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摘要：在堤防建设中，城市堤防工程建设与加固占有相当比例。在工程设计中，筑堤的土料和压实问题是影响城市堤防建设施工质量的两个主要因素。本文结合实际，围绕筑堤的土料和压实问题这两方面对城市堤防工程设计进行分析与探讨。
关键词：城市堤防；堤型选择；工程设计；可持续发展
1引言
建设城市堤防工程，不仅以所在湖泊、河流等地的综合规划和防潮防洪为依据，还不能与城市总体建设截然分开，以此建设才能满足稳定、渗流和变形等要求的堤防。在沿海城市和内陆城市的堤防设计中，遇到了很多新的问题。在进行堤防设计时，根据各堤防的实际情况，应认证探究，采用合理的设计方案，彻底贯彻因地制宜、就地取材的原则，并结合采用适宜的景观设计，根据地形地貌、水系水域、地质与社会经济等基本情况实现对堤防建设的合理化以提高工程质量。
2地质分段问题
由于自然界的地质条件有很多种，堤防工程跨越的地理长度较长，其中包含了不同的地质。根据地质条件将地质单元分成不同的类别对堤防工程是有必要的。可是在实际工程中，有些勘测单位为了节省开销、少花力气不对地质进行分段，或者是地质分段没有按照要求进行科学的分段，结果分段不合理，有的还是互相矛盾。这样的做法会导致工程的设计和施工方法缺乏针对性，间接的影响工程的质量。
对地质条件用“好”和“差”来评价是不准确的。比如某些堤基由于渗透性差所以根据这点就将其划为差的地质条件。可是这个堤基的抗滑稳定性和承载力都是较优的，又或者淤泥质的土质地基，它的抗渗条件好，可是承载力和抗滑稳定性就稍微差些。所以用“好"和“差”来评价地址条件都存在矛盾性。
常规的工程地質分类就是根据工程地质条件加上自然因素和工程因素。这种方法过于受到传统思维的约束，没有联系工程的实际情况。我们可以运用逆向的思维方式，从工程地质问题出发，结合以前工程的经验，将工程地质条件作为基础来设计满足工程实际需要的地质分段法。其实工程地质的问题最主要的又三大类，即渗透破坏、滑动与沉降以及崩岸。其中堤基的岩土体主要有砂性土、粘性土以及二者的混合结构。
3堤防的土料选取
土料根据自身的颗粒大小组成情况可以分为两大类，即粗粒和细粒。粗粒的土料类型有砾石、砂、卵石等；细粒的土料类型有粉土、壤土、粉砂和一些土类派生的粉质壤土等。在堤防建设中，利用粗粒土料来建设工程的支撑棱体的构建。为了保证一些斜墙和心墙起到防渗的作用，工程一般都是选用细粒土料来填筑，而且在大多数的工程堤防建筑上都是把采用细粒土料来填筑做为原则。在堤防建筑上，最理想的筑堤土料是细粒中的中粉质壤土和粉质粘土（粘粒含量不能超过40%）。主要原因是高含量的粘粒土料容易被压实，而且土体一般情况下不会因失水而开裂。低粘粒的土料在碾压过程中其含水量不易把握，如果含水量较小，在压实后的填土就达不到标准的质量程度，土壤仍然很松散；如果含水量较高，在碾压过程中不仅可能出现“弹簧土”现象，还会降低粉性土的抗渗透变形能力。在汛期，含水量较高可能导致滑坡现象和流土破坏现象；在干旱期，不做好堤防的表面保护措施可能影响环境甚至交通。所以，施工方法要根据施工现场的土壤质量来做科学的选择。
4压实问题
细粒土料压实采用的是碾压式施工法，这种压实方法的两个重要的土工指标是土料的含水率和各含水率对应的最大干密度。这两个重要的指标数据是根据室内土料的击实试验得出的。其物理意义如下：当土料在适宜的含水率情况下，每个细粒的表面因为含水量适中都有一层薄膜水，在这层水的作用下，每个细粒之间的阻力减小润滑度增加，在碾压工程中挤压，使得各个细粒之间的空隙减小，从而干密度增加致使压实效果更佳，而在这过程中土料的含水量没有改变，从而提高了堤防的饱和度。当土中的含水率较高时，细粒表面的薄膜水的厚度增加，导致土体膨胀、干密度降低，最终影响压实的效果。如果土中的含水率进一步增加可能出现“弹簧土”。当土中的含水率低于适宜的含水率，细粒表面的润滑度达不到润滑的效果，导致细粒之间的阻力变大，压实效果不好。
