倒挂井阻渗对古防洪堤渗流稳定的影响.pdf

第54卷第8 期2023年8 月文章编号：10 0 1-417 9(2 0 2 3)0 8-0 2 33-0 7引用本文：李骞，周建芬，秦子鹏，等.倒挂井阻渗对古防洪堤渗流稳定的影响J.人民长江,2 0 2 3,54（8）：2 33-2 39.人民长江YangtzeRiverVol.54,No.8Aug.，2 0 2 3倒挂井阻渗对古防洪堤渗流稳定的影响李骞,周建号2.3,秦子鹏2 3,曹明杰2 3,严芳1（1.浙江省兰溪市三江水利工程管护所，浙江金华32 110 0；2.浙江水利水电学院，浙江杭州310 0 18；3.浙江省农村水利水电资源配置与调控关键技术重点实验室，浙江杭州310 0 18)摘要：在中国许多地方，仍有古防洪堤在发挥防洪、航运等功能。为了探究经不同古堤修复加固技术修茸后，洪水涨落对古防洪堤中土体渗流稳定的影响机制，构建了多孔连续介质的饱和一非饱和二维渗流有限元模型，模拟分析原状强透水结构和设置倒挂井惟幕防渗结构两种情况下，古堤的地下水位、孔隙水压力和渗流比降的变化和分布规律。结果显示：设置倒挂井惟幕防渗结构后，古堤内侧的地下水位峰值降低7.6%，倒挂井后孔隙水压力及渗流比降大幅降低，但局部孔隙水压力极值和堤脚的渗流比降最大值提高。可见古堤内侧设置防渗结构可有效减少古防洪堤堤后水位及相应水压力、渗透力，但是古堤与倒挂井之间渗流比降增大，对此可通过低压灌浆等措施提高土粒的黏结力，抑制堤后发生管涌等渗透失稳。关键词：古防洪堤；倒挂井；地下水位；孔隙水压力；渗流比降；饱和非饱和模型中图法分类号：TV8710引言中国许多地方的古防洪堤兼航运、防洪、军事防御功能于一身，如荆州、寿州、台州等地的古堤均是如此1-5。部分古码头和防洪江堤一起构成整体，至今仍在发挥航运功能。对兼具防洪和航运功能古防洪堤的保护加固，涉及到城建、水利、文化、民政等多个部门，修茸保护所面对的技术性问题比较复杂，特别是针对古堤频发的管涌问题，需要从多孔连续介质的饱和-非饱和渗流理论方法人手开展研究，才可以得出准确的结果和科学结论。现存的古防洪堤一般临江而立，因此邻城市中心，与市政设施融为一体，经过历代的修，至今仍然在发挥其防洪和航运的作用，同时也成为了独具特色的地方文化与水文化承载体。近年来，随着防洪安全要求收稿日期：2 0 2 2-0 5-0 9基金项目：浙江省水利科技计划重大项目（RA1904）；浙江省基础公益研究计划项目（LZJWD22E090001）；浙江省重大科技计划项目（2 0 2 1C03019)作者简介：李骞，男，高级工程师，主要从事水利工程安全分析与建设管护方面的研究。Email:通信作者：周建芬，女，副教授，硕士，主要从事复杂环境条件下渗流机理与控制方面的研究。Email:文献标志码：AD0I:10.16232/ki.1001-4179.2023.08.033的提升和防洪标准的提高，防洪古堤及码头的保护和加固面临许多呕待解决的问题。由于古码头文物保护修工程要求必须保持文物本体原构，其修所用胶凝材料须选用石灰基材料，这给古码头的加固带来了挑战。其中季节性河流水位急剧涨落对古堤的渗流稳定性影响很大，常常引发渗流失稳和管涌问题,进而威胁古防洪堤的安全，研究不同修复技术对码头渗流稳定影响的作用机制具有重要理论和实际意义。近些年，国内外许多学者开展了地下水渗流特性对岸坡渗流稳定影响的研究。依据非饱和土体含水率、基质吸力及渗流系数的关系，提出饱和非饱和土体的渗流方程6-8。基于渗流与侵蚀耦合方程可知，非饱和土层孔隙水压力增大，水力梯度大于初始水力梯度，细颗粒相从土体中运移流失，从而产生变形失稳9-13。考虑到地下水的渗流作用机理,工程中对地下水的主要防治234理念是“防渗阻截”，即通过工程措施减少地表渗入和削弱地下渗流。王飞将惟幕技术应用于边坡工程中，利用渗流阻截惟幕削弱坡体地下水位渗流，提高边坡稳定性14。许烨霜等研究地下构筑物阻挡地下水渗流作用,得到地下构筑物对地下水及地表沉降的影响程度与构筑物在含水层中的深度及挡水宽度的关系15。针对多层堤基结构管涌动态发展过程，王霜利用有限元分析软件模拟了管涌发展不同阶段堤基内部渗流场分布16 。为了揭示降水对于岸坡变形发展的影响规律和不利因素，何绍衡等建立了深厚透水土层的悬挂式止水惟幕的分级降水三维流固耦合模型17 。郭一鹏等开展了毛细透排水管排水渗流模型及设置间距研究，得到地下水位变化下毛细透排水管排水的稳定渗流模型和非稳定渗流模型18 。从宏微观尺度，学者对渗透系数与岸坡的渗流稳定性关系及防治措施做了较多的研究19-2。但是，针对古防洪堤岸坡土体特性和地下水位波动影响土骨架中水相的运动规律的研究还不够深人,因水位骤变造成的非稳态渗流影响结构基土稳定的过程研究还不够充分。