | 1.03 | 1.03 | 1.00 | 1.00 | 1.10 | 1.05 | 1.05 | 1.00 | |
3．2．6 土基上防洪墙基底应力的最大值与最小值之比，不应大于表3．2．6规定的允许值。
| 表3．2．6土基上防洪墙基底应力的最大值与最小值之比的允许值 | ||
地基土质 | 荷载组合 | |
基本组合 | 特殊组合 | |
松软 | 1.50 | 2.00 |
中等坚实 | 2.00 | 2.50 |
坚实 | 2.50 | 3.00 |
3．2．7 岩基上防洪墙抗倾覆稳定安全系数不应小于表3．2．7的规定。
表3．2．7 岩基上防洪墙抗倾覆稳定安全系数 | ||||||
堤防工程级别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
安全系数 | 正常运用条件 | 1.60 | 1.55 | 1.50 | 1.45 | 1.40 |
非常运用条件Ⅰ | 1.50 | 1.45 | 1.40 | 1.35 | 1.30 | |
非常运用条件Ⅱ | 1.40 | 1.35 | 1.30 | 1.25 | 1.20 | |
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4 基本资料
4．1 气象与水文
4．1．1 堤防工程设计应具备气温、风况、蒸发、降水、水位、流量、流速、泥沙、潮汐、波浪、冰情、冻土、地下水等气象、水文资料。
4．1．2 堤防工程设计应具备与工程有关地区的水系分布、水域分布、河势演变和冲淤变化等资料。
4．2 社会经济
4．2．1 堤防工程设计应具备堤防保护区及堤防工程区的社会经济资料。
4．2．2 堤防工程保护区的社会经济资料应包括下列主要内容：
1 面积、耕地、人口、城镇分布等社会概况。
2 农林牧副渔业、工矿企业、交通、能源、通信、文化设施等行业的规模、资产、产量、产值等国民经济概况。
3 生态环境状况。
4 历史洪、涝、潮灾害情况。
5 相关社会经济发展规划。
4．2．3 堤防工程建设区和料场区的社会经济资料应包括下列主要内容:
1 面积、地类、人口、房屋、固定资产等。
2 农林牧副渔业、工矿企业、交通、通信、文化教育等设施。
3 文物古迹、旅游设施、墓地等。
4．3 工程地形
4．3．1 堤防工程不同设计阶段的地形测量资料应符合表4．3．1的规定。
4．3．2 新建堤防工程应提供堤中心线纵断面图；加固、扩建堤防工程应同时提供堤顶及临水、背水堤脚线纵断面图。
4．4 工程地质
4．4．1 3级及以上堤防工程设计的工程地质及筑堤材料资料，应符合现行行业标准《堤防工程地质勘察规程》SL 188的有关规定。4级、5级堤防工程设计的工程地质及筑堤材料资料可适当简化。
4.4.2 堤防工程设计应充分利用已有堤防工程及堤线上修建工程的地质勘测资料，并应收集险工地段的历史和现状险情资料，同时应查明历史险工段和决口堤段的范围、地层结构、防汛抢险和堵口采用的材料等情况。
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5 堤线布置及堤型选择
5．1 堤线布置
5．1．1 堤线布置应根据防洪规划，地形、地质条件，河流或海岸线变迁，结合现有及拟建建筑物的位置、施工条件、已有工程状况以及征地拆迁、文物保护、行政区划等因素，经过技术经济比较后综合分析确定。
5. 1. 2 堤线布置应符合下列原则:
1 堤线布置应与河势相适应，并宜与大洪水的主流线大致平行。
2 堤线布置应力求平顺，相邻堤段间应平缓连接，不应采用折线或急弯。
3 堤线应布置在占压耕地、拆迁房屋少的地带，并宜避开文物遗址，同时应有利于防汛抢险和工程管理。
4 湖堤、海堤堤线布置宜避开强风或暴潮正面袭击。
5 城市防洪堤的堤线布置应与市政设施相协调。
6 堤防工程宜利用现有堤防和有利地形，修筑在土质较好、比较稳定的滩岸上，应留有适当宽度的滩地，宜避开软弱地基、深水地带、古河道、强透水地基。
5. 1. 3 海涂围堤、河口堤防及其他重要堤段的堤线布置，应与地区经济社会发展规划相协调，并应分析论证对生态环境和社会经济的影响，必要时应进行模型试验后分析确定。
5．2 堤距确定
5．2．1 新建或改建河堤的堤距应根据流域防洪规划分河段确定，上下游、左右岸应统筹兼顾。
5.2.2 河堤堤距应根据河道的地形、地质条件，水文泥沙特性，河床演变特点，冲淤变化规律，经济社会长远发展、生态环境保护要求和不同堤距的技术经济指标，并综合权衡有关自然因素和社会因素后分析确定。
5.2.3 受山嘴、矶头或其他建筑物、构筑物等影响，排洪能力明显小于上、下游的窄河段，应采取清除障碍或展宽堤距的措施。
5．3 堤型选择
5．3．1 堤防工程的形式应根据堤段所在的地理位置、重要程度、堤址地质、筑堤材料、水流及风浪特性、施工条件、运用和管理要求、环境景观、工程造价等因素，经过技术经济比较，综合确定。
5．3．2 加固、改建、扩建的堤防，应结合原有堤型、筑堤材料等因素选择堤型。
5．3．3 城市防洪堤应结合城市总体规划、市政设施建设、城市景观与亲水性等选择堤型。
5．3．4 相邻堤段采用不同堤型时，堤型变换处应做好连接处理。
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6 堤基处理
6．1 一般规定
6．1．1 堤基处理应根据堤防工程级别、堤高、堤基条件和渗流控制要求，选择经济合理的方案。
6．1．2 堤基处理应符合下列要求:
1 渗流控制应保证堤基及背水侧堤脚外土层的渗透稳定。
2 堤基应满足静力稳定要求，按抗震要求设计的堤防还应满足抗震动力稳定要求。
3 竣工后堤基和堤身的总沉降量和不均匀沉降量不应影响堤防的安全和运用。
6．1．3 堤基处理应探明堤基中的暗沟、古河道、塌陷区、动物巢穴、墓坑、窑洞、坑塘、井窖、房基、杂填土等隐患，并应采取处理措施。
6．2 软弱堤基处理
6．2．1 软弱堤基处理应研究软黏土、湿陷性黄土、易液化土、膨胀土、泥炭土和分散性黏土等软弱堤基的物理力学特性和渗透性，并应分析其对工程可能产生的影响。
6．2．2 堤基中浅埋的薄层软黏土宜挖除。当厚度较大难以挖除或挖除不经济时，可采用铺垫透水材料加速排水和扩散应力、在堤脚外设置压载、打排水井或塑料排水带、放缓堤坡、控制施工加荷速率等方法进行处理。垫层、排水井等可按本规范附录A的规定确定。
6．2．3 当软黏土堤基采用铺垫透水材料加速排水固结时， 其透水材料可使用砂砾、碎石、土工织物，也可结合使用。在防渗体部位应避免造成渗流通道。
6．2．4 在软黏土堤基上采用连续施工法修筑堤防，当填筑高度达到或超过软土堤基所能承载的高度时，可在堤脚外设置压载。一级压载不满足要求时，可采用两级压载，压载的高度和宽度应由稳定计算确定。
6．2．5 软黏土堤基可采用排水砂井和塑料排水带等加速固结，排水井应与透水垫层结合使用。在软黏土层下有承压水并危及堤防安全时，应避免排水井穿透软黏土层。
6．2．6 在软黏土地基上筑堤，可采用控制填土速率的方法。填土速率和间歇时间应通过计算、试验或结合类似工程分析确定。
6．2．7 在软黏土地基上修筑重要的堤防，可采用振冲法或搅拌桩等方法加固堤基。
6．2．8 在湿陷性黄土地基上修筑堤防，可采用预先浸水法或表面重锤夯实法处理。在强湿陷性黄土地基上修建较高或重要的堤防，应专门研究处理措施。
6．2．9 对于必须处理的可液化土层，当挖除有困难或挖除不经济时，可采取人工加密的措施处理。对于浅层的可液化土层，可采用表面振动压密等措施处理；对于深层的可液化土层，可采用振冲、强夯、围封、设置砂石桩加强堤基排水等方法处理。
6．2．10 泥炭土无法避开且又不可能挖除时，应根据泥炭土的压缩性采取碎石桩、填石强夯等相应的措施，有条件时，应进行室内试验和试验性填筑。
6．2．11 膨胀土堤基，在查清膨胀土性质和分布范围的基础上，必要时应采用挖除、表层防护等方法处理。
6．2．12 分散性黏土堤基，在堤身防渗体以下部分应掺入石灰，石灰掺量应根据土质情况由试验确定，其重量比可采用2%～4%；均质土堤处理深度可采用0.2m～0.3m，心墙或斜墙土石堤在防渗体下处理深度可采用1.0m～1.2m。在防渗体下游部位可采用满足保护分散性黏土要求的滤层。
6．3 透水堤基处理
6．3．1 表层透水堤基处理可采用截水槽、铺盖、地下防渗墙及灌浆截渗等方法处理。
6．3．2 浅层透水堤基宜采用黏性土截水槽截渗。截水槽底部应达到相对不透水层，截水槽宜采用与堤身防渗体相同的土料填筑，其压实密度不应小于堤体的同类土料。截水槽的底宽应根据回填土料、下卧的相对不透水层的允许渗透比降及施工条件确定。
6．3．3 透水层较厚且临水侧有稳定滩地的堤基，宜采用铺盖防渗措施。铺盖的长度和断面应通过计算确定。计算时，应计算下卧层及铺盖本身的渗透稳定。当利用天然弱透水层作为防渗铺盖时，应查明天然弱透水层及下卧透水层的分布、厚度、级配、渗透系数和允许渗透比降等情况，在天然铺盖不足的部位应采取人工铺盖补强措施。缺乏铺盖土料时，可采用土工膜或复合土工膜，在其表面应设保护层及排气排水系统。
6．3．4 经技术经济比较，透水堤基可设置地下防渗墙时，防渗墙的设计应符合本规范第6．6 节的要求。
6．3．5 需要在砂砾石堤基内进行灌浆截渗时，应通过室内及现场试验确定堤基的可灌性，并应按现行行业标准《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL 62的有关规定执行。可灌性判别可采用本规范附录A的方法。
6．4 多层堤基处理
6．4．1 对多层堤基，可采用堤防临水侧垂直截渗，堤背水侧加盖重、减压沟、减压井等处理措施，也可多种措施结合使用。
6．4．2 表层弱透水层较厚的堤基，宜采用盖重处理措施。盖重宜采用透水材料。计算可采用本规范附录A的方法。
6．4．3 表层弱透水层较薄、下卧的透水层基本均匀且厚度足够时，宜采用减压沟处理措施。减压沟可采用明沟，也可采用暗沟。
6．4．4 弱透水层下卧的透水层呈层状沉积、各向异性且强透水层位于地基下部或其间夹有黏土薄层和透镜体时，宜采用减压井处理措施，应根据渗流控制要求和地层情况，结合施工等因素，合理确定井距和井深。
6．4．5 减压沟、减压井宜靠近堤防背水侧坡脚或在盖重末端设置。
6．5 岩石堤基的防渗处理
6．5．1 当岩石堤基有下列情况之一时，应进行防渗处理:
1 强风化或裂隙发育的岩石，可能使岩石或堤体受到渗透破坏的。
2 因岩溶等原因，渗水量过大，可能危及堤防安全的。
6．5．2 当岩石堤基强烈风化可能使堤基或堤身受到渗透破坏时，防渗体下的岩石裂隙应采用砂浆或混凝土封堵，并应在防渗体下游设置滤层；非防渗体下宜采用滤料覆盖。
6．5．3 对岩溶地区，应在查清岩溶发育情况的基础上，根据当地材料情况，填塞漏水通道。必要时，可加防渗铺盖。
6．5．4 当岩石堤基需设置灌浆帷幕时，可按现行行业标准《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL 62的有关规定执行。
6．6 堤基垂直防渗
6．6．1 防渗墙宜布置在堤基中心区或临水侧堤脚附近处，当堤基和堤身均需采取渗控措施时，防渗墙应结合堤身防渗要求布置。
6．6．2 防渗墙可采用悬挂式、半封闭式或封闭式等形式。防渗墙的具体形式应在分析渗流控制效果和对地下水环境的影响后综合确定。
6．6．3 防渗墙深度应满足渗透稳定的要求。半封闭式和封闭式防渗墙深入相对不透水层的深度不应小于1.0m，当相对不透水层为基岩时，防渗墙深入相对不透水层的深度不宜小于0.5m。
6．6．4 黏土、水泥土、混凝土、塑性混凝土、自凝灰浆、固化灰浆和土工合成材料等，均可作为防渗墙墙体材料。采用土工合成材料时，其厚度不应小于0.5mm，采用其他材料时，墙体的厚度可按下式计算，并应结合施工要求综合分析确定:
式中：D——墙体厚度(m)；
△H——上、下游水头差(m)；
J允——墙体材料的允许比降。
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7 堤身设计
7．1 一般规定
7．1．1 堤身的结构设计应经济实用、就地取材、便于施工和维护，并应满足防汛和管理的要求。
7. 1. 2 堤身设计应依据堤基条件、筑堤材料及运行要求分段进行。堤身各部位的结构与尺寸，应经稳定计算和技术经济比较后确定。
7. 1. 3 土堤堤身设计应包括堤身断面布置、填筑标准、堤顶高程、堤顶结构、堤坡与戗台、护坡与坡面排水、防渗与排水设施等。防洪墙设计应包括墙身结构形式、墙顶高程和基础轮廓尺寸及防渗、排水设施等。
7. 1. 4 通过古河道、堤防决口堵复、海堤港汊堵口等地段的堤身断面，应根据水流、堤基、施工方法及筑堤材料等条件，结合各地的实践经验，经专门研究后确定。
7．2 筑堤材料与填筑标准
7．2．1 土料、石料及砂砾料等筑堤材料的选择，应符合下列规定:
1 均质土堤的土料宜选用黏粒含量为10%～35%、塑性指数为7～20的黏性土，且不得含植物根茎、砖瓦垃圾等杂质；填筑土料含水率与最优含水率的允许偏差为±3%； 铺盖、心墙、斜墙等防渗体宜选用防渗性能好的土；堤后盖重宜选用砂性土。
2 砌墙及护坡的石料应质地坚硬，冻融损失率应小于1%，石料外形应规整，边长比宜小于4。护坡石料粒径应满足抗冲要求，填筑石料最大粒径应满足施工要求。
3 垫层和反滤层的砂砾料宜为连续级配、耐风化、水稳定性好。砂砾料用于反滤时含泥量宜小于10%。
7．2．2 下列土不宜作堤身填筑土料，当需要时，应采取相应的处理措施:
1 淤泥类土、天然含水率不符合要求或黏粒含量过多的黏土。
2 冻土块、杂填土。
3 水稳定性差的膨胀土、分散性土等。
7．2．3 土堤的填筑标准应根据堤防级别、堤身结构、土料特性、自然条件、施工机具及施工方法等因素，综合分析确定。
7．2．4 黏性土土堤的填筑标准应按压实度确定。压实度值应符合下列规定:
1 1级堤防不应小于0.95。
2 2级和堤身高度不低于6m的3级堤防不应小于0.93。
3 堤身高度低于6m的3级及3级以下堤防不应小于0.91。
7．2．5 无黏性土土堤的填筑标准应按相对密度确定，1级、2级和堤身高度不低于6m的3级堤防不应小于0.65，堤身高度低于6m的3级及3级以下堤防不应小于0.60。有抗震要求的堤防应按现行行业标准《水工建筑物抗震设计规范》SL 203的有关规定执行。
7．2．6 用石渣料作堤身填料时，其固体体积率宜大于76%，相对孔隙率不宜大于24%。
7．2．7 决口堵复、港汊堵口、水中筑堤、软弱堤基上的土堤，设计填筑标准应根据采用的施工方法、土料性质等条件，并结合已建成的类似堤防工程的填筑标准分析确定。
7．3 堤顶高程
7．3．1 堤顶高程应按设计洪水位或设计高潮位加堤顶超高确定。设计洪水位应按现行行业标准《水利工程水利计算规范》SL 104的有关规定计算。设计高潮位应按本规范附录B计算。堤顶超高应按下式计算:
Y＝R＋e＋A (7．3．1)
式中：Y——堤顶超高(m)；
R——设计波浪爬高(m)，可按本规范附录C计算确定；
e——设计风壅水面高度(m)，可按本规范附录C计算确定；对于海堤，当设计高潮位中包括风壅水面高度时，不另计；
A——安全加高值，按本规范表3．2．1确定(m)。
7．3．2 流冰期易发生冰塞、冰坝的河段，堤顶高程除应按本规范第7．3．1条的规定计算外，尚应根据历史凌汛水位和风浪情况进行专门分析论证后确定。
7．3．3 当土堤临水侧堤肩设有防浪墙时，防浪墙顶高程计算应与本规范第7．3．1条堤顶高程计算相同，但土堤顶面高程应高出设计水位0.5m以上。
7．3．4 土堤应预留沉降量。沉降量可根据堤基地质、堤身土质及填筑密度等因素分析确定，宜取堤高的3%～5%。当有下列情况之一时，沉降量应按本规范第9. 3节的规定计算:
1 土堤高度大于10m。
2 堤基为软弱土层。
3 因筑堤材料、施工条件等限制而导致压实度较低的土堤。
7．3．5 区域沉降量较大的地区，在本规范第7．3．4条预留沉降量的基础上，可适当增加预留沉降量。
7．4 土堤堤顶结构
7．4．1 堤顶宽度应根据防汛、管理、施工、构造及其他要求确足。堤顶宽度，1级堤防不宜小于8m；2级堤防不宜小于6m；3级及以下堤防不宜小于3m.
7．4．2 回车场、避车道、存料场可在堤顶设计宽度以外设置，其具体布置及尺寸可根据需要确定。
7．4．3 上堤坡道的位置、坡度、顶宽、结构等可根据需要确定。临水侧上堤坡道宜顺水流方向布置。
7．4．4 堤顶路面结构应根据防汛、管理的要求，并结合堤身土质、气象、是否允许越浪等条件进行选择。
7．4．5 堤顶应向一侧或两侧倾斜，坡度宜采用2%～3% 。
7．4．6 防浪墙可采用浆砌石、混凝土等结构形式。防浪墙净高不宜超过1.2m，埋置深度应满足稳定和抗冻要求。风浪大的海堤、湖堤的防浪墙临水侧可做成反弧曲面。防浪墙应设置变形缝，并应进行强度和稳定性核算。
7．5 堤坡与戗台
7．5．1 堤坡应根据堤防级别、堤身结构、堤基、筑堤土质、风浪情况、护坡形式、堤高、施工及运用条件，经稳定计算确定。1级、2级土堤的堤坡不宜陡于1:3。
7．5．2 戗台应根据堤身稳定、管理、排水、施工的需要分析确定。堤高超过6m时，背水侧宜设置戗台，戗台的宽度不宜小于1.5m。
7．5．3 风浪大的堤段临水侧宜设置消浪平台，其宽度可为设计浪高的1倍～2倍，且不宜小于3m。消浪平台应采用浆砌大块石、竖砌条石、混凝土等进行防护。
7．6 护坡与坡面排水
7．6．1 护坡的结构形式应安全实用、便于施工和维护。对不同堤段或同一坡面的不同部位可选用不同的护坡形式。
7．6．2 临水侧护坡的形式应根据风浪大小、近堤水流、潮流情况，结合堤防级别、堤高、堤身与堤基土质等因素确定。通航河流船行波作用较强烈的堤段应分析船行波的作用和影响。背水侧护坡的形式应根据当地的暴雨强度、越浪要求，并结合堤高和土质情况确定。
7．6．3 土堤堤坡宜采用草皮等生态护坡；受水流冲刷或风浪作用强烈的堤段，临水侧坡面可采用砌石、混凝土等护坡形式。
7．6．4 护坡的结构尺寸可按本规范附录D进行计算。高度低于3m的堤防，其护坡结构尺寸可按已建同类堤防选定。
7．6．5 砌石、混凝土等护坡与土体之间应设置垫层。垫层可采用砂、砾石或碎石、石渣和土工织物，砂石垫层厚度不应小于0.1m。风浪大的堤段的护坡垫层可适当加厚。
7．6．6 浆砌石、混凝土等护坡应设置排水孔，孔径可为50mm～100mm，孔距可为2m～3m，宜呈梅花形布置。浆砌石、混凝土护坡应设置变形缝。
7．6．7 砌石、混凝土护坡在堤脚、戗台或消浪平台两侧或改变坡度处，均应设置基座，堤脚处基座埋深不宜小于0.5m，护坡与堤顶相交处应牢固封顶，封顶宽度可为0.5m～1.0m。
7．6．8 海堤临水侧可采用斜坡式、陡墙式或复合式防护形式，并应根据堤身、堤基、堤前水深、风浪大小以及材料、施工等因素经技术经济比较确定。陡墙式护坡宜采用重力挡土墙结构，其断面尺寸应由稳定和强度计算确定。砌置深度不宜小于1.0m，墙与土体之间应设置过渡层，过渡层可由砂砾、碎石或石渣填筑，其厚度可为0.5m～1.0m。复合式护坡宜结合变坡设置平台，平台的高程应根据消浪要求确定。
7．6．9 风浪强烈的海堤临水侧坡面的防护宜采用混凝土或钢筋混凝土异型块体，异型块体的结构及布置可根据消浪的要求，经计算确定。重要堤段应通过试验确定。
7．6．10 高于6m的土堤受雨水冲刷严重时，宜在堤顶、堤坡、堤脚以及堤坡与山坡或其他建筑物结合部设置排水设施。
7．6．11 平行堤轴线的排水沟可设在戗台内侧或近堤脚处。坡面竖向排水沟可每隔50m～100m设置一条，并应与平行堤轴向的排水沟连通。排水沟可采用混凝土或砌石结构，其尺寸与底坡坡度可由计算或结合已有工程的经验确定。
7．7 防渗与排水设施
7．7．1 堤身防渗的结构形式应根据渗流计算及技术经济比较合理确定。堤身防渗宜采用均质土堤形式，也可采用心墙、斜墙或其他防渗墙形式。防渗材料可采用黏土、混凝土、沥青混凝土、土工膜等材料。堤身排水可采用深入背水坡脚或贴坡滤层。滤层材料可采用砂、砾料或土工织物等材料。
7．7．2 堤身的防渗体应满足渗透稳定以及施工与构造的要求。
7．7．3 堤身的防渗与排水体的布设应与堤基防渗与排水设施统筹布置，并应使堤身防渗和堤基防渗紧密结合。
7．7．4 防渗体的顶部应高出设计水位0.5m。
7．7．5 土质防渗体的断面应自上而下逐渐加厚。顶部的水平宽度不宜小于1m，底部厚度不宜小于堤前设计水深的1/4。砂、砾石排水体的厚度或顶宽不宜小于1m。
7．7．6 土质防渗体的顶部和斜墙的临水侧应设置保护层。保护层的厚度不应小于当地冻结深度。
7．7．7 采用土工膜作为堤身防渗材料时，可用斜向或垂直铺塑形式，土工膜与土工织物的使用应符合现行国家标准《土工合成材料应用技术规范》GB 50290的有关规定。
7．7．8 堤身采用贴坡排水时，排水体的顶部应高出浸润线出逸点0.5m～1.0m。
7．8 防洪墙
7．8．1 城市、工矿区等修建土堤受限制的地段，可采用防洪墙。防洪墙宜采用钢筋混凝土结构，当高度不大时，可采用混凝土或浆砌石结构。墙顶高程应按本规范第7．3．1条计算确定。
7．8．2 防洪墙可采用重力式、悬臂式、扶臂式、加筋式、空箱式等结构形式。
7．8．3 防洪墙应按本规范第9章的规定进行抗倾、抗滑和地基整体稳定计算。地基稳定、承载力、变形不满足要求时，应对地基进行加固或调整防洪墙基础尺寸。地基加固可采取置换、复合地基、桩基等措施。
7．8．4 防洪墙应满足强度和抗渗要求。结构强度计算应按现行行业标准《水工混凝土结构设计规范》SL 191的有关规定执行。钢筋混凝土、混凝土、浆砌石等材料建筑的防洪墙，其底部的渗流计算可用改进阻力系数法，计算方法应符合本规范附录E的规定。
7．8．5 防洪墙基础埋置深度应满足抗冲刷和冻结深度的要求。
7．8．6 防洪墙应设置变形缝，钢筋混凝土墙缝距宜为15m～20m，混凝土及浆砌石墙宜为10m～15m。 地基土质、墙高、外部荷载、墙体断面结构变化处，应增设变形缝，变形缝应设止水。
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8 护岸工程设计
8．1 一般规定
8．1．1 河岸受水流、潮汐、风浪作用可能发生冲刷破坏影响堤防安全时，应采取防护措施。护岸工程的设计应统筹兼顾、合理布局，并宜采用工程措施与生物措施相结合的方式进行防护。
8．1．2 护岸工程可选用下列形式:
1 坡式护岸。
2 坝式护岸。
3 墙式护岸。
4 其他形式护岸。
8．1．3 护岸工程的结构、材料应符合下列要求:
1 应坚固耐久，抗冲刷、抗磨损性能应强。
2 适应河床变形能力应强。
3 应便于施工、修复、加固。
4 应就地取材，并应经济合理。
8．1．4 护岸的位置和长度应根据水流、潮汐、风浪特性，以及河床演变及河岸崩塌情况等综合分析确定。
8. 1. 5 护岸工程的上部护坡，其顶部应与滩面相平或略高于滩面。护岸工程的下部护脚延伸范围应符合下列规定:
1 在深泓近岸段应延伸至深泓线，并应满足河床最大冲刷深度的要求。河床最大冲刷深度应按本规范附录D计算。
2 在水流平顺、岸坡较缓段，宜护至坡度为1:3～1:4的缓坡河床处。
8. 1. 6 护坡与护脚应以设计枯水位为界。设计枯水位可按月平均水位最低的三个月的平均值计算。
8. 1. 7 无滩或窄滩段护岸工程与堤身防护工程的连接应良好。
8．2 坡式护岸