一般情况下，在压实功能下某种土质的最佳含水率只有一个数值，这个数值就称为最优含水率。最优含水率对应的干密度大小称为最大干密度。土料压实的最终目的就是提高力学性能，例如抗剪强度、参透性、压缩性等。施工过程中，要想保证施工的质量和安全就必须达到设计要求中的压实干密度的标准。在《土工试验规程》中有明确规定，在击实试验中若果使用轻型的击实试验标准，其击实的次数必须达到25次。这种标准的次数比较适用于使用气胎碾、重型铲运机等这样的碾压机的堤防工程。而且这种标准的实验干密度不是一般的轻型压实机重复的多压几下能够压实的。所以，在压实操作过程中要根据压实机具的类型选择匹配的压实标准。
堤防建设的设计部门提出在施工单位开工前要进行填筑干密度和压实度的实验。施工单位要现场使用规定的土料和压实机进行正式的一次施工操作。由于城市堤防工程建设中对于土料的含水率控制较难，所以可以使用实际料场中料土的自然含水率代替最优含水率。施工单位还有现场进行碾压试验，通过试验对设计施工参数进行参考和改进，如果存在较大问题，可以在提前设计有效的技术方案。
5施工过程中的问题及处理方法
在堤防工程施工的过程中要加强统一管理的制度。铺土和碾压的操作要统一的进行，并且还要配置平土机来同步进行整平工作。在相邻的作业段之间如果出现高度差就用斜坡将它们衔接好，并且相接的坡度的陡度不能超过1:3。在上堤压实工程中要求块状的粒径如果超过10厘米，就要强制破碎处理，这样做的目的是避免出现架空层的现象，影响工程的总体质量。
在施工过程中没有处理好的各作业段之间的层面碾压问题，可能导致作业段之间出现虚土和块状土堆积现象，这样下去严重的可能导致堤面出现界沟和界墙等隐患。如果出现界沟和界墙，就要在这些部位重新挖开分层铺土填筑，用斜坡的方式将两侧的填土结合起来，其坡度应控制在1:3到1:5之间，而且为了压实要增加碾压次数。
将老提和新堤相结合，要先处理老提上的树根、植物根茎等杂物，使其表面保持干净，同时要削减老堤坡的高度，使其保持1:3到1:5的坡度。在填土的同时要同步的处理，使新、老堤的接头处能够很好的结合，削减高度差较大的坡度。如果在老堤上有较多的坚硬粘土，可以采用开挖结合槽的方法将新、老堤更好的连接在一起。
在两侧回填土的施工时，最适宜的条件是混凝土的强度达到设计的60%左右，将建筑物表面的一些乳皮和粉尘等杂物清理干净，割除露在外面的铁件并且用用水泥砂浆覆盖在表面起到保护的作用。在最后的填筑过程中，建筑物的表面要保持湿润状态，在涂泥的同时要边土、夯实。为了保证结合处不产生接触渗透和冲刷现象，铺土的高度要和涂泥浆高度水平。
6结语
在城市堤防设计中，按照地质条件的不同要将其分成不同的地质段，根据工程地质段的特点设计合理的施工方案。在堤防的土料选取上，要严格按照设计要求，采用适宜的土料。在采用碾压式的堤防填筑施工时，压实问题要相当重视，在整个施工过程中要谨慎观察提上表面的变化，保证施工质量。
参考文献：
[1] 张生，张延乐. 堤防工程施工与质量控制[M]，郑州：黄河水利出版社，2006,12
[2] 高清峰，曲媛媛，徐淑琴.城市堤防工程设计的堤型选择[J]，工业技术，2009（15）890-891