针对不同构筑物结构和工况变化引发的管涌等渗流稳定分析，需要综合应用饱和非饱和渗流理论和管涌本构模型，才能准确模拟非稳态渗流引发管涌的机制和规律。本文以位于浙江衢江和金华江交汇口下游的兰溪古防洪堤为对象，建立多孔连续介质的饱和非饱和非稳态渗流数值模型；分析洪水涨落对古防洪堤渗流稳定性的影响规律，模拟古堤文物原构背侧设置倒挂并作为惟幕阻渗的渗流规律，探究地下水位时程变化对古堤渗流稳定的影响过程；采集监测数据，反演古防洪堤数值模型参数。研究成果揭示了古防洪堤在标准洪水下的渗流过程与破坏规律，可为类似工程渗流稳定问题的解决提供理论依据。1工程地质情况和物理力学参数浙江兰溪古码头位于衢江和金华江交汇口下游，位于兰江右岸，为省级文物,其地理位置和古防洪堤外貌见图1。雨季衢江、金华江汇流于兰江，常引发洪涝灾害,因水位波动幅度大，加之降雨、人居排污和水流淘刷，导致防洪墙倒塌、墙体变形、渗漏、管涌等安全问题频发。为保护文物原构风貌，尽可能减少修对相邻建筑物的影响,在古防洪堤背侧设置倒挂并和惟幕阻渗，以防治因地下水位波动导致岸坡土体中水相的运动，从而造成基土细颗粒在孔隙通道中流失破坏的问题。兰溪古防洪堤为块石砌体外护、内填原土的直立护墙结构,最大墙高约6 m,底宽约3m,且墙后建筑物距离较近,最近距离为2.0 m。古堤顶为30 cm厚连续的人民长江S(b）兰溪古防洪堤全貌(b)Overall viewofLanxi ancientfloodbank图1兰溪古防洪堤地理位置及外貌Fig.1 Geographical location and appearance of Lanxiancientflood bank“凹凸 形青砖挡墙，砖墙高约1.15m,垭口间隔约1m。墙后为杂填土，结构松散，均匀性差，透水率高，渗透系数为3.6 10-5.110-3cm/s。古防洪堤修区试验场的地基土从上至下可划分为4个工程地质层组：表层为杂填土，层厚2.2 0 9.0 0 m，主要成分为碎块石及少量含砾砂土、少量黏性土，均匀性较差。居民区附近分布的排污管、居民用电电缆等地下管网主要从此穿越。中层为素填土，层厚2.50 4.40 m，主要成分为砂卵砾石和砂,均匀性一般。墙基为砂砾卵石层，,主要成分为火山岩卵砾石,砾石间为砂砾、粉粒和黏粒,层厚5.40 10.7 0 m。码头基础为泥质粉砂岩，岩性完整。各土层的物理力学参数指标见表1。表1试验场地土层的物理力学指标Tab.1Physical and mechanical indexes of soil layer in the test site土层土层土层天然容重/天然液性压缩系数/渗透系数/直剪（固结快剪）孔隙比编号种类厚度/m(kNm3)含水率/%rQ-12.2TQ-23.1al-plQ46.8IK,P7注:rQ 为人工堆积填土,al-plQ4 为第四系全新统冲洪积层,K,f 为白垩系上统方岩。在古码头现场沿断面高度取人工填土土样进行土性实验，过筛后取粒径小于2 mm的土样进行颗粒分析,颗粒级配曲线如图2 所示。土样颗粒粒径大于0.075mm的质量不超过总质量的50%，液限为44%，2023年杭州宁波舟山兰溪浙江省衢州金华丽水温州(a)地理位置(a)Geographicallocation(c)Localappearanceofancientfloodbank指数MPa-1(cms)c/kPa/（)15.312.41.0516.821.217.934.620.1台州(c)古防洪堤局部外貌3.6 x 10 215.226.10.980.780.295.1x10319.01.16一3.8 x 10 325.2一第8 期塑限为2 7%，塑性指数为17,填土类型为粉质黏土。100rQ-180F-rQ-2+al-plq4604020李骞，等：倒挂井阻渗对古防洪堤渗流稳定的影响235开展饱和非饱和土体含水率基质吸力渗透系数测定试验，其过程如图3所示。结合实测数据点，采用公式（2）进行计算拟合得到的土水特征曲线，如图4(a)所示。0.001图2 土样细粒颗粒级配曲线Fig.2 Fine particle grading curves of soil sample2数值模型2.1渗流方程水分在土体中的运动可以用流动控制方程来描述。因古防洪堤后的土体在水位变幅区,在水位变化时非饱和土的水分迁移与饱和土不同，其渗透系数不再是一个常数，而是一个随土体含水状态或基质吸力变化而不断发生改变的量。基于Darcy定律的广义二维渗流微分方程，可用于描述土体面内任何位置在饱和-非饱和条件下水分的瞬态流动,该方程的一般表达式如下2 3 a(kxaH+ayWYdy式中：H为总水头，m;kw和kw分别为土体剖面在x和y方向上的渗透系数，cm/s；Q w 为施加在岸坡边界上的单位体积流量，1/s；C（h）为土水特征曲线斜率，m;t为时间,s。