合浦县党江镇南域海堤堤型加固设计方案比选

朱慧明，罗海斌

（1.广西珠委南宁勘测设计院，南宁 530000；2.广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室，南宁 530007)

海堤是在沿海地区专门用来防止海潮、海浪和风暴潮侵袭而建筑的人工保护建筑物，加强和保障海堤安全，提高海堤的抗洪能力对保障沿海地区生命财产安全具有十分重要的作用。广西沿海地区大部分海堤防潮设计标准偏低，仅为5年一遇，因而亟需提高防洪标准[1]。进行合浦县党江镇段南域海堤加固工程设计方案研究，可为主管部门的科学决策提供依据，对保证工程建设的合理性和科学性具有重要意义。本文以南域海堤标准化加固设计为例，通过定性分析考虑多个因素选定各堤段的堤型。

1 工程基本概况及加固标准

南域海堤位于南流江北海市合浦县党江镇段出海口的南干水道和南西水道之间，南临北部湾海洋。党江镇南域海堤现状堤围总长29.05 km，其中完成标准化海堤建设0.951 km；其余28.099 km，海堤堤顶平均高程约4.0 m（黄基），平均堤顶宽3.5 m。现状南域海堤经过长期运行，结构已经松散，经不起风浪袭击，其中有部分堤段堤防特别低矮单薄，护坡石松散脱落，防洪标准极低，已建海堤大部分已很难适应当前防潮、防洪的要求。根据现场勘查，南域海堤堤岸地层岩性、结构与堤基基本相同，堤外侧多为较大面积的冲积平台，大部分堤岸坡度较缓，但有部分堤岸直接面对河流以及潮汐的冲刷，岸坡不断被侵蚀坍塌，旧的堤岸护坡也遭到不同程度的损坏，以致现状岸坡较陡，坡高约1.5～4.0 m，岸坡稳定性、抗冲刷能力差，被冲刷淘蚀严重，存在小规模塌岸或变形。

南域海堤遇到较强风暴潮，常出险情，甚至决堤成灾，须对合浦县南域海堤进行标准化加固。南域海堤标准化建设工程等别为Ⅳ等，主要建筑物按4 级建筑物设计。南域海堤按20 年一遇风暴组合进行设计，不允许越浪。设计基本沿着旧堤布置，标准化建设堤线全长28.536 km，工程桩号为0+000～28+536，其中新建标准化堤段堤线总长27.585 km，保留原标准化海堤长0.951 km。

2 堤型加固方案比选

南域海堤堤线比较长，且本次南域海堤标准化建设工程堤线基本上在旧堤基础上进行布置。堤型选择按照因地制宜、就地取材的原则，并根据堤段所在的地理位置、重要程度、堤址地质条件、筑堤材料及风浪特性、施工条件、运行管理要求以及工程造价等因素确定。迎海面堤段护坡是堤防的关键部位，其结构型式对堤防的安全及投资影响最大，因此，迎海面堤段护坡护面材料、消浪方式作为堤型比较的重点。

由于现状海堤堤防低矮单薄且临海面堤防直接面临南流江洪水冲刷，现状绝大部分旧堤均为斜坡式，迎海面大部分采用干砌石护坡（大部分已冲垮或损坏）。现对桩号5+670～8+300、桩号9+251～9+500、桩号10+340～20+587 典型堤段拟定4 个堤型方案进行比选。

（1）方案1。浆砌C25 混凝土预制砖阶梯型护坡堤型方案。迎水坡为1∶1 的阶梯堤，护面为M10水泥砂浆浆砌C25砼预制砖阶梯，台阶高30 cm，台阶面宽30 cm，下设50 cm 砂卵石反滤层，堤脚设C20埋石混凝土基础，对于基础不满足要求的，增设C30 砼预制管桩处理；堤身培厚加高加固采用吹砂填筑方法填筑；背水面堤坡坡比1∶2，表层用红砂土覆盖保护，厚30 cm，护坡采用草皮护坡，堤脚设C20埋石砼挡墙护脚；堤顶设C25混凝土路面，堤顶外侧设反弧式混凝土防浪墙，内侧设C20 混凝土预制块护肩。方案1堤型断面见图1。