8．2．1 坡式护岸可分为上部护坡和下部护脚。上部护坡的结构形式应根据河岸地质条件和地下水活动情况，采用干砌石、浆砌石、混凝土预制块、现浇混凝土板、模袋混凝土等，经技术经济比较选定。下部护脚部分的结构形式应根据岸坡地形地质情况、水流条件和材料来源，采用抛石、石笼、柴枕、柴排、土工织物枕、软体排、模袋混凝土排、铰链混凝土排、钢筋混凝土块体、混合形式等，经技术经济比较选定。
8．2．2 护坡工程可根据岸坡的地形、地质条件、岸坡稳定及管理要求设置枯水平台，枯水平台顶部高程应高于设计枯水位0.5m～1.0m，宽度可为1m～2m。当枯水平台以上坡身高度大于6m时，宜设置宽度不小于1m的戗台。
8．2．3 护坡厚度可按本规范附录D计算确定。砌石护坡石层的厚度宜为0.25m～0.300m，混凝土预制块或模袋混凝土的厚度宜为0.10m～0.12m。砂砾石垫层厚度宜为0.10m～0.15m，粒径可为2mm～30mm。当滩面有排水要求时，坡面应设置排水沟。
8．2．4 抛石护脚应符合下列要求:
1 抛石粒径应根据水深、流速情况，按本规范附录D的有关规定计算或根据已建工程分析确定。
2 抛石厚度不宜小于抛石粒径的2倍，水深流急处宜增大。
3 抛石护脚的坡度宜缓于1:1.5。
8．2．5 柴枕护脚应符合下列要求:
1 柴枕护脚的顶端应位于多年平均最低水位处，其上应加抛接坡石，厚度宜为0.8m～1.0m；柴枕外脚应加抛压脚块石或石笼等。
2 柴枕的规格应根据防护要求和施工条件确定，枕长可为10m～15m，枕径可为0.5m～ 1.0m ，柴、石体积比宜为7:8；柴枕可为单层抛护，也可根据需要抛两层或三层；单层抛护的柴枕，其上压石厚度宜为0.5m～0.8m。
8．2．6 柴排护脚应符合下列要求:
1 采用柴排护脚的岸坡不应陡于1:2.5，排体顶端应位于多年平均最低水位处，其上应加抛接坡石，厚度宜为0.8m～1.0m。
2 柴排垂直流向的排体长度应满足在河床发生最大冲刷时，排体下沉后仍能保持缓于1:2.5的坡度。
3 相邻排体之间的搭接应以上游排覆盖下游排，其搭接长度不宜小于1.5m。
8．2．7 土工织物枕及土工织物软体排护脚可根据水深、流速、河岸及附近河床土质情况，采用单个土工织物枕抛护，可3个～5个土工织物枕抛护，也可土工织物枕与土工织物垫层构成软体排形式防护，并应符合下列要求:
1 土工织物材料应具有抗拉、抗磨、耐酸碱、抗老化等性能，孔径应满足反滤要求。
2 当护岸土体自然坡度陡于1:2且坡面不平顺有大的坑洼起伏及块石等尖锐物时，不宜采用土工织物枕及土工织物软体排。
3 土工织物枕、土工织物排的顶端应位于多年平均最低水位以下，其上应加抛接坡石，厚度宜为0.8m～1.0m。
4 土工织物软体排垂直流向的排体长度应满足在河床发生最大冲刷时，排体随河床变形后坡度不应陡于1:2.5。
5 土工织物软体排垫层顺水流方向的搭接长度不宜小于1.5m，并应采用顺水流方向上游垫布压下游垫布的搭接方式。
6 排体护脚处及其上、下端宜加抛块石。
8．2．8 铰链混凝土排护脚应符合下列要求:
1 排的顶端应位于多年平均最低水位处，其上应加抛接坡石，厚度宜为0.8m～1.0m。
2 混凝土板厚度应根据水深、流速经防冲稳定计算确定。
3 沉排垂直于流向的排体长度应符合本规范第8．2．7条的规定。
4 顺水流向沉排宽度应根据沉排规模、施工技术要求确定。
5 排体之间的搭接应以上游排覆盖下游排，搭接长度不宜小于1.5m。
6 排的顶端可用钢链系在固定的系排梁或桩墩上，排体坡脚处及其上、下端宜加抛块石。
8．3 坝式护岸
8．3．1 坝式护岸布置可选用丁坝、顺坝及丁坝、顺坝相结合的勾头丁坝等形式。坝式护岸可按结构材料、坝高及与水流、潮流流向关系，选用透水或不透水、淹没或非淹没、正挑、下挑或上挑等形式。
8．3．2 坝式护岸应按治理要求依河岸修建。丁坝坝头和顺坝坝线的位置不得超越规划的治导线。
8．3．3 丁坝的平面布置应根据整治规划、水流流势、河岸冲刷情况和已建同类工程的经验确定，必要时，应通过河工模型试验验证。丁坝的平面布置应符合下列要求:
1 丁坝的长度应根据河岸与治导线距离确定。
2 丁坝的间距可为坝长的1 倍～3倍；河口与滨海地区的丁坝，其间距可为坝长的3倍～8倍。
3 非淹没丁坝宜采用下挑形式布置，坝轴线与水流流向的夹角可采用30°～60°；潮汐河口与滨海地区的丁坝，其坝轴线宜垂直于潮流方向。
8．3．4 丁坝可采用抛石丁坝、土心丁坝、沉排丁坝等结构形式。丁坝的结构尺寸应根据水流条件、运用要求、稳定需要、已建同类工程的经验分析确定，并应符合下列要求:
1 抛石丁坝坝顶的宽度宜采用1.0m～3.0m，坝的上、下游坡度不宜陡于1:1.5，坝头坡度宜采用1:2.5～1:3.0。
2 土心丁坝坝顶的宽度宜采用5m～10m ，坝的上、下游护砌坡度宜缓于1:1，护砌厚度可采用0.5～1.0Om；坝头部分宜采用抛石或石笼。
3 沉排丁坝坝顶宽宜采用2.0m～4.0m，坝的上、下游坡度宜采用1:1～1:1.5；护底层的沉排宽度应加宽，其宽度应满足河床最大冲刷深度的要求。
8．3．5 土心丁坝在土与护坡之间应设置垫层。垫层可采用砂砾石，厚度不应小于0.15m；也可采用土工织物上铺砂砾石保护层，保护层厚度不应小于0.1m。
8．3．6 在中细砂组成的河床修建丁坝，坝根与岸滩衔接处应加强防护；坝头处和坝上、下游侧宜采用沉排护底，沉排的铺设宽度应满足河床产生最大冲刷深度情况下坝体不受破坏的要求。丁坝局部冲刷深度的计算应符合本规范附录D的有关规定。
8．3．7 不透水淹没式丁坝的坝顶面宜做成坝根斜向河心的纵坡，其坡度可为1%～3%。
8．3．8 河口与滨海地区用于消浪保滩的顺坝宜布置在滩岸前沿，顺坝坝顶高程宜高于平均高潮位，迎浪面可根据风浪情况采用不同形式的异形块体。顺坝与滩岸之间可设置透水格坝。
8．4 墙式护岸
8．4．1 对河道狭窄、堤防临水侧无滩易受水流冲刷、保护对象重要、受地形条件或已建建筑物限制的河岸，宜采用墙式护岸。
8．4．2 墙式护岸的结构形式可采用直立式、陡坡式、折线式等。墙体结构材料可采用钢筋混凝土、混凝土、浆砌石、石笼等，断面尺寸及墙基嵌入河岸坡脚的深度，应根据具体情况及河岸整体稳定计算分析确定。在水流冲刷严重的河岸应采取护基措施。
8．4．3 墙式护岸在墙后与岸坡之间宜回填砂砾石。墙体应设置排水孔，排水孔处应设置反滤层。在水流冲刷严重的河岸，墙后回填体的顶面应采取防冲措施。
8．4．4 墙式护岸沿长度方向应设置变形缝，钢筋混凝土结均护岸分缝间距可为15m～20m，混凝土、浆砌石结构护岸分缝间距可为10m～15m。在地基条件改变处应增设变形缝，墙基压缩变形量较大时应适当减小分缝间距。
8．4．5 墙式护岸墙基可采用地下连续墙、沉井或桩基，结构材料可采用钢筋混凝土或混凝土，其断面结构尺寸应根据结构应力分析计算确定。
8．5 其他护岸形式
8．5．1 护岸形式可采用桩式护岸维护陡岸的稳定、保护坡脚不受强烈水流的淘刷、促淤保堤。
8．5．2 桩式护岸的材料可采用木桩、钢桩、预制钢筋混凝土桩、大孔径钢筋混凝土桩等。桩式护岸应符合下列要求:
1 桩的长度、直径、入土深度、桩距、材料、结构等应根据水深、流速、泥沙、地质等情况，通过计算或已建工程运用经验分析确定；桩的布置可采用1排桩～3排桩，排距可采用2.0m～4.0m。
2 桩可选用透水式和不透水式;透水式桩间应以横梁连系并挂尼龙网、铅丝网、竹柳编篱等构成屏蔽式桩坝;桩间及桩与坡脚之间可抛块石、混凝土预制块等护桩护底防冲。
8．5．3 具有卵石、砂卵石河床的中、小型河流在水浅流缓处，可采用杩槎坝。杩槎坝可采用木、竹、钢、钢筋混凝土杆件做杩槎支架，可选择块石或土、砂、石等作为填筑料，构成透水或不透水的杩槎坝。
8．5．4 有条件的河岸应采取植树、植草等生物防护措施，可设置防浪林台、防浪林带、草皮护坡等。防浪林台及防浪林带的宽度、树种、树的行距、株距，应根据水势、水位、流速、风浪情况确定，并应满足消浪、促淤、固土保岸等要求。
8．5．5 用于河岸防护的树、草品种，应根据当地的气候、水文、地形、土壤等条件及生态环境要求选择。
8．5．6 在发生强烈崩岸形成大尺度崩窝影响堤防和有关设施安全的情况下，对崩窝的整治可采用促淤保滩或锁口回填还坡还滩的工程措施。
8．5．7 崩窝的促淤保滩工程可由上、下游裹头、锁口坝、窝内护坡以及必要的沉树等组成。上、下游裹头可采用抛石；锁口坝可根据水流情况采用沉梢坝、堆石坝或袋装土坝；窝内护坡工程应根据岸坡土质和险情选择适当的形式。
8．5．8 崩窝的锁口回填还坡还滩工程由上、下游裹头、锁口坝、岸坡填筑和护脚、护坡组成。上、下游裹头设计应符合本规范第8．5．7条的规定。锁口坝坝心枯水位以下可用袋装中砂或中细砂填筑，枯水位以上可用黏性土填筑并压实；锁口坝护坡枯水位以下可采用抛石，枯水位以上可采用预制混凝土板等，并应做导渗设施；当边坡陡于1:2时，应进行稳定计算。
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9 堤防稳定计算
9．1 渗流及渗透稳定计算
9．1．1 堤防应进行渗流及渗透稳定计算，计算求得渗流场内的水头、压力、比降、渗流量等水力要素，应进行渗透稳定分析，并应选择经济合理的防渗、排水设计方案或加固补强方案。
9．1．2 土堤渗流计算断面应具有代表性，并应进行下列计算，计算应符合本规范附录E 的有关规定:
1 应核算在设计洪水或设计高潮持续时间内浸润线的位置，当在背水侧堤坡逸出时，应计算出逸点的位置、逸出段与背水侧堤基表面的出逸比降。
2 当堤身、堤基土渗透系数大于或等于1×10-3cm/s时，应计算渗流量。
3 应计算洪水或潮水水位降落时临水侧堤身内的自由水位。
9．1．3 河、湖的堤防渗流计算应计算下列水位的组合:
1 临水侧为设计洪水位，背水侧为相应水位。
2 临水侧为设计洪水位，背水侧为低水位或无水。
3 洪水降落时对临水侧堤坡稳定最不利的情况。
9．1．4 感潮河流河口段的堤防渗流计算应计算下列水位的组合:
1 以设计潮水位或台风期大潮平均高潮位作为临海侧水位，背海侧水位为相应的水位、低水位或无水等情况。
2 以大潮平均高潮位计算渗流浸润线。
3 以平均潮位计算渗流量。
4 潮位降落时对临水侧堤坡稳定最不利的情况。
9．1．5 进行渗流计算时，对比较复杂的地基情况可作适当简化，并应符合下列规定:
1 对于渗透系数相差5倍以内的相邻薄土层可视为一层，可采用加权平均的渗透系数作为计算依据。
2 双层结构地基，当下卧土层的渗透系数小于上层土层的渗透系数100倍及以上时，可将下卧土层视为不透水层；表层为弱透水层时，可按双层地基计算。
3 当直接与堤底连接的地基土层的渗透系数大于堤身的渗透系数100倍及以上时，可视为堤身不透水，可仅对堤基进行渗流计算。
9．1．6 渗透稳定应进行下列判断和计算:
1 土的渗透变形类型。
2 堤身和堤基土体的渗透稳定。
3 堤防背水侧渗流出逸段的渗透稳定。
9．1．7 土的渗透变形类型的判定，应按现行国家标准《水利水电工程地质勘察规范》GB 50487 的有关规定执行。
9．1．8 背水侧堤坡及地基表面逸出段的渗流比降应小于允许比降；当出逸比降大于允许比降时，应采取反滤、压重等保护措施。
9．2 抗滑和抗倾稳定计算
9．2．1 堤防工程设计应根据不同堤段的防洪任务、工程级别、地形地质条件，结合堤身的结构形式、高度和填筑材料等因素，选择有代表性的断面进行抗滑和抗倾稳定计算。
9．2．2 堤防抗滑稳定计算可分为正常运用条件和非常运用条件，计算内容应符合表9．2．2的规定。
表9．2．2 堤防抗滑稳定计算内容 | ||
计算工程 | 计算内容 | |
正常运用条件 | 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 | |
非常运用条件 | 非常运用条件Ⅰ | 施工期的临水、背水侧堤坡 |
非常运用条件Ⅱ | 多年平均水位时遭遇地震；其他稀遇荷载的临水、背水侧堤坡 | |