2.2水力学参数对于饱和非饱和土的渗流计算，需要获取土样的土水特征曲线。根据现场勘察资料和室内试验结果,古防洪堤岸坡直立段土样rQ-1、r Q-2 和al-plQ4的平均干密度分别为1.53，1.6 8 g/cm和1.7 9g/cm，计算采用的土水特征曲线是先通过岸坡所取土样在实验室重塑后，根据压力板法实测得到关键数据点，再利用Van-Genuchten经验模型参数进行拟合得到,其表达式为2 40.+1+(.小)式中：为基质吸力,山=ua-uwkPa;a为与进气值有关的参数,1/kPa;n、m 为土水特征曲线的拟合参数，其中,m=1-1/n;0.为残余体积含水率;0。为饱和体积含水率；w为总体积含水率。0.010颗粒粒径/mmdH+Qw=C(h)0,-,h30225-1.53g/cm-拟合值201.68g/cm-拟合值15一1.7 9g/cm-拟合值100.01(a)Relationship curves ofmoisture contentand matrix suction1010104(.s.Uo)/兰10101010-1.53g/cm109-1.68g/cm10-t0-01.79g/cm100.01(b)Relation curves of permeability coefficient and matrix suction图4饱和非饱和土体积含水率、渗透系数与基质吸力的关系曲线Fig.4 Relationship curves of moisture content,permeabilitycoefficient and matrix suction of saturated-unsaturated soil坡度8 341和2 1。几何模型及码头原状结构及网格分如图5（a）所示。模拟采用四边形单元矩形网格分，网格边长分别为0.5m，共生成6 352 个节点和2 37 5个单元。表2 土体的饱和渗透系数Tab.2SSaturated permeability coefficient of soil密度/(g cm-3)1.531.681.79图5(b)为设置倒挂井惟幕结构。古防洪堤紧邻房屋建筑，在堤后设置倒挂井，其直径为1.6 m，深约6m,井内回填混凝土。倒挂井底部坐落在原三合土地基上，倒挂井以下采用水泥注浆形成惟幕防渗。水泥注浆分为2 排,排距0.5m，由外侧到内侧,第一排孔距2 m,第二排孔距1m。基岩以下1m采用基岩灌浆,注浆压力根据现场试验确定。现场试验设置检查孔，检查结果表明，注人浆量平均为330.6 kg/m，防渗体的渗透系数建议值见表3。模型结构网格剖分如图5(b）,网格边长为0.5m，共生成6 493个节点和2 440 个单元。兰江冬季平均水位高度为2 3.14m，雨季兰江水位剧烈涨落,取标准洪水涨落段作为非稳态水位和静水压力的边界条件，模拟时对古防洪堤及数值模型施加一个随时间变化的总水头。人民长江45年35403035古码头道路1.53g/cm-实测值E251.68g/cm-实测值201.79g/cm-实测值150.11基质吸力/kPa(a）体积含水量与基质吸力关系曲线0.11基质吸力/kPa(b）渗透系数与基质吸力关系曲线饱和渗透系数k/(cms-1)3.4 10-42.1 10-49.8 10 52023年古防洪堤rQ-1rQ-2Aal-plQK51015202530354045505560距离/m101001010065701000(a)原状结构(a)Original structure35古防洪堤倒挂井防渗30古码头、道路E25AA灌浆雄幕20水位测量元件155101520253035404550距离/m(b)设倒挂井幕结构(b)Upsidedown hanging well structure图5兰溪古防洪堤的数值模型及网格剖分1000Fig.5Numerical model and grid division of Lanxiancient flood bank表3古防洪堤防渗体的渗透系数Tab.3Permeability coefficient of anti-seepage bodyof ancient flood bank材料名称混凝土倒挂井灌浆惟幕古防洪堤内侧设置倒挂井幕后，为了揭示洪水涨落对地下水位的影响，在倒挂井惟幕与房屋基础之间埋设水位测试元件测量地下水位变化情况。水位测量采用葛南VWP-G水位计，精度0.1%FS,设置记录频率为1h。提取2 0 2 1年6 7 月数据，获得常规标准洪峰涨落时段的地下水位监测数据，与数值模型分析结果进行比较,结果如图6 所示。数值模型计算得到的地下水位值与监测值吻合度良好，地下水位峰值监测与数值分析峰值相差1.6%，两者接近，验证了数值分析方法的准确性和参数取值的合理性。