[3] 王飚. 浅析城市堤防工程设计[J]，水利工程，2009（2），57-59
[4] 马国良，王广月，夏祥哲. 基于层次分析法的堤防工程设计方案优选[J]，2006（23），26-28
关键词：城市堤防；堤型选择；工程设计；可持续发展
1引言
建设城市堤防工程，不仅以所在湖泊、河流等地的综合规划和防潮防洪为依据，还不能与城市总体建设截然分开，以此建设才能满足稳定、渗流和变形等要求的堤防。在沿海城市和内陆城市的堤防设计中，遇到了很多新的问题。在进行堤防设计时，根据各堤防的实际情况，应认证探究，采用合理的设计方案，彻底贯彻因地制宜、就地取材的原则，并结合采用适宜的景观设计，根据地形地貌、水系水域、地质与社会经济等基本情况实现对堤防建设的合理化以提高工程质量。
2地质分段问题
由于自然界的地质条件有很多种，堤防工程跨越的地理长度较长，其中包含了不同的地质。根据地质条件将地质单元分成不同的类别对堤防工程是有必要的。可是在实际工程中，有些勘测单位为了节省开销、少花力气不对地质进行分段，或者是地质分段没有按照要求进行科学的分段，结果分段不合理，有的还是互相矛盾。这样的做法会导致工程的设计和施工方法缺乏针对性，间接的影响工程的质量。
对地质条件用“好”和“差”来评价是不准确的。比如某些堤基由于渗透性差所以根据这点就将其划为差的地质条件。可是这个堤基的抗滑稳定性和承载力都是较优的，又或者淤泥质的土质地基，它的抗渗条件好，可是承载力和抗滑稳定性就稍微差些。所以用“好"和“差”来评价地址条件都存在矛盾性。
常规的工程地質分类就是根据工程地质条件加上自然因素和工程因素。这种方法过于受到传统思维的约束，没有联系工程的实际情况。我们可以运用逆向的思维方式，从工程地质问题出发，结合以前工程的经验，将工程地质条件作为基础来设计满足工程实际需要的地质分段法。其实工程地质的问题最主要的又三大类，即渗透破坏、滑动与沉降以及崩岸。其中堤基的岩土体主要有砂性土、粘性土以及二者的混合结构。
3堤防的土料选取
土料根据自身的颗粒大小组成情况可以分为两大类，即粗粒和细粒。粗粒的土料类型有砾石、砂、卵石等；细粒的土料类型有粉土、壤土、粉砂和一些土类派生的粉质壤土等。在堤防建设中，利用粗粒土料来建设工程的支撑棱体的构建。为了保证一些斜墙和心墙起到防渗的作用，工程一般都是选用细粒土料来填筑，而且在大多数的工程堤防建筑上都是把采用细粒土料来填筑做为原则。在堤防建筑上，最理想的筑堤土料是细粒中的中粉质壤土和粉质粘土（粘粒含量不能超过40%）。主要原因是高含量的粘粒土料容易被压实，而且土体一般情况下不会因失水而开裂。低粘粒的土料在碾压过程中其含水量不易把握，如果含水量较小，在压实后的填土就达不到标准的质量程度，土壤仍然很松散；如果含水量较高，在碾压过程中不仅可能出现“弹簧土”现象，还会降低粉性土的抗渗透变形能力。在汛期，含水量较高可能导致滑坡现象和流土破坏现象；在干旱期，不做好堤防的表面保护措施可能影响环境甚至交通。所以，施工方法要根据施工现场的土壤质量来做科学的选择。
4压实问题
细粒土料压实采用的是碾压式施工法，这种压实方法的两个重要的土工指标是土料的含水率和各含水率对应的最大干密度。这两个重要的指标数据是根据室内土料的击实试验得出的。其物理意义如下：当土料在适宜的含水率情况下，每个细粒的表面因为含水量适中都有一层薄膜水，在这层水的作用下，每个细粒之间的阻力减小润滑度增加，在碾压工程中挤压，使得各个细粒之间的空隙减小，从而干密度增加致使压实效果更佳，而在这过程中土料的含水量没有改变，从而提高了堤防的饱和度。当土中的含水率较高时，细粒表面的薄膜水的厚度增加，导致土体膨胀、干密度降低，最终影响压实的效果。如果土中的含水率进一步增加可能出现“弹簧土”。当土中的含水率低于适宜的含水率，细粒表面的润滑度达不到润滑的效果，导致细粒之间的阻力变大，压实效果不好。