9．2．3 多雨地区的土堤应根据填筑土的渗透和堤坡防护条件，核算长期降雨期堤坡的抗滑稳定性，其安全系数可按非常运用条件Ⅰ采用。
9．2．4 土堤抗滑稳定计算可采用瑞典圆弧法或简化毕肖普法。当堤基存在较薄软弱土层时，宜采用改良圆弧法。土堤抗滑稳定计算应符合本规范附录F的规定，其抗滑稳定的安全系数应符合本规范第3．2节的有关规定。
9．2．5 土的抗剪强度应根据各种运用条件选用，并应符合本规范附录F的规定。
9．2．6 作用在防洪墙上的荷载可分为基本荷载和特殊荷载。基本荷载应包括自重、设计洪水位或多年平均水位时的静水压力、扬压力及风浪压力、土压力、冰压力以及其他出现机会较多的荷载；特殊荷载应包括地震荷载以及其他稀遇荷载。
9．2．7 防洪墙设计的荷载组合可分为正常运用条件和非常运用条件。正常运用条件应由基本荷载组合；非常运用条件应由基本荷载和一种或几种特殊荷载组合；应根据各种荷载同时出现的可能性，选择不利的情况进行计算。
9．2．8 防洪墙的抗滑和抗倾覆稳定安全系数计算应符合本规范附录F的有关规定。其安全系数不应小于本规范表3．2．5和表3．2．7规定的数值。
9．2．9 防洪墙在各种荷载组合的条件下，基底的最大压应力应小于地基的允许承载力。土基上的防洪墙基底的压应力最大值与最小值之比的允许值，不应大于本规范表3．2．6规定的数值。
9．2．10 岩基上的防洪墙基底不应出现拉应力。土基上的防洪墙除应计算堤身或沿基底面的抗滑稳定性外，还应核算堤身与堤基整体的抗滑稳定性。
9．3 沉降计算
9．3．1 沉降量计算应包括堤顶中心线处堤身和堤基的最终沉降量。
9．3．2 堤防设计应根据堤基的地质条件、土层的压缩性、堤身的断面尺寸和荷载分为若干段，每段应选取代表性断面进行沉降量计算。
9．3．3 堤身和堤基的最终沉降量，可按下式计算:
式中：S——最终沉降量(mm)；
n——压缩层范围的土层数；
e1i——第i土层在平均自重应力作用下的孔隙比；
e2i——第i土层在平均自重应力和平均附加应力共同作用下的孔隙比；
hi——第i 土层的厚度(mm)；
m——修正系数，可取1.0，软土地基可采用1.3～1.6。
9．3．4 堤基压缩层的计算厚度，可按下式确定:
式中：σB——堤基计算层面处土的自重应力(kPa)；
σZ——堤基计算层面处土的附加应力(kPa) 。
9．3．5 实际压缩层的厚度小于本规范公式(9．3．4)的计算值时，应按实际压缩层的厚度计算其沉降量。
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10 堤防与各类建筑物、构筑物的连接
10．1 一般规定
10．1．1 与堤防交叉的各类建筑物、构筑物，宜选用跨越的形式。需要穿堤的建筑物、构筑物，应合理规划，并应减少其数量。
10．1．2 与堤防交叉、连接的各类建筑物、构筑物，应根据自身的结构特点、运用要求、堤防工程的级别和结构等情况，选择安全合理的位置和交叉、连接结构形式。
10．1．3 修建与堤防交叉、连接的各类建筑物、构筑物，应进行洪水影响评价，不得影响堤防的管理运用和防汛安全。
10．1．4 位于淤积性河段中的堤防和穿堤、临堤建筑物和构筑物的设计，应按设计使用年限计及淤积影响。
10．2 穿堤建筑物、构筑物
10．2．1 穿堤的建筑物、构筑物的底部高程宜高于堤防设计洪水位，当在设计洪水位以下时，应设置能满足防洪要求的闸门或阀门，并应能在防洪要求的时限内关闭。压力管道，热力管道，输送易燃、易爆流体的各类管道，宜跨堤布设，并应采取相应的安全防护措施。确需穿过堤防时，应进行专门论证。
10．2．2 穿堤的涵闸、泵站、船闸等建筑物、构筑物的设计，应符合下列要求：
1 位置应选择在水流流态平顺、岸坡稳定且不影响行洪安全的堤段。
2 应采用整体性强、刚度大的结构。
3 荷载、结构布置宜对称，基底压力的偏心距应小。
4 结构分块、止水等对不均匀沉降的适应性应好。
5 应减小过流引起的震动。
6 进出口引水、消能结构应合理可靠。
7 边墙与两侧堤身连接的布置应能满足堤身、堤基稳定和防止接触冲刷的要求。
10．2．3 穿堤建筑物、构筑物与土堤的接合部应满足渗透稳定要求，在建筑物、构筑物外围应设置截流环或刺墙等，渗流出口应设置反滤排水。
10．2．4 穿堤建筑物、构筑物宜建在坚硬、紧密的天然地基上。其基础应沿长度方向，在结构断面或地基条件改变处应设置变形缝和止水。
10．2．5 穿堤建筑物、构筑物周围的回填土干密度不应低于堤防工程设计的要求。
10．2．6 穿堤建筑物、构筑物与土堤的接合部周围受水流冲刷、淘刷的堤身和堤岸部位，应采取防护措施。
10．2．7 采用顶管法施工修建穿堤建筑物、构筑物时，应选择土质坚实的堤段进行，沿管壁不得超挖，其接触面应进行充填灌浆处理。
10．2．8 当堤防工程扩建加高时，应对穿堤的各类建筑物、构筑物按新的设计条件进行验算，并应符合下列要求:
1 应满足防洪要求。
2 运用工况应良好。
3 应满足结构强度要求。
4 外周的覆盖土层应满足设计要求的厚度和密实度。
5 分段的接头和止水应良好。
6 外周与土堤结合部应满足渗透稳定要求。
7 当不能满足本条第1款～第6款的要求时，应进行加固、改建或拆除重建。
10.2.9 当陆上交通确需穿堤时，应在穿堤部位设置挡水交通闸，并应设置闸门及启闭设施。
10．3 临堤建筑物、构筑物
10．3．1 设在临水侧的临堤码头、港口、泵站等建筑物、构筑物的位置，应选择在水流平顺、岸坡稳定的堤段，并应符合岸线整治规划的要求，不得破坏堤防的渗控措施，不得影响河段的行洪安全。
10．3．2 临堤建筑物、构筑物自身应满足稳定、安全的要求。与堤防连接时，不应降低堤顶高程，不应削弱堤身设计断面，连接部位应采取加固措施。
10．3．3 临堤建筑物、构筑物与土堤接合部周围受水流冲刷、淘刷的堤身和堤岸部位，应采取防护措施。
10．4 跨堤建筑物、构筑物
10．4．1 桥梁、渡槽、管道等跨堤建筑物、构筑物，其支墩不应布置在堤身设计断面以内。
10．4．2 跨堤建筑物、构筑物与堤顶之间的净空高度，应满足交通、防汛抢险、管理维修等方面的要求。
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11 堤防工程的加固、扩建与改建
11．1 一般规定
11．1．1 已建的堤防、穿堤建筑物或护岸等工程的防洪标准不满足要求或存在安全隐患或需调整堤线时，经论证应进行加固、扩建或改建。
11．1．2 堤防安全评价应包括现状调查分析、现场检测和复核计算工作。具体工作内容应符合下列规定:
1 收集堤防建设、运行及出险情况等历史资料。
2 对安全监测资料进行分析，开展检测和隐患探测工作，必要时还应补充勘测、试验工作。
3 复核堤顶高度、堤坡的抗滑稳定、堤身堤基渗透稳定、堤岸的稳定及穿堤建筑物安全等。
4 在本条第1款～第3款工作的基础上对已建堤防进行安全评价。
11．2 加固与扩建
11．2．1 加固与扩建设计应按不同堤段存在问题的特点分段进行，应经技术经济比较提出不同堤段的加固与扩建方案。
11．2．2 堤身出现局部滑塌时，宜开挖后重新填筑压实，必要时可放缓堤坡。
11．2．3 堤身存在较大范围裂缝、孔洞、松土层或堤防与穿堤建筑物结合部出现贯穿性裂缝时，应开挖后回填密实。难以开挖部分宜采用充填灌浆、锥探灌浆、襞裂灌浆进行加固。当需结合灌浆消灭白蚁时，可在浆液中掺入适量的灭蚁药物。
11．2．4 堤身断面不能满足抗滑稳定或渗透稳定要求或堤顶宽度不满足防洪抢险需要的堤段，可用填筑压实法或机械吹填法帮宽堤身或加修戗台。
11．2．5 当堤身渗径不足且帮宽加戗受场地限制时，可在临水坡增建黏土或其他防渗材料构成的斜墙，也可采用塑性混凝土截渗墙、高压定喷墙、土工膜截渗，必要时，应在堤背水坡脚加修砂石或土工织物排水。
11．2．6 堤基渗透稳定不能满足要求时，宜采用临水侧防渗铺盖、垂直防渗、背水侧盖重、排水减压沟(井)等加固处理。
11．2．7 修建于透水地基或双层、多层地基上的堤防，经渗流计算，堤防背水坡或背水侧地面渗流出逸比降不能满足本规范第9．1节的规定或洪水期曾出现过严重渗漏、管涌或流土破坏险情时，应按本规范第6．3节、第6．4节和附录A的有关规定采取加固措施，并应符合下列要求:
1 堤基两侧地面的天然黏性土层因近堤取土遭受破坏时， 迎水坡侧宜用黏性土回填加固，背水坡侧宜用砂性土回填加固。
2 堤基黏性土覆盖层较薄时，可在背水侧堤脚外施加盖重，也可设置减压沟或埋设塑料微孔排水管，其位置、深度和断面尺寸应由计算确定。
3 堤基下卧的透水层不深时，宜采用垂直截渗墙加固。
4 覆盖层较厚且下卧强透水层较深的堤基，可在背水堤脚外设置减压井。其井径、井深和井距等，应由计算确定。减压井井管和滤网材料的选择，应满足防腐蚀和防止化学淤堵的要求。
5 当堤背水侧地面需施加盖重时，可采用压实填筑法或吹填法。其盖重材料宜采用透水性大于堤基覆盖层的透水土料。盖重厚度可按本规范公式(A．3．1)计算确定。盖重范围应由计算并结合已发生险情的实际部位综合分析确定。
11．2．8 遭受强风暴潮或洪水严重破坏的堤防，应及时加固修复。因块石重量偏小或砌筑厚度不足而遭受破坏的砌石护坡，加固时，应采用坚硬大块石并加大砌体厚度，新老砌体应牢固结合。堤脚遭受淘刷或堤基、堤坡坍滑的堤段，可采用土石填塘固基或增设平台、放缓边坡等措施进行加固。
11．2．9 防洪墙的加固措施应根据原有墙的结构形式、河道情况、航运要求、墙后道路及施工条件等进行技术经济比较后确定，并应符合下列要求:
1 墙基渗径不足时，宜在临水侧增设铺盖或垂直截渗墙。
2 墙的整体抗滑稳定不足时，可在墙的临水侧或背水侧增设齿墙或戗台，也可修阻滑板或在墙基前沿加打钢筋混凝土桩或钢板桩。
3 墙身断面强度不足时，应加固墙体。需在原砌石墙临水面加贴钢筋混凝土墙面时，应将原墙面凿毛，并应插设锚固钢筋；加固钢筋混凝土墙体时，应将老墙体临水面碳化层凿除，新加钢筋与原墙体钢筋应焊接牢固，新加混凝土层厚不应小于0.20m。
4 墙体及基础变形缝止水破坏失效时，应修复或重新设置。
11．2．10 土堤宜采用临水侧帮宽加高。当临水侧滩面狭窄或有防护工程时，可采用背水侧帮宽加高，堤弯过急段可两侧或一侧帮宽加高。靠近城镇、工矿区或取土占地受限制的堤段，宜采取在土堤顶增设防浪墙或在堤脚加挡土墙的方式加高。
11．2．11 砌石或混凝土防洪墙加高应符合下列要求:
1 墙的整体抗滑稳定、渗透稳定、断面尺寸和结构强度均有较大裕度时，可在原墙身顶部直接加高。
2 墙的整体抗滑稳定或渗透稳定不足但墙身断面尺寸和结构强度有较大裕度时，应加固堤基、接高墙身。
3 墙的整体抗滑稳定、渗透稳定、断面尺寸和结构强度均不足时，应结合加高全面进行加固，无法加固时，应拆除重建。
11．2．12 堤防扩建时对新老堤防的结合部位及穿堤建筑物与堤身连接的部位，应进行专门设计。经核算不能满足要求时，应采取加固措施。
11．2．13 土堤扩建所用的土料应与原堤身土料的特性相近，当土料特性差别较大时，应增设过渡层。扩建所用土料的填筑标准不应低于原堤身的填筑标准。
11．3 改建
11．3．1 当现有堤防存在下列情况时，经分析论证，可进行改建:
1 堤距过窄或局部形成卡口，影响洪水的正常宣泄。
2 主流逼岸，堤身坍塌，难以固守。
3 海涂冲淤变化较大，需调整堤线位置。
4 原堤线走向不合理。
5 原堤身存在严重问题，难以加固。
6 其他有必要改建时。
11．3．2 改建堤段应按新建堤防进行设计。
11．3．3 改建堤段应与原有堤段平顺连接，改建堤段的断面结构与原堤段不相同时，结合部位应设置渐变段。
12 安全监测设计
12．0．1 堤防工程设计应根据堤防工程的级别、水文气象、地形地质条件以及堤型及工程运用要求设置必要的安全监测设施。安全监测设施的设置应符合有效、可靠、牢固、方便及经济合理的原则。
12．0．2 堤防工程安全监测设计内容应包括设置监测项目、布置监测设施、拟定监测方法、提出整理分析监测资料的技术要求。