4结果分析4.1倒挂井惟幕对地下水位和孔压的影响在模拟分析时，按照兰江洪峰涨落期的水位变化过程，分别对古防洪堤及码头的原状结构和设置倒挂井惟幕结构施加非稳态水位作为边界条件,对比洪峰涨落情况下的地下水位和孔隙水压力随时间变化的过程,如图6 7 所示。图6（a)为古防洪堤原状结构A，点在洪水涨落过程中的地下水位变化情况。由图示结果可知，对于透水性良好的原状结构，洪水涨落过程中，地下水位呈现与洪水同频波动变化。在洪水起涨点，A，点地下水位值比河道水位低0.4m。在洪峰到来前,古堤背侧地TQ-1rO-2al-plQK.55606570饱和渗透系数k./(cms-1)2.5 10-111.6 10-8日期第8 期30292827FO26252423223029282725242322图6 古防洪堤的地下水位随洪水涨落变化Fig.6Variation diagram of groundwater level ofancient flood bank with flood fluctuation下水位随兰江水位增加而提升，经历了缓升段、急速爬坡段和台阶攀升段。古防洪堤的地下水位提升时间稍有滞后，比洪峰到达时间滞后约1h。兰江洪峰值为29.65m，古防洪堤地下水位峰值为2 7.2 5m，比洪峰值低2.40 m，即比洪水位值低8.1%。随着洪峰过境，古防洪堤地下水位相应降落。计算结果分析表明，古防洪堤土体渗透系数较大，其地下水位主要受兰江水位影响，表现为同频波动特点，古堤背侧地下水位呈现出水位涨高速率低于水位下降速率的特点。图6(b)为古防洪堤设置倒挂井幕结构后堤背侧A，点在洪水涨落过程中的地下水位变化情况。可见,对于设置倒挂井惟幕阻渗的结构,洪水涨落过程中，地下水位呈现平缓升降特点。洪水达峰值时，倒挂井惟幕后地下水位峰值2 5.42 m，比洪峰水位低4.23m，即比洪水位值低14.2 7%，时间滞后约6 h，比原状结构的地下水位峰值降低了7.6%。洪峰过境后，古堤背侧地下水位缓慢降低。数值计算结果与监测值相吻合，表明数值模型分析方法有效、参数合理、李骞，等：倒挂井阻渗对古防洪堤渗流稳定的影响一兰江水位一数值计算水位6-90-120-20-1日期(a)原状结构(a)Original structure日期(b)设置倒挂井幕结构(b)Upsidedownhangingwellstructure237结果准确。比较后可知，古防洪堤设置倒挂井惟幕，渗透系数减小，地下水位变化趋于平缓，变化时间存在滞后性。图7 为标准洪水下，古防洪堤的背侧孔隙水压力随时间的变化情况。原状结构下洪水涨落过程中，堤背孔隙水压力随洪水水位发生相应变化，呈现变化规律一致的特点。取原状结构A，点，当洪水达到峰值时，孔隙水压力达到最大值35.2 kPa，随着洪峰过境，0-孔隙水压力相应减小。在设置倒挂井惟幕的结构中，-L0-13洪水涨落过程中古堤背侧A，位置孔隙水压力变化规律与洪水涨落一致。当洪水达到峰值时，古堤背侧A2点孔隙水压力达40.59kPa，与原状结构相比,孔隙水兰江水位压力峰值堤高了15.3%。倒挂井背侧A，位置处孔隙蓝测地下水位数值计算水位水压力变化幅度较小，趋于平缓，受兰江水位变化影响小，其孔隙水压力值最大约-5.0 kPa。2021-06-282021-06-292021-07-012021-07-0250403020100-10-20-300图7洪水过程中古堤原状结构A点和设置倒挂井惟幕两侧A,、A，点孔隙水压力变化Fig.7 During the flood process,the pore water pressurechanges at point A,of the original ancient embankment,points A,and A,at both sides of upside down hangingwell in reinforced ancient embankment由以上结果可知,对于透水性强的原状结构,古堤后的孔隙水压力变化与兰江水位变化同步。设置倒挂井惟幕后，倒挂井渗透系数小，同时水的渗流路径大大增加，所以孔隙水压力大幅减小并存在滞后效应。4.2倒挂井幕阻渗对渗透比降分布的影响标准洪水下,防洪古堤原状结构的墙背处地下水位达到峰值2 7.52 m，随后兰江水位降至2 5.0 5m，古堤后土体受到2.47 m水头的作用,其渗透比降分布如图8(a)所示。墙脚以上1.1m处渗透比降最大值达0.72,细颗粒在孔隙间运移,形成管涌。防洪古堤设置倒挂井惟幕后,在洪峰达到后6 h,倒挂井背侧基土处地下水位达到峰值2 5.42 m，随着兰江水位降低至25.05m，古堤土体渗透比降分布如图8（b）所示。