图1 方案1堤型横断面图（推荐堤型）

（2）方案2。浆砌C25 混凝土预制块斜坡型护坡堤型方案。迎水坡为1∶1 的陡坡堤，护面为M10水泥砂浆浆砌C25砼预制砖陡坡，厚度60 cm，下设50 cm厚砂卵石反滤层，其他结构型式同方案1。方案2堤型断面见图2。

图2 方案2堤型横断面图

（3）方案3。M7.5浆砌石斜坡型护坡堤型方案。迎水坡为1∶1的斜坡，护面为M7.5浆砌石厚50 cm，其余结构与方案1相同。方案3堤型断面见图3。

（4）方案4。现浇C20 混凝土斜坡型护坡堤型方案。迎水坡为1∶1.5的斜坡，护面为现浇C20砼护坡厚20 cm，其下铺设砂碎石垫层厚15 cm，坡脚设C20 埋石砼护脚挡墙，坝顶及内坡结构与方案一相同。方案4堤型断面见图4。

图3 方案3堤型横断面图

图4 方案4堤型横断面图

各方案投资、优缺点对比分析表见表1。

项目护坡型式每公里堤防投资/万元方案1（推荐方案）浆砌C25混凝土预制砖1 140.49方案2浆砌C25混凝土预制砖1 183.24方案3 M7.5浆砌石护坡1 060.67方案4现浇C20混凝土面板1 120.46优点施工受潮水的影响较小，消浪效果最优，质量容易控制，进度较快，美观。施工受潮水的影响较小，质量容易控制。施工工艺简单，投资较小。施工工艺简单。缺点投资稍大。护坡面为陡坡，施工时需搭设临时施工排架，施工难度相对比较大，施工进度比较慢，相对消浪效果稍差；投资相对比较大。消浪效果差，材料运输难，工期较长，耐久性差，不美观。消浪效果略差，工程占地大，需要占用河岸或红树林；迎水侧堤脚施工困难。

由表1可知，方案2迎海面护坡为斜坡，坡度较陡，施工时需搭设临时施工排架，施工难度相对比较大，施工进度比较慢，相对消浪效果稍差，而且工程投资较大。

方案3 迎海面护坡采用浆砌石护面，需要的块石数量大，而现状海堤周边没有可以开采的石料场，目前合浦县境内的砂石料场均关停整顿，只能在本县城的砂石料市场采购，材料供应上存在诸多不确定因素，并且浆砌石人工砌筑施工工期较长，目前从其他工程施工情况看，浆砌石砌筑施工质量难以控制，使得浆砌石护面结构的整体性和质量存在不确定性。混凝土护面结构受上述因素影响较小，施工质量易于保证，在耐久性方面也优于砌体结构。

方案4迎海面护坡采用现浇C20混凝土面板护面，迎水面坡比为1∶1.5，风浪爬高为最高，要求加固后的堤高也最高，工程占地最大，需要占用迎水侧的河岸或红树林。而且占用河岸部分高程较低，须布置围堰，施工困难。红树林被国家海洋局、区政府列入海洋自然保护区，工程无法占用红树林用地。

方案1 迎海面护坡采用混凝土预制砖护面，阶梯型结构，其施工受潮水的影响较小，消浪效果最优，堤顶高程最低，且质量容易控制，进度较快，美观，结合合浦县已建海堤的实际情况以及南域海堤中间沙标准化建设堤段所采用的堤型及护坡型式，桩号5+670～8+300、桩号9+251～9+500、桩号10+340～20+587堤段堤型推荐采用方案1，即M10水泥砂浆浆砌C25混凝土预制砖阶梯型护坡堤型方案。

3 海堤其余堤段堤型

上述堤型方案仅针对典型提段迎海面护坡进行比较，由于现状南域海堤各堤段的堤身断面形式不一致，为了减少工程量，节省投资，同时从工程占地、施工难度、美观等各方面考虑，对于其余各堤段，结合该堤段的地形地势、地质条件等因素进行堤型选择。其余各堤段所选定的堤型分述如下：

（1）桩号0+000～1+260堤段为感潮堤段，现状堤顶为混凝土公路，堤内多为民房，堤外多为鱼塘、滩涂或为砂场、红树林，堤防内外坡植被良好，由于现状该堤段堤顶高程比较高且路面比较完好，设计保留现状堤顶混凝土路面，在堤顶外侧增设直立式C20混凝土防浪墙，为了方便日后运行管理，在堤内外两侧堤脚处修建C20混凝土齿墙进行分界。