12．0．3 监测设施应符合下列要求:
1 选定监测项目和监测点布设应能够反映工程运行的主要工作状况。
2 监测的断面和部位应选择有代表性的堤段，并应做到一种设施多种用途。
3 在特殊堤段或地形地质条件复杂的堤段，可根据需要适当增加监测项目和监测断面。
4 监测点应具有较好的交通、照明等条件，且应有安全保护 措施。
5 应选择技术先进、实用方便的监测仪器、设备。
12．0．4 堤防工程可设置下列一般性安全监测项目:
1 堤身垂直位移、水平位移。
2 水位、潮位。
3 堤身浸润线。
4 堤基渗透压力、渗透流量。
5 表面观测，包括裂缝、滑坡、坍塌、隆起、渗透变形及表面侵蚀破坏等。
12．0．5 1级、2级堤防可根据工程安全和管理运行的需要，有选择地设置下列专门性安全监测项目:
1 近岸河床的冲淤变化。
2 护岸工程的变化。
3 河道水流形态及河势变化。
4 滩岸地下水的出逸情况o
5 冰情。
6 波浪。
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13 堤防工程管理设计
13．1 一般规定
13．1．1 堤防工程管理设计应为堤防工程正常运用、工程安全和充分发挥工程效益创造条件，促进堤防工程管理规范化、现代化，提高管理水平。
13．1．2 堤防工程管理设施应与主体工程同步建设，并应同时投入运用。
13．1．3 堤防工程管理设计应按工程级别、运行管理需要进行，应包括下列设计内容:
1 工程管理范围和保护范围。
2 根据管理体制、岗位设置和人员编制，明确管理设施要求。
3 交通与通信设施。
4 其他维护管理设施。
5 管理单位生产、生活区建设。
13．1．4 堤防工程管理设计应以加强管理、提高效率、健全责任制为原则。
13．1．5 堤防工程管理设计应依据国家对水利工程的分类、定性原则，以及工程级别、规模、功能和管理任务，并结合行政区域划分进行。
13．1．6 大中型穿堤、跨堤交叉建筑物可单独进行管理设计，沿堤防的小型穿堤建筑物可按属地实行统一管理设计。
13．1．7 堤防工程运行期管理设计应根据工程任务提出调度运用原则，明确各项工程设施管理要求;应测算年运行费并说明资金来源。
13．1．8 加固、改建和扩建堤防工程的管理设计，应根据本规范的规定，在原有管理基础上补充、完善。
13．2 工程管理范围和保护范围
13．2．1 堤防工程管理范围应包括下列工程和设施的建筑场地和管理用地:
1 堤身及防渗导渗工程。
2 堤临、背水侧护堤地。
3 穿堤、跨堤交叉建筑物。
4 监测、交通、通信等附属工程设施。
5 护岸工程。
6 管理单位生产、生活区。
13．2．2 护堤地宽度应从堤脚计起，并应根据工程级别结合当地的自然条件、历史习惯和土地资源开发利用等情况综合分析确定。背水侧护堤地宽度可按表13．2．2确定，临水侧护堤地宽度可结合河道管理需要及工程实际情况确定。大江大河重要堤防、城市防洪堤、重点险工险段的堤背水侧护堤地宽度，可根据具体情况调整确定。
表13．2．2 护堤地宽度 | |||
工程级别 | 1 | 2、3 | 4、5 |
护堤地宽度（m） | 30～20 | 20～10 | 10～5 |
13．2．3 堤防工程保护范围的宽度应自背水侧紧临护堤地边界线计起，并应根据工程级别按表13．2．3确定；临水侧宽度可结合河道管理需要及工程实际情况确定。
表13．2．3 护堤工程保护范围 | |||
工程级别 | 1 | 2、3 | 4、5 |
保护地范围宽度（m） | 300～200 | 200～100 | 100～50 |
13．2．4 在堤防的保护范围内不得从事开挖土方、打井、爆破等危害工程安全的活动。
13．3 交通与通信设施
13．3．1 堤防工程设计应为管理单位配备必要的交通和通信设施。
13．3．2 堤防工程的交通设施应符合下列要求:
1 应充分利用现有的交通道路。
2 交通运输能力应满足正常管理和防洪抢险的物资运输和人员交通的需要。
3 应满足各管理区、段与生产管理、生活区之间的正常联系。
4 对内交通与对外交通应合理衔接。
5 当有水运条件时，应充分利用水运和水陆联运。堤防工程管理的专用码头、渡口、船只，应根据经常性管理及防汛抢险需要设置。
13．3．3 上堤防汛专用道路宜沿堤线每10km～15km布置一条，并应与公路干线相连接。
13．3．4 堤顶防汛道路的宽度， 1级堤防工程应满足双车道行车要求，其他堤防工程应满足单车道行驶的最小宽度。当堤顶宽度小于6m时，应按一定距离设置坡道或错车段。
13．3．5 交通道路应设置安全、维修、养护及管理等设施，路口应设置安全管理标志和限行设施。
13．3．6 管理单位应配置必要的通信设施。通信设施应满足管理单位与防汛指挥部门之间信息传输迅速、准确、可靠的要求。通信系统建设应以利用当地公共通信设施为主。
13．4 其他管理维护设施
13．4．1 防浪林带、防护林带宜在堤防的临、背水侧护堤地范围内设置。堤身和戗台范围内不宜种植树木。
13．4．2 堤防工程的重要堤段和险工段应按维修管理及防汛抢险的需要，在堤防的背水侧设堆料平台。
13．4．3 堤防工程管理单位的生产管理和生活设施应包括生产办公设施、生产附属设施、生活设施、环境绿化设施等。地处偏僻乡村、交通闭塞的管理单位，可选择附近的城镇区建立后方生活基地。
13．4．4 3级及以上的堤防工程应沿堤线设置防汛屋，其间距、面积应按实际需要确定。
13．4．5 堤防工程应按行政区划和分段管理范围设立界碑和里程桩。堤防的管理范围应设立界标。
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附录A 堤基处理计算
A．1 软弱堤基
A．1．1 堤基软土的固结可采用铺垫法。垫层可采用砂石、土工织物，也可砂石和土工织物结合使用。垫层厚度宜根据计算确定，可采用下列厚度：
1 砂垫层应为0.5m～1.0m，碎石或砾石垫层应大于0.7m。
2 土工织物垫层应满足堤基土的反滤要求。
A．1．2 在天然软土地基上用连续施工方法修筑石堤时，其容许施加荷载可按下式计算:
式中：P——容许施加荷载(kN/㎡)；
Cu——天然地基不排水抗剪强度(kN/㎡)，由无侧限三轴不排水剪试验或原位十字板剪切试验测定；
k——安全系数，宜采用1.1～1.5。
A．1．3 排水井法应符合下列要求:
1 排水砂井宜以等边三角形布设。对采用打入钢管施工的砂井，陆上施工井径宜采用200mm～300mm，水上施工井径宜采用300mm～400mm；井距应按一定范围的井径比确定，工程上常用的井径比应为6～8。袋装砂井井径直为100mm，井径比宜为10～20。
2 设计时可将塑料排水带按下式换算成相当直径的砂井后，按砂井方案计算:
式中：Dp——换算成砂井直径(mm)；
b——塑料排水板宽度(mm)；
δ——塑料排水板厚度(mm)；
α——换算系数，可采用0.75。
A．2 透水堤基
A．2．1 砂砾石堤基灌浆宜先按可灌比判别其可灌性。可灌比大于10时可灌注水泥黏土浆，可灌比小于等于10时可灌注黏土浆。可灌比可用下式计算:
式中：M——可灌比；
D15——受灌地层中15%的颗粒小于该粒径(mm)；
d85——灌注材料中85%的颗粒小于该粒径(mm)。
A．2．2 灌浆帷幕厚度可按下式作初步估算:
式中：T——灌浆帷幕厚度(m)；
H——最大作用水头(m)；
J——帷幕的允许比降，对一般水泥黏土浆可采用J≤3。
A．3 多层堤基
A．3．1 土石堤背水侧各点的透水盖重厚度可按下式计算(图A):
式中：ti——i处的盖重厚度(m)；
hi——根据惨流计算求得的i处的表层弱透水层承压水头，可按本规范附录E计算(m)；
Gs——表层弱透水层土粒的比重；
n——表层弱透水层土粒的孔隙率；
t1——表层弱透水层厚度(m)；
ρ——盖重土石料的密度(kg/m³)；
ρw——水的密度(kg/m³)；
K——盖重安全系数，当强透水层可能出现的破坏形式为管涌时，K可取1.5，当强透水层可能出现的破坏形式为流土时，K可取2.0。
图A 盖重厚度计算
附录B 设计潮位计算
B．O．1 设计重现期的潮位应采用频率分析的方法确定，应具有不少于连续20年的年最高潮位资料，并应调查历史上出现的特高潮位。
B．O．2 设计重现期潮位频率分析的线型，在海岸地区宜采用极值Ⅰ型分布曲线；在感潮河段宜采用皮尔逊Ⅲ型分布曲线。经过分析论证，也可采用其他线型进行潮位频率分析计算。
B．O．3 按极值Ⅰ型分布律进行频率分析时，应符合下列规定:
1 对n 年连续的年最高潮位系列hi，可按下列公式计算统计参数和频率为P的高潮位:
式中：h——潮位系列的均值；
S——潮位系列的均方差；
hP——频率为P的高潮位；
λPn ——与频率P 及资料年数n有关的系数，可按表B．0．3确定。
2 对在n 年连续的年最高潮位系列外，应根据调查在考证期N年中有a个特高潮位，其年最高潮位均值h和均方差S可按下列公式计算确定，在确定λPn时的资料年数应取为N:
式中：hj——特高潮位值(j=1，2，… ，a)；
hi——连续年最高潮位系列(i=1，2，… ，n)。
B．O．4 按皮尔逊Ⅲ型分布律进行频率分析时，统计参数应符合下列规定:
1 对n年连续的年最高潮位系列hi，其均值
可按本规范公式(B．O．3-1)计算，离差系数Cv可按下式计算:
2 对在n年连续的年最高潮位系列外，应根据调查在考证期N年中有特高潮位a个，其年最高潮位均值可按本规范公式(B．O．3-4)计算确定，离差系数Cv可按下式计算确定:
B．O．5 频率分析的经验频率计算应符合下列规定:
1 n年连续的年最高潮位系列，按递减次序排列的第m项潮位的经验频率Pm可按下式计算确定:
2 在n年连续的年最高潮位系列外，根据调查在考证期N年中有a个特高潮位，其连续潮位系列的经验频率可按本规范公式(B．O．5-1)计算确定，第M项特高潮位的经验频率PM可按下式计算确定:
B．O．6 只具有短期潮位观测资料的工程地点，当该地与邻近长期站的潮汐性质相似，经过分析论证，可采用相关分析的方法确定工程地点的设计潮位。
B．O．7 风暴潮危害严重地区的3 级及以上堤防工程，宜对风暴潮的影响进行专门分析。
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附录C 波浪计算
C．1 波浪要素确定
C．1．1 计算风浪的风速、风向、风区长度、风时与水域水深的取值，应符合下列规定:
1 风速应采用水面以上10m高度处的自记10min平均风速。
2 计算风浪的主风向宜在计算堤段处的向岸风的方位角中选定，其允许偏差为±22.5°。
3 当计算风向两侧较宽广、水域周界比较规则时，风区长度可采用由计算点逆风向量到对岸的距离；当水域周界不规则、水域中有岛屿或有转弯、汊道时，风区长度可采用等效风区长度Fe[ 图C．1．1(a)、图C．1．1(b)、图C．1．1(c)]，Fe可按下列公式计算确定:
式中：ri——在风向两侧各45°范围内，每隔△α由计算点引到对岸的射线长度(m)；
αi——射线ri与主风向上射线r0之间的夹角(°)。计算时可取△α=7.5°(i=O， ±1，±2 ，…，±6)。
4 当风区长度F小于或等于100km时，可不计风时的影响。
5 水深可按风区内水域平均深度确定。当风区内水域的水深变化较小时，水域平均深度可按计算风向的水下地形剖面图确定。
图C．1．1 等效风区长度计算
C．1．2 风浪要素可按下列公式计算确定:
式中：H——平均波高(m)；
T——平均波周期(s)；
V——计算风速(m/s)；
F——风区长度(m)；
d——水域的平均水深(m)；
g——重力加速度；
tmin——风浪达到定常状态的最小风时（s）。
C．1．3 不规则波波列中，累积频率为P的波高HP与平均波高H的比值HP/H可按表C．1．3确定。