古堤脚以上1.1m处的渗透比降值为1.0 2，比原状结构2021-07-042021-07-05一水位730一原状断面A点29一倒挂井幕断面A点28一倒挂井幕断面A点2726252423222120306090时间/h120150180238墙脚的最大渗透比降值提高了0.30，即提高了41.7%。比较分析得到，设置倒挂井止水惟幕后，墙脚处的渗透比降明显增大，细颗粒在孔隙间运移。为了防治管涌，需要在古堤和倒挂井之间采取措施增加土体的黏聚力，如低压灌浆等措施。34r古防洪堤30古码头道路6526低水0.1220.10181410003430低水位1814100图8 原状结构和倒挂井惟幕结构渗透比降分布Fig.8 Distribution of permeability gradient of originalstructure and upside down hanging well curtain structure5结论（1）本文建立的多孔连续介质的饱和非饱和非稳态渗流数值模型，能够较好地模拟引发古防洪堤洪水涨落期管涌频发的情况。修茸时在防洪古堤背侧设置倒挂井，可起到有效的阻渗效果。所构建的模型对于模拟洪水涨落期地下水位的时程变化及其对古堤渗流稳定的影响具有较高的可靠性，可用于揭示防洪古堤及码头在标准洪水下的渗流破坏规律，为类似工程渗流稳定问题的分析提供理论支撑。（2）数值模拟表明，古防洪堤设置倒挂井阻渗后，和原状透水性良好结构相比,堤后水位降低较多,有效减少了相应水压力及渗透力，倒挂井后总体孔隙水压力和渗流比降大大降低，但堤脚后局部孔隙水压力极值提高了15.3%，局部渗透比降最大值提高了41.7%。结果表明防洪古堤及码头修茸工程中，在不改变文物本体的情况下，设置倒挂井惟幕阻渗可有效减少基土受到的渗透力，但是堤后局部渗透比降增大，需要采用低压灌浆等措施提高土粒的黏聚力，抑制管涌的发生。（3）本文研究模型未考虑雨水入渗对古防洪堤的地下水位、孔隙水压力和渗透比降的影响，后期研究将人民长江做进一步的探索。降雨入渗后，古堤后地下水位抬高将在土体中形成较大的水压力,增加绕渗的水头压力，可能会在古码头防洪墙局部薄弱处形成渗流通道，不利于结构的渗流稳定。建议修时在古防洪堤顶设置排水沟，收集雨水后排出岸坡区域，减小降雨入渗量。城市道路参考文献：1包佳良，侯晓萱，王阳.古城墙保护方针与修缮原则分析J.遗产与保护研究,2 0 18,3(8）：41-44.2 贾亭立，古代筑城的防洪元素一以临海台州府古城墙为例J.建0.01筑学报,2 0 16(增2):16-2 1.3 夏敏，颜锁祥，夏祖恩.鄂州古城及城关堤与长江防洪J.鄂州大1020(a)Original structure古防洪堤0 7 50.50支码头道路.0 00.011020(b)设倒挂井幕结构(b)Upside down hangingwell structure2023年3040距离/m(a)原状结构3040距离/m50城市道路5060607070学学报,2 0 13,2 0(4):6 4-6 6.4吴庆州.中国古城防洪的技术措施J.古建园林技术，19 9 3,2 3(2):8 13.5 兰溪市地方志编委会.兰溪市志M.杭州：浙江人民出版社，2013.6LIU K,VARDON P J,HICKS M A,et 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groundwater inflow problem to an advancing open pit李骞，等：倒挂井阻渗对古防洪堤渗流稳定的影响239mine J.Journal of Hydrology,2016,536,471-484.24WU X,XIA J,ZHAN C,et al.Modeling soil salinization at the down-stream of a lowland reservoir J.Hydrology Research,2019,50(5):1202-1215.25RIVERA-HEMANDEZ X A,ELLITHY G S,VAHEDIFARD F.In-tegrating field monitoring and numerical modeling to evaluate per-formance of a levee under climatic and tidal variations J.Journal ofGeotechnical and Geoenvironmental Engineering,2019,145(10):05019009.