一般情况下，在压实功能下某种土质的最佳含水率只有一个数值，这个数值就称为最优含水率。最优含水率对应的干密度大小称为最大干密度。土料压实的最终目的就是提高力学性能，例如抗剪强度、参透性、压缩性等。施工过程中，要想保证施工的质量和安全就必须达到设计要求中的压实干密度的标准。在《土工试验规程》中有明确规定，在击实试验中若果使用轻型的击实试验标准，其击实的次数必须达到25次。这种标准的次数比较适用于使用气胎碾、重型铲运机等这样的碾压机的堤防工程。而且这种标准的实验干密度不是一般的轻型压实机重复的多压几下能够压实的。所以，在压实操作过程中要根据压实机具的类型选择匹配的压实标准。
堤防建设的设计部门提出在施工单位开工前要进行填筑干密度和压实度的实验。施工单位要现场使用规定的土料和压实机进行正式的一次施工操作。由于城市堤防工程建设中对于土料的含水率控制较难，所以可以使用实际料场中料土的自然含水率代替最优含水率。施工单位还有现场进行碾压试验，通过试验对设计施工参数进行参考和改进，如果存在较大问题，可以在提前设计有效的技术方案。
5施工过程中的问题及处理方法
在堤防工程施工的过程中要加强统一管理的制度。铺土和碾压的操作要统一的进行，并且还要配置平土机来同步进行整平工作。在相邻的作业段之间如果出现高度差就用斜坡将它们衔接好，并且相接的坡度的陡度不能超过1:3。在上堤压实工程中要求块状的粒径如果超过10厘米，就要强制破碎处理，这样做的目的是避免出现架空层的现象，影响工程的总体质量。
在施工过程中没有处理好的各作业段之间的层面碾压问题，可能导致作业段之间出现虚土和块状土堆积现象，这样下去严重的可能导致堤面出现界沟和界墙等隐患。如果出现界沟和界墙，就要在这些部位重新挖开分层铺土填筑，用斜坡的方式将两侧的填土结合起来，其坡度应控制在1:3到1:5之间，而且为了压实要增加碾压次数。
将老提和新堤相结合，要先处理老提上的树根、植物根茎等杂物，使其表面保持干净，同时要削减老堤坡的高度，使其保持1:3到1:5的坡度。在填土的同时要同步的处理，使新、老堤的接头处能够很好的结合，削减高度差较大的坡度。如果在老堤上有较多的坚硬粘土，可以采用开挖结合槽的方法将新、老堤更好的连接在一起。
在两侧回填土的施工时，最适宜的条件是混凝土的强度达到设计的60%左右，将建筑物表面的一些乳皮和粉尘等杂物清理干净，割除露在外面的铁件并且用用水泥砂浆覆盖在表面起到保护的作用。在最后的填筑过程中，建筑物的表面要保持湿润状态，在涂泥的同时要边土、夯实。为了保证结合处不产生接触渗透和冲刷现象，铺土的高度要和涂泥浆高度水平。
6结语
在城市堤防设计中，按照地质条件的不同要将其分成不同的地质段，根据工程地质段的特点设计合理的施工方案。在堤防的土料选取上，要严格按照设计要求，采用适宜的土料。在采用碾压式的堤防填筑施工时，压实问题要相当重视，在整个施工过程中要谨慎观察提上表面的变化，保证施工质量。
参考文献：
[1] 张生，张延乐. 堤防工程施工与质量控制[M]，郑州：黄河水利出版社，2006,12
[2] 高清峰，曲媛媛，徐淑琴.城市堤防工程设计的堤型选择[J]，工业技术，2009（15）890-891
[3] 王飚. 浅析城市堤防工程设计[J]，水利工程，2009（2），57-59
[4] 马国良，王广月，夏祥哲. 基于层次分析法的堤防工程设计方案优选[J]，2006（23），26-28