C．1．4 不规则波的周期可采用平均波周期T表示，按平均波周期计算的波长L可按下式确定：
C．1．5 设计波浪推算应符合下列规定:
1 对河、湖堤防，设计波浪要素可采用风速推算的方法，并应按本规范第C. 1. 2 条计算确定。设计波浪的计算风速还可采用历年汛期最大风速平均值的1.5倍。
2 对河口、海岸堤防，可按下列方法确定:
1) 当工程地点有20年以上的长期测波资料时，设计波高可采用年最大波高系列进行频率分析的方法确定，其重现期可采用设计潮位的重现期。
2) 当工程地点无长期测波资料时，在风区长度不大于100km条件下，设计波浪要素可采用风速推算的方法，并按本规范第C．1．2条计算确定，计算风速重现期可采用设计潮位的重现期。在开敞水域条件下，可采用历史地面天气图确定风场，并采用风场推算风浪要素方法确定设计波高。
3) 与设计波高对应的波周期，对有限水域可按本规范公式(C．1．2-2)计算确定；对开敞水域宜通过分析确定。
C．1．6 近岸波浪浅水变形计算应符合下列规定:
1 波浪向近岸浅水区传播时，可假定平均波周期不变，任意水深处的波长可按本规范公式(C．1．4)或本规范表C．1．6确定。
2 浅水区任意水深处的波高应按浅水变形计算确定。当水底坡度平缓，且波浪传播距离较长时，浅水变形计算宜计入底摩阻的影响。
3 浅水波浪变形计算得到的设计波高不应大于该处水深条件下的极限波高。
注：表中波长单位为m。
C．2 风壅水面高度计算
C．2．1 有限风区水域的风壅水面高度可按下式计算:
（C．2．1）
式中：e——计算点的风壅水面高度(m)；
K——综合摩阻系数，可取3.6×10-6；
V——设计风速，按计算波浪的风速确定；
F——由计算点逆风向量到对岸的距离(m)；
d——水域的平均水深(m)；
β——风向与堤轴线的法线的夹角(°)。
C．2．2 对水深小、风区长度大的水域风壅水面高度计算，宜进行专门分析确定。
C．3 波浪爬高计算
C．3．1 在风的直接作用下，正向来波在单一斜坡上的波浪爬高可按下列要求确定:
1 当斜坡坡率m＝1.5～5.0、H/L ≥0.025 时，可按下列公式计算:
式中:RP——累积频率为P的波浪爬高(m)；
K△——斜坡的糙率及渗透性系数，根据护面类型按表C．3．1-1确定；
KV——经验系数，可根据风速V(m/s)、堤前水深d(m)、重力加速度g(m/s2)组成的无维量V/
KP——表示RP和平均爬高R比值RP/R的爬高累积频率换算系数，可按表C．3．1-3确定。对不允许越浪的堤防，爬高累积频率宜取2%；对允许越浪的堤防，应根据越浪量大小，采取相应的防护措施；
m——斜坡坡率；
α——斜坡坡角(°)；
H——堤前波浪的平均波高(m)；
L——堤前波浪的平均波长(m)。
2 当m≤1.0、H/L≥0.025时，可按下式计算:
式中：R0——无风情况下，光滑不透水护面(K△＝1)、H＝1m时的爬高值(m)，可按表C．3．1-4确定。
3 当1.0＜m＜1.5时，可由m=1.0和m=1.5的计算值按内插法确定。
表C．3．1-1 斜坡的糙率及渗透性系数K△ | |
护面类型 | K△ |
光滑不透水护面(沥青混凝土、混凝土) | 1.0 |
混凝土板 | 0.95 |
草皮 | 0.90 |
砌石 | 0.80 |
抛填两层块石(不透水堤心) | 0.60～0.65 |
抛填两层块石(透水堤心) | 0.50～0.55 |
注:m≤1.0,砌石护面取K△＝1.0。
表C．3．1-2 经验系数KV | ||||||||
V/
| ≤1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | ≥5 |
KV | 1 | 1.02 | 1.08 | 1.16 | 1.22 | 1.25 | 1.28 | 1.30 |
表C．3．1-3 爬高累积频率换算系数KP | ||||||||||
H/d | P(%) | |||||||||
0.1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 10 | 13 | 20 | 50 | |
＜0.1 | 2.66 | 2.23 | 2.07 | 1.97 | 1.90 | 1.84 | 1.64 | 1.54 | 1.39 | 0.96 |
0.1～0.3 | 2.44 | 2.08 | 1.94 | 1.86 | 1.80 | 1.75 | 1.57 | 1.48 | 1.36 | 0.97 |
＞0.3 | 2.13 | 1.86 | 1.76 | 1.70 | 1.65 | 1.61 | 1.48 | 1.40 | 1.31 | 0.99 |
表C．3．1-4 R0值 | |||
m=cotα | 0 | 0.5 | 1.0 |
R0 | 1.24 | 1.45 | 2.20 |
C．3．2 带有平台的复式斜坡堤(图C．3．2)的波浪爬高，可先确定该断面的折算坡率me，再按坡率为me的单坡断面确定其爬高。折算坡率me可按下列公式计算：
1 当△m＝(m下－m上)=0时：2 当△m＞0时：
3 当△m＜0时：
式中：m上——平台以上的斜坡坡率；
m下——平台以下的斜坡坡率；
dw——平台的水深，当平台在静水位以下时取正值;平台在静水位以上时取负值(图C．3．2)；｜dw｜表示取绝对值(m)；
B——平台宽度(m)；
L——波长(m)。
折算坡率法适用条件：m上＝1.0～4.0，m下＝1.5～3.0，dw/L＝－0.025～＋0.025，0.05＜B/L≤0.25。
图C．3．2 带平台的复式斜坡堤
C．3．3 当来波波向线与堤轴线的法线成β角时，波浪爬高应乘以系数Kβ，当堤坡坡率m≥1， Kβ可按表C．3．3确定。
表C．3．3 系数Kβ | |||||||
β(°) | ≤15 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 90 |
Kβ | 1 | 0.96 | 0.92 | 0.87 | 0.82 | 0.76 | 0.6 |
C．3．4 1级、2级堤防或断面形状复杂的复式堤防的波浪爬高，宜通过模型试验验证。
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附录D 护岸计算
D．1 岸坡抗滑稳定计算
D．1．1 坡式护岸的稳定计算应包括整体稳定和边坡内部稳定计算，并应符合下列要求：
1 整体稳定计算应包括护岸及岸坡基础土的滑动和沿护坡底面的滑动。护岸及岸坡基础土的滑动可采用本规范附录F的方法计算。沿护坡底面的滑动可简化成沿护坡底面通过堤基的折线整体滑动(图D．1．1-1)。土体BCD的稳定安全系数可按下列公式计算:
图D．1．1-1 边坡整体滑动计算
式中：K——抗滑安全系数；
P1——滑动体GEAF沿滑动面FA方向的下滑力；
P2——滑动体ABD沿滑动面AB方向的下滑力；
f1——护坡与土坡的摩擦系数；
φ——基础土的内摩擦角(°)；
c——基础土的凝聚力(kN/㎡)；
t——滑动深度(m)；
W1——护坡体重量(kN)；
W2——基础滑动体ABD重量(kN)；
W3——基础滑动体BCD重量(kN)；
α1、α2、α3——滑动面FA、AB、BC与水平面的夹角。
2 当坡式护岸自身结构不紧密或埋置较深不易发生整体滑动时，应进行护坡内部的稳定计算(图D．1．1-2)。枯水期水位较低，全滑动面为abc折线时，维持极限平衡所需的护坡体内部摩擦系数f2值和石护坡稳定安全系数K可按下列公式计算:
图D．1．1-2 边坡内部滑动计算
式中：m1——折点b以上护坡内坡的坡率；
m2——折点b以下滑动面的坡率；
f1——护坡和基土之间的摩擦系数；
f2——护坡材料的内摩擦系数；
φ——护坡体内摩擦角。
D．1．2 重力挡墙结构稳定性计算应符合下列要求:
1 抗滑稳定(图D．1．2-1)可按下列公式验算:
图D．1．2-1 有限填土土压力计算
式中：G——挡土墙每延米自重(kN)；
Ea——主动土压力(kN)；
α0——挡土墙基底的倾角(°)；
α——挡土墙墙背的倾角(°)；
δ——土对挡土墙墙背的摩擦角(°)，可按表D. 1. 2-1选用；
μ——土对挡土墙基底的摩擦系数，由试验确定，也可接表D. 1. 2-2选用。
表D．1．2-1 土对挡土墙墙背的摩擦角δ | |
挡土墙情况 | 摩擦角δ |
墙背平滑，排水不良 | （0～0.33）φk |
墙背粗糙，排水良好 | （0.33～0.50）φk |
墙背很粗糙，排水良好 | （0.50～0.67）φk |
墙背与填土间不可能滑动 | （0.67～1.00）φk |
注:φk为墙背填土的内摩擦角标准值。
表D．1．2-2 土对挡土墙基底的摩擦系数μ | ||
土的类别 | 摩擦系数μ | |
黏性土 | 可塑 | 0.25～0.30 |
硬塑 | 0.30～0.35 | |
坚硬 | 0.35～0.45 | |
粉土 | 0.30～0.40 | |
中砂粗砂砾砂 | 0.40～0.50 | |
碎石土 | 0.40～0.60 | |
软质岩 | 0.40～0.60 | |
表面粗糙的硬质岩 | 0.65～0.75 | |
2 对碎石土，可根据其密实程度、填充物状况、风化程度等确定。
2 抗倾覆稳定(图D．1．2-2)应按下式验算:
图D. 1. 2-2 挡土墙抗倾覆稳定验算
式中：Eax——主动土压力沿水平方向的分力；
Eaz——主动土压力沿竖向的分力；
z——土压力作用点离墙踵的高度(m)；
xf——Eax作用点离墙趾的水平距离；
zf——Eax作用点离墙趾的垂直距离；
x0——挡土墙重心离墙趾的水平距离(m)；
b——基底的水平投影宽度(m) 。
3 主动土压力计算应符合下列要求:
1) 主动土压力可采用适用于砂性土的库仑公式，可按下列公式计算:
式中：E——主动土压力；
kq——均布荷载分布系数；
γ 、φ——填土的容重(kN/m³)和内摩擦角(°)；
α——墙背与竖直线所成的倾角(°)，墙背仰斜时，α为负值;墙背俯斜时，α为正值；
δ——外摩擦角，土与墙背间的摩擦角(°)；
β——填土表面与水平线所成的坡角(°)；
k——主动土压力系数；
q——均布荷载(kN/㎡)；
h0——外荷等代土层高度(m)；
H——墙背填土高度(m) 。
2) 库仑公式用于黏性土时，通过加大土内摩擦角，采用等值内摩擦角（φD）将黏着力(C)包括进去，可采用下式计算:
3) 重力式坝岸砌体背坡若呈折线型式，可分段计算主动土压力，计算段以上土体按均布荷载情况处理，并按公式(D．1．2-2)计算。
4) 堤防按地震设防时，重力式护岸主动土压力库仑计算公式应采用下列公式:
式中：ε——地震角，ε=tan-1μ，可按表D．1．2-3取值。
表D．1．2-3 地震角ε及地震系数μ | |||
地震烈度 | 7度 | 8度 | 9度 |
地震系数μ | 1/40 | 1/20 | 1/10 |
地震角ε | 1°25＇ | 3° | 6° |
D．2 护岸工程冲刷深度计算
D．2．1 丁坝冲刷深度计算应符合下列规定:
1 丁坝冲刷深度与水流、河床组成、丁坝形状与尺寸以及所处河段的具体位置等因素有关，其冲刷深度计算公式应根据水流条件、河床边界条件以及观测资料分析、验证选用。
2 非淹没丁坝冲刷深度可按下列公式计算:
式中：hs——冲刷深度(m)；
k1、k2、k3——丁坝与水流方向的交角θ、守护段的平面形态及丁坝坝头的坡比对冲刷深度影响的修正系数。位于弯曲河段凹岸的单丁坝，k2= 1.34；位于过渡段或顺直段的单丁坝，k2＝1.00；
m——丁坝坝头坡率；
Um——坝头最大流速(m/s)；
U——行近流速(m/s)；
LD——丁坝的有效长度(m)；
B——河宽(m)；