(编辑：郑毅）Influence of anti-seepage of upside down hanging well on seepage stability ofancient flood embankmentsLI Qian,ZHOU Jianfen,QIN Zipeng*,AO Mingjie,YAN Fang(1.Lanxi Sanjiang Water Conservancy Project Management and Protection Institute,Jinhua 321100,China;2.School of WaterConservancy and Environmental Engineering,Zhejiang University of Water Resources and Electric Power,Hangzhou 310018,Chi-na;3.Key Laboratory for Technology in Rural Water Management of Zhejiang Province,Hangzhou 310018,China)Abstract:Many ancient flood embankments in China stil play important role in flood control and navigation.In order to explorethe influence mechanism of flood fluctuation on soil seepage stability after the ancient embankment is repaired by different repai-ring techniques,a saturated unsaturated two-dimensional finite element model for porous continuous media is established in thispaper.The variation characteristics and distribution law of groundwater level,pore pressure and seepage gradient of the ancientflood embankment are simulated and analyzed under the conditions of undisturbed structure and arranging upside down hangingwell structure.The results show that after setting the upside down hanging well,the peak groundwater level decrease by 7.6%,thepeak pore water pressure and seepage gradient behind the hanging well reduce obviously,though the maximum seepage gradientand pore water pressure at the foot of the ancient embankment increase in some degree.It demonstrates that setting the upsidedown hanging well in the ancient flood embankment can reduce the water level and the corresponding seepage pressure behind thewell.However,the local seepage gradient between the ancient embankment and the hanging well increases.For solving this prob-lem,low-pressure grouting and other measures can be taken so as to improve the cohesion of soil particles and prevent seepageinstability such as piping.Key words:ancient flood embankment;upside down hanging well;groundwater level;pore water pressure;seepage gradient;sat-urated-unsaturated model