（2）桩号1+260～5+670 及桩号20+587～21+686 堤段为感潮堤段，现状该堤段堤顶为混凝土公路，其堤防低矮单薄，堤内局部为民房，堤外多为滩涂或红树林，堤防内外坡植被良好。由于现状该堤段迎水面地面高程比较低，迎水面设计为带有平台的复合式斜坡结构形式，平台高程为3.5 m，平台宽B=1.2 m，平台以上坡比为2.0，平台以下坡比为2.5，迎水面平台高程以下采用现浇C20 混凝土护坡厚15 cm，平台高程以上采用草皮护坡；背水面堤坡坡比1∶2，采用草皮护坡；迎水面及背水面堤脚均设C20埋石砼挡墙护脚；堤顶设C25混凝土路面，堤顶外侧设反弧式C20 混凝土防浪墙，内侧设C20 混凝土预制块护肩；堤身全断面培厚加高加固采用粘土进行填筑。

（3）桩号8+300～9+251堤段为感潮堤段，该堤段完成标准化海堤加固。该堤段堤外坡为M10 水泥砂浆浆砌C25砼预制砖阶梯，内坡采用M7.5浆砌石挡墙护脚，现状该堤段比较完好，本次设计保留该堤段现状堤线及堤型。

（4）桩号9+500～10+340 堤段属于避风港湾，现状海堤较为低矮单薄，沿线建有大量民房，据调查，此段海堤洪水期间常被淹没，根据现场潮位及洪水位调查，该堤段多年最高洪水位为4.0 m 高程左右。结合工程实际，其中9+500～9+687堤段采用护面为M10 水泥砂浆浆砌C25 砼预制砖阶梯型式堤型。根据9+687～10+340 堤段地形地势条件，由于该堤段房屋比较密集，为了减少拆迁，该堤段拟采用重力式防洪墙型式堤型，设计堤顶高程为4.0 m，重力式挡墙采用C20埋石混凝土挡墙，设计墙高4.7 m，墙顶宽0.8 m，墙底宽4.05 m，挡墙临水侧坡比为1∶0.2，背水侧坡比为1∶0.3，墙趾和墙踵台阶尺寸0.5 m×1.0 m，基础埋深不小于1.0 m，挡墙基础采用打C30 预制砼管桩处理；堤身培厚加高采用吹砂填筑方法填筑；背水面堤坡坡比1∶2，表层用红砂土覆盖保护，厚30 cm，坡面采用草皮护坡，堤脚设C20混凝土挡墙护脚；堤顶设C25混凝土路面，堤顶外侧设直立式C20 混凝土防浪墙，防浪墙顶高程为5.0 m，内侧设C20混凝土预制块护肩。

（5）桩号21+686～28+536堤段为感潮堤段，现状该堤身单薄，距南流江岸边10.0 m～50.0 m，堤内多为民房，局部为鱼塘虾塘，堤外侧为河岸以及河漫滩，多为竹林、草地和砂场。由于现状该堤段迎水面地面高程比较高，迎水面采用单一斜坡结构形式，迎水面坡比根据地形地势采用为1∶2.5 及1∶2，背水面坡比为1∶2，护坡均采用草皮护坡；迎水面及背水面堤脚均设混凝土挡墙护脚；堤顶设C25 混凝土路面，堤顶外侧设反弧式C20混凝土防浪墙，内侧设C20 混凝土预制块护肩；堤身全断面培厚加高加固采用粘土进行填筑。

4 结语

结合南域海堤旧堤的病险情况，堤型加固按照因地制宜、就地取材的原则，结合堤段所在的地理位置、重要程度、堤址地质条件、筑堤材料，根据风浪特性、施工条件、运行管理要求以及工程造价等因素确定选定南域海堤标准化加固方案，设计方案合理。工程建成后，结合现有标准化海堤可减轻南域海堤堤围内洪灾损失，使海堤防御南流江及潮水达到20 年一遇的防洪标准，保护围内人口1.15万，面积15.8 km2，保护耕地面积1.209万亩，海养面积1.06万亩。该工程对安定人民生活，保证正常的生产活动，促进经济发展，改善城区环境和保证人民身体健康有积极作用，故该工程的社会效益是显著的。