Uc——泥沙起动流速(m/s)，对于黏性与砂质河床可采用张瑞瑾公式(D．2．1-5)计算；
d50——床沙的中值粒径(m)；
H0——行近水流水深(m)；
γa、γ——泥沙与水的容重(kN/m³)；
g——重力加速度(m/s2)。
3 对于卵石的起动流速，可采用长江科学院的起动公式(D．2．1-6)计算。
D．2．2 顺坝及平顺护岸冲刷深度可按下列公式计算:
式中：hs——局部冲刷深度(m)；
H0——冲刷处的水深(m)；
Ucp——近岸垂线平均流速(m/s)；
n——与防护岸坡在平面上的形状有关，取n＝1/4～1/6；
η——水流流速不均匀系数，根据水流流向与岸坡交角α查表D．2．2采用。
表D．2．2 水流流速不均匀系数 | |||||||||
α | ≤15° | 20° | 30° | 40° | 50° | 60° | 70° | 80° | 90° |
η | 1.00 | 1.25 | 1.50 | 1.75 | 2.00 | 2.25 | 2.50 | 2.75 | 3.00 |
D．3 护坡护脚计算
D．3．1 斜坡干砌块石护坡的斜坡坡率为1.5～5.0时，护坡厚度可按下列公式计算:
式中：t——斜坡干砌块石护坡厚度(m)；
K1——系数，对一般干砌石可取0.266，对砌方石、条石取0.225；
γb——块石的容重(kN/m³)；
γ——水的容重(kN/m³)；
H——计算波高(m)，当d/L≥0.125 ，取H4%，当d/L＜0.125，取H13%， d为堤前或岸坡前水深(m)；
L——波长(m)；
m——斜坡坡率。
D．3．2 采用人工块体或经过分选的块石作为斜坡堤的护坡面层且斜坡坡率为1.5～5.0时，波浪作用下单个块体、块石的质量Q及护面层厚度，可按下列公式计算:
式中：Q——主要护面层的护面块体、块石个体质量(t)，当护面由两层块石组成，则块石质量可在0.75Q～1.25Q 范围内，但应有50%以上的块石质量大于Q。
γb——人工块体或块石的容重(kN/m³)；
γ——水的容重(kN/m³)；
H——设计波高(m)，当平均波高与水深的比值H/d＜O.3时，宜采用H5%； 当H/d≥0.3时，宜采用H13%；
KD——稳定系数，可按表D．3．2-1确定；
t——块体或块石护面层厚度(m)；
n——护面块体或块石的层数；
c——系数，可按表D．3．2-2确定。
表D．3．2-2 系数c | |||
护面类型 | 构造形式 | c | 备注 |
块石 | 抛填二层 | 1.0 | － |
块石 | 安放（立放）一层 | 1.3～1.4 | － |
四脚锥体 | 立放二层 | 1.0 | － |
扭工字块体 | 立放二层 | 1.2 | 定点随机安放 |
扭工字块体 | 立放二层 | 1.1 | 规则安放 |
D．3．3 混凝土板作为土堤护面时，满足混凝土板整体稳定所需的护面板厚度可按下式确定:
式中: t——混凝土护面板厚度(m)；
η——系数，对开缝板可取0.075；对上部为开缝板，下部为闭缝板可取0.10；
H——计算波高，取H1%(m)；
γb——混凝土板的容重(kN/m³)；
γ——水的容重(kN/m³)；
L——波长(m)；
B——沿斜坡方向(垂直于水边线)的护面板长度(m)。
D．3．4 在水流作用下，防护工程护坡、护脚块石保持稳定的抗冲粒径(折算粒径)可按下列公式计算:
式中：d——折算位径(m)，按球型折算；
W——石块重量(kN)；
v——水流流速(m/s)；
g——重力加速度(m/s2)；
C——石块运动的稳定系数；水平底坡C＝1.2，倾斜底坡C=0.9；
γs——石块的容重(kN/m³)；
γ——水的容重(kN/m³)。
.
附录E 渗流计算
E．1 一般规定
E．1．1 本附录适用于最常用的均质土堤的渗流计算，其他类型堤防的渗流计算可按有关规定执行。
E．1．2 渗流计算可根据实际情况分为不稳定渗流计算和稳定渗流计算。大江大河(湖泊)的堤防或中小河流重要的堤段可按稳定渗流根据公式法计算，重要堤防的渗流计算宜采用有限元法。
E．2 不透水堤基均质土堤渗流计算
E．2．1 下游坡无排水设备或有贴坡式排水时，可按下列公式进行渗流计算(图E．2．1):
图E．2．1 无排水设备土堤计算
式中:q——单位宽度渗流量[m³/(s·m)]；
k——堤身渗透系数(m/s)；
H1——上游水位(m)；
H2——下游水位(m)；
h0——下游出逸点高度(m)；
m1——上游坡坡率；
m2——下游坡坡率；
L——上游水位与上游堤坡交点距下游堤脚或排水体上游端部的水平距离(m)；
△L——上游水位与堤身浸润线延长线交点距上游水位与上游堤坡交点的水平距离(m)；
L1——渗流总长度(m)；
y——浸润线上任意一点距下游堤脚的垂直高度(m)；
x——浸润线上任意一点距出逸点的水平距离(m)。
E．2．2 下游有褥垫式排水时，可按下列公式进行渗流计算(图E．2．2):
图E．2．2 有褥垫式排水土堤计算
式中：α0——褥垫式排水体的工作长度(m)。
E．2．3 下游有排水棱体时，可按下列公式进行渗流计算(图E．2．3):
图E．2．3 有排水棱体土堤计算
式中: C——无量纲系数，与棱体临水坡坡率m3有关，可查表E．2．3确定。
表E．2．3 系数c | ||||||||
m3 | 0 | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | ∞ |
c | 1.347 | 1.248 | 1.183 | 1.142 | 1.115 | 1.098 | 1.085 | 1.000 |
E．3 透水堤基均质土堤渗流计算
E．3．1 透水堤基上的均质土堤应将堤身和堤基的渗流量分开计算，堤身、堤基单位宽度渗流量之和可按下式计算(图E．3．1):
E．3．1 透水地基均质土堤计算
式中:q——堤身、堤基单位宽度渗流量之和[m3/(s·m)；
qD——不透水地基上求得的相同排水形式的均质土堤单位宽度渗流量[m³/(s·m)。
E．3．2 计算透水地基上的均质土堤的浸润线时，应根据下游不同的排水形式首先计算特征水深，然后再计算浸润线。特征水深和浸润线计算应符合下列规定：
1 下游坡有贴坡排水或无排水设备时，特征水深可按下列公式计算:
1) 当k＞k0时(k为堤身渗透系数，k0为地基渗透系数):
2) 当k≤k0时:
2 下游有褥垫式排水(H2＝0)时，特征水深可按下式计算:
3 下游有排水棱体时，特征水深可按下列公式计算:
1) 下游有水((H2≠0):
2) 下游无水(H2＝0)时:
4 求得特征水深h0后，无论堤身采用何种排水形式，浸润线均可按下列公式计算：
5 对于采用褥垫式排水和排水棱体的土堤，可取m2＝0。
E．4 不稳定渗流计算
E．4．1 堤防在挡水过程中，未能形成稳定渗流时，可按不稳定渗流计算(图E．4．1)。渗流在背水坡坡脚出现所需时间T可按下列公式计算:
（E．4．1-1）
（E．4．1-2）
图E．4．1 不稳定渗流浸润线计算
式中：k——堤身渗透系数，采用大值平均值或试验数据中的较大值(m/s)；
n0——土的有效孔隙率；
n——孔隙率；
Sw%——饱和度。
E．4．2 当洪水持续时间t＜T时，应计算浸润线锋面距迎水坡脚距离L，可按下式计算:
E．5 背水坡渗流出口比降计算
E．5．1 不透水地基上均质土堤坡面渗流比降计算应符合下列规定:
1 下游无水(H2＝0)(图E．5．1-1)时，渗出点A点、堤坡与不透水面交点B点的渗流比降可分别按下列公式计算:
图E．5．1-1 下游无水计算(απ以弧度角计)
式中：J0——下游无水背水坡出口比降。
A、B两点之间的渗流比降按线性插值确定。
2 下游有水(图E．5．1-2)时，可按下列公式计算:
图E．5．1-2 下游有水计算(απ以弧度角计)
1) 渗出段AB，可按下列公式计算:
式中：J——下游有水背水坡出口比降。
2) 浸没段BC，可按下列公式计算:
或
（E．5．1-7）
式中：a0、b0——系数；
απ——坡面的坡角(以弧度计)。
3) 公式(E．5．1-6)、公式(E．5．1-7)的适用范围为
E．5．2 透水地基均质土堤坡面渗流比降计算应符合下列规定:
1 下游无水(H0＝0)(图E．5．2-1)时，沿渗出段AB、沿地基段BC的渗流比降可分别按下列公式计算:
图E．5．2-1 透水地基下游无水计算
2 下游有水(图E．5．2-2)时，沿渗出段AB的渗流比降采用本规范公式(E．5．2-1)计算，沿浸没坡BC、沿浸没地基面CD的渗流比降可分别按下列公式计算:
图E．5．2-2 透水地基下游有水计算(απ以弧度角计）
E．6 水位降落时均质土堤的浸润线
E．6．1 当k/μ/V小于或等于1/10时，可按水位开始降落前的浸润线位置进行堤坡稳定分析；当k/μ/V大于60时，可不进行上游坡的水位降落稳定计算；当k/μ/V大于1/10且小于或等于60时，应进行上游坡的稳定分析，按照缓降过程计算浸润线下降的位置(图E．6．1)。k 为土体的渗透系数(m/d)；V为水位降落的速度；μ为土体的给水度，按公式(E．6．1-1)计算:
式中：k——土体的渗透系数(cm/s)；
n——土体的孔隙率。
E．6．2 均质土堤水位下降时浸润线位置可按下式近似计算：
式中:H——降距(图E．6．1)(m)；
T——水位从初始位置至降落到堤脚或降落到最大降距所需的时间(s)；
t——计算时刻距始降时刻的时间间隔(s)，t小于或等于T。
图E．6．1 水位降落时浸润线计算
E．6．3 求得h0(t)后，浸润线可按下式计算:
E．6．4 h以上游堤基为基面，q(t)/k可由下列公式联合求解，符号含义见本规范图E．6．1:
式中：q(t)——表示t时刻由上游坡出渗的流量(m³/s)；
he(t)——表示t时刻上游坡出渗点高度(m)。
E．6．5 解联立方程可用一组he(t)值[H0＜he(t)＜(H0＋h0(t))]分别代入本规范公式(E．6．4-1) 和公式(E．6．4-2)，分别画出两条曲线，曲线的交点即为解，可求得he(t)和q(t)/k。
E．7 双层地基渗流计算
E．7．1 地基中若表层土透水性较弱，下部透水性较强，两层的渗透系数之比大于100即可称为双层地基，双层地基在全国各地广泛存在。背水侧无限长等厚双层地基(图E．7．1)，其弱透水层底部的承压水头可用下列公式计算：
图E．7．1 背水侧无限长等厚双层地基渗流计算
CD段:
BC段:
式中：h——弱透水底部承压水头(m)；
A——越流系数。
E．7．2 透水地基上弱透水层等厚有限长(图E．7．2)可用下列方法计算弱透水层底下透水层水位：
1 可用下列公式试算ζ，确定出逸段与非出逸段的分界点：
图E. 7. 2 透水地基上弱透水层等厚有限长计算
2 出逸段AB透水层水位可按下式计算:
式中：th、ch、sh——双曲线函数；
arth——反双曲线函数。
3 非出逸段BC透水层水位可按下列公式计算：
式中：k0——强透水层渗透系数(m/s)；
k1——弱透水层渗透系数(m/s)；
T0——强透水层厚度(m)；
T1——弱透水层厚度(m)；
x——AB段横坐标；
x＇——BC段横坐标；
△x＇——可根据表E. 7. 2计算求得。
表E．7．2 △x＇计算
x＇/T0 | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.3 |
△x＇/△0 | 1.00 | 0.76 | 0.56 | 0.39 | 0.26 | 0.19 | 0.14 | 0.10 | 0.07 | 0.05 | 0.03 | 0.02 | 0.01 | 0 |
E．7．3 弱透水层不等厚或不均质(各段渗透系数不同)可用递推公式求得临水侧和背水侧的不透水等效长度S上和S下，再按不透水底板求出弱透水层底面各点的承压水头。用递推法计算背水侧S下时，应满足地表水淹没弱透水层条件(图E．7．3-1)，并应符合下列规定:
图E. 7. 3-1 递推计算
1 越流系数可按下式计算：
式中：Ai——第i段的双层地基越流系数；
k0——强透水层的渗透系数(m/s)；
T0——强透水层的厚度(m)；
ki——第i段弱透水层的渗透系数(m/s)；
ti——第i段弱透水层的厚度(m)。
2 递推公式可按下列公式计算:
3 采用公式(E．7．3-2)和公式(E．7．3-3)递推临水侧等效长度时，从临水侧向背水侧递推，一直推到堤脚，所得S值即为临水侧的等效长度S上；背水侧从背水侧向临水侧递推，如图E．7．3-1所示，方法同前，算出背水侧等效长度S下，递推过程如图E. 7. 3-2所示。
图E. 7. 3-2 临水侧等效长度递推过程
4 弱透水层无限长时，S0=0；弱透水层为有限长时，在弱透水层端部S0=0.441T0。
5 弱透水层渗透系数没有变化和等厚时，可只要递推一次就推到堤前。渗透系数或厚度有变化时，应按不同渗透系数或不同厚度分段递推。
6 求得S上、S下以后，可用下列公式求出背水侧弱透水层下各点的承压水头(图E. 7. 4-1):
式中：S上——临水侧等效长度；
S下——背水侧等效长度。
E．7．4 加盖重以后，如盖重材料的渗透系数很大，通过弱透水层的渗透水能畅通排出，可不再核算。如果加盖重材料的渗透系数不是很大，则加盖重后等效长度应加长，应采用递推公式重新计算盖重(图E．7．4-1、图E．7．4-2)，可按下列方法具体计算:
图E．7．4-2 盖重计算
1 盖重所用材料的渗透系数，一般情况下与其下的弱透水层不同，如n段弱透水层的渗透系数和厚度为kn、tn，首先把盖重材料的k＇、t＇换算成与其下的弱透水层相同渗透系数的厚度t1＇，t1＇＝
2 盖重如做成梯形，可划分成若干个阶梯形等厚的段落，逐段递推，分段越多越精确。
3 求得加盖重的等效长度以后，采用本规范公式(E. 7. 3-5)求得各点承压水头，核算盖重段及盖重后各段的渗透及抗浮稳定。
E．7．5 堤基排水减压沟的沟半顶宽b≤0.3T(T为透水层厚度)、沟深S≤0.3T时，可采用半理论半经验计算方法进行计算。可按下列方法具体计算。
1 排水减压沟的正、反对称流态如图E．7．5所示。
图E. 7. 5 减压沟的正反对称流态示意
b0—沟的半底宽(m)，b—沟的半顶宽(m)，S—沟深(m),
Jp—正对称流的水力比降，Jn—反对称流的水力比降；
θ—边坡倾角(°)，T—透水层厚度(m)，F—半沟断面面积(㎡),
dp—正对称流的附加渗径长度(m)；dn—反对称流的附加渗径长度(m)
2 附加渗径长度可按下列公式计算：
3 覆盖层不透水，或渗透系数甚小的情况，正、反对称流的水力比降可按下列公式计算:
式中:H1——设沟水位为零的上游水位(m)；
H2——设沟水位为零的下游水位(m)；
L1——沟中心至上游边界距离(m)；
L2 ——沟中心至下游边界距离(m)。
4 覆盖层不透水，或渗透系数甚小的情况，渗透流量可按下列公式计算:
式中：k——透水层渗透系数(m/d)；
q1——上游入沟单宽流量[m³/(d·m)]；
q2——下游入沟单宽流量[m³/(d·m)]。
5 覆盖层不透水，或渗透系数甚小的情况，透水层的水位分布可按下列公式计算:
式中：h1——沟上游透水层的水位分布(m)；
h2——沟下游透水层的水位分布(m)；
x——离沟中心的距离(m)。
6 下游无限延伸，L2＝∞，或沟下游离沟边T以远区域砂层尖灭封闭时，应为Jp=Jn，q1 ＝q，q2＝0，正反对称流的水力比降和沟下游砂层的剩余水位hε，可按下列公式计算:
7 覆盖层透水的情况，可用下列公式将x换算为x＇，再用x＇代替本规范公式(E. 7. 5-4)中的x，算出透水层中的水位:
式中：A——越流系数；
k——透水层渗透系数(m/d)；
k＇——覆盖层渗透系数(m/d)；
T——透水层厚度(m)；
T＇——覆盖层厚度(m)；
L——计算上游时用L1 ，计算下游时用L2。
E．8 防洪墙底部渗流计算
E．8．1 防洪墙底部渗流计算可采用阻力系数法(图E．8．1)。
图E．8．1 防洪墙底部渗流计算
E．8．2 防洪墙地基的有效深度可按下列公式计算:
式中：Te——土基上底板的地基有效深度，Te值大于地基实际深度时，应按地基实际深度采用(m)；
L0——地下轮廓的水平投影长度(m)；
S0——地下轮廓的垂直投影长度(m)。
E．8．3 分段阻力系数可按下列公式计算:
1 进、出口段(图E．8．3-1)可按下式计算:
式中：ξ0——进、出口段的阻力系数；
S——板桩或齿墙的入土深度(m)；
T——地基透水层深度(m)。
2 内部垂直段(图E．8．3-2)可按下式计算:
式中：ξy——内部垂直段的阻力系数。
3 水平段(图E．8．3-3)可按下式计算:
图E. 8. 3-3 水平段
式中:ξx——水平段的阻力系数；
Lx——水平段长度(m)；
S1、S2——进、出口段板桩或齿墙的入土深度(m)。
E．8．4 各分段水头损失值可按下列公式计算:
式中:hi——各分段水头损失值(m)；
ξi——各分段的阻力系数；
n——总分段数。
E．8．5 底板深入地基并有板桩时，进、出口段水头损失值和渗透压力分布图形可按下列方法进行局部修正。
1 进、出口段修正后的水头损失值可按下列公式计算(图E．8．5-1):
图E. 8. 5-1 进、出口段修正后的水头损失值
式中：h0＇——进、出口段修正后的水头损失值(m)；
h0——进、出口段水头损失值(m)；
β＇——阻力修正系数，当计算的β＇≥1.0 时，采用β＇＝1.0；
S＇——底板埋深与板桩入土深度之和(m)；
T＇——板桩另一侧地基透水层深度(m)。
2 修正后水头损失的减小值可按下式计算:
式中：△h——修正后水头损失的减小值(m)。
3 水力比降呈急变形式的长度可按下式计算:
式中：Lx＇——水力比降呈急变形式的长度(m)。
4 出口段渗透压力分布图形可按图E. 8. 5-2进行修正。
图E. 8. 5-2 出口段渗透压力分布
QP＇—原有水力比降线
E．8．6 进、出口段齿墙不规则部位可按下列方法进行修正(图E．8．6)。
图E. 8. 6 进、出口段齿墙不规则部位渗流修正计算简图
1 当hx≥△h时，可按下式进行修正：
式中：hx——水平段的水头损失值(m)；
hx＇——修正后的水平段水头损失值(m)。
2 当hx＜△h时，可按下列情况分别进行修正:
1) 若hx＋hy≥△h，可按下列公式进行修正:
式中：hy——内部垂直段的水头损失值(m)；
hy＇——修正后的内部垂直段水头损失值(m)。
2) 若hx＋hy＜△h，可按本规范公式(E. 8. 6-2) 和下列公式进行修正：
式中：hCD——图E．8．6-1和图E．8．6-2中CD 段的水头损失值(m)；
hCD＇——修正后的CD段水头损失值(m) 。
E．8．7 出口段渗流比降值可按下式计算：
附录F 抗滑稳定计算
F．O．1 稳定渗流期应采用有效应力法，施工期可采用总应力法，外水位降落期可同时采用有效应力法和总应力法，并应以较小的安全系数为准。
F．O．2 土的抗剪强度指标可用三轴压缩试验测定，亦可用直剪试验测定，应按现行行业标准《土工试验规程》SL 237规定进行。抗剪强度指标的测定和应用方法可按表F．O．1选用。当堤基为饱和黏性土，并以较快的速度填筑堤身时，可采用快剪或不排水剪的现场十字板强度指标。
F．O．3 圆弧滑动(图F．O．3)稳定可按下列公式计算:
图 F．O．3 圆弧滑动条分法计算
1 瑞典圆弧法可按下式计算:
2 简化毕肖普法可按下式计算：
式中：W——土条重量(kN)；
Q、V——水平和垂直地震惯性力(V向上为负，向下为正)(kN)；
u——作用于土条底面的孔隙压力(kN/㎡)；
α——条块重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角(°)；
b——土条宽度(m)；
c＇、φ＇——土条底面的有效凝聚力(kN/㎡) 和有效内摩擦角(°)；
Mc——水平地震惯性力对圆心的力矩(kN·m)；
R——圆弧半径(m)。
F．O．4 运用本规范公式(F．O．3-1)、公式(F．O．3-2)时，应符合下列规定:
1 静力计算时，地震惯性力应等于零。
2 施工期，堤坡条块应为实重〈设计干容重加含水率)。如堤基有地下水存在时，条块重应为W＝W1＋W2。W1应为地下水位以上条块湿重，W2应为地下水位以下条块浮重。采用总应力法计算，孔隙压力应为u＝0，c ＇、φ＇应采用cu、φu。
3 稳定渗流期用有效应力法计算，孔隙压力U应用u－γwZ代替。u应为稳定渗流期的孔隙压力，条块重应为W＝W1＋W2。W1应为外水位以上条块实重，浸润线以上为湿重，浸润线和外水位之间应为饱和重；W2应为外水位以下条块浮重。
4 水位降落期，用有效应力法计算时，应按降落后的水位计算，方法应符合本条第3款的规定。用总应力法时，c ＇、φ＇采用ccu、φcu；分子应采用水位降落前条块重W＝W1＋W2，W1应为外水位以上条块湿重，W2应为外水位以下条块浮重，u应用ui－γwZ代替，ui应为水位降落前孔隙压力；分母应采用库水位降落后条块重
W＝W1＋W2，W1应为外水位以上条块实重，浸润线以上应为湿重，浸润线和外水位之间应为饱和重，W2应为外水位以下条块浮重。
F．O．5改良圆弧法计算堤坡稳定安全系数可用下列公式计算(图F．O．5):
式中：W——土体B＇BCC＇的有效重量(kN)；
c、φ——软弱土层的凝聚力(kN)及内摩擦角(°)；
Pa——滑动力(kN)；
Pn——抗滑力(kN)。
F．O．6 防洪墙的抗滑稳定安全系数应按下式计算:
式中：Kc——抗滑稳定安全系数；
ΣW——作用于墙体上的全部垂直力的总和(kN)；
ΣP——作用于墙体上的全部水平力的总和(kN)；
f——底板与堤基之间的摩擦系数。
F．O．7 防洪墙的抗倾稳定安全系数应按下式计算:
式中:K0——抗倾稳定安全系数；
MV——抗倾覆力矩(kN·m)；
MH——倾覆力矩(kN·m)。
F．O．8 防洪墙基底压应力应按下式计算:
式中：σmax、min——基底的最大和最小压应力(kPa)；
ΣG——垂直荷载(kN)；
A——底板面积(㎡)；
ΣM——荷载对底板形心轴的力矩(kN·m)；
ΣW——底板的截面系数(m³)。
本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
1）表示很严格，非这样做不可的：
正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；
2) 表示严格，在正常情况下均应这样做的：
正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；
3) 表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：
正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；
4) 表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行时的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
《防洪标准》GB 50201
《土工合成材料应用技术规范》GB 50290
《水利水电工程地质勘察规范》GB 50487
《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL 62
《水利工程水利计算规范》SL 104
《堤防工程地质勘察规程》SL 188
《水工混凝土结构设计规范》SL 191
《水工建筑物抗震设计规范》SL 203
《土工试验规程》SL 237