某围涂工程海堤断面结构设计

柴文琦 殷学成

摘  要：围涂工程不仅能有效地保护国家和人民的生命财产安全，也为城市建设发展提供了宝贵的土地资源。海堤结构设计是海堤工程中的一项重要内容。以舟山市定海区金塘北部区域开发建设项目围涂工程为例，对海堤结构设计进行多方案的技术经济比较，并结合工程实际情况择优选择合适的断面结构方案。

关键词：海堤;海堤结构设计;地基处理

中图分类号：TV314 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）32-0101-03

Abstract： On the one hand， seawall engineering can effectively protect the lives and property safety of the country and people; on the other hand， it also provides valuable land resources for the development of urban construction. The design of seawall structure is an important part of seawall engineering. Taking the reclamation project of the northern Jintang development and construction project in Dinghai District of Zhoushan City as an example， this paper makes a technical and economic comparison of several schemes for the structural design of seawall， and selects the appropriate cross-section structural scheme based on the actual situation of the project.

Keywords： seawall; seawall structure design; seepage control structure

1 工程背景

本工程围涂面积10065亩，其中东片围区5346亩，西片围区4719亩;东片围区建设D1、D2、D3、D4共4条围堤，其中D1围堤系在建的沥港渔港扩建工程东防波堤基础上加高而成，堤线布置同东防波堤，自金塘岛炮打岩至小髫果山，堤长2196m，D2围堤由小髫果山直连鱼龙山，堤长116m，D3围堤自鱼龙山直连横档山，堤长1964m，海堤北端近鱼龙山段距外侧深槽150m布置，D4围堤自横档山直连金塘岛，堤长409m。西片围区建设X1、X2、X3共三条围堤，X1围堤是在沥港渔港扩建工程西防波堤的基础上进行加高，堤线布置同西防波堤，自大鹏山北部直连大髫果山，堤长2224m，X2围堤自大髫果山至甘池山，弧状线布置，堤长1917m，X3围堤自甘池山至大鹏山，堤线呈外凸弧状，堤长456m。海堤设计标准为50年一遇。

本工程地勘成果显示除岛屿间的峡口的地基（即D2、D4、X3三条围堤）表现为基岩外，其他堤坝场址地基土层均为较为深厚的软弱土层，天然强度低，沉降变形大。峡口处海堤断面结构型式较为简单，另D1、X1结构型式为按原堤防结构加高。

因此，本处仅选择建于现状软土地基上的D3、X2围堤进行堤型方案比选。

D3、X2围堤均建于现状涂面上，涂面高程较低，地基为深厚软土地基，堤前波要素较大，堤身高度较高，海堤结构型式对工程造价和施工难易程度都影响较大，且与地基处理方式息息相关。根据浙江省围涂工程经验，海堤地基处理方式主要有塑料排水板结合高强土工织物、爆炸挤淤（控制加载爆炸挤淤置换）等方法，海堤高度较高时堤型结构一般为复合式堤型结构。以D3围堤为例，选择以下三方案进行堤型结构方案比选[1]：

2 软土地基上海堤断面型式比较

2.1 复合式断面，地基采用塑料排水板结合土工格栅处理（方案1）

本方案中海堤断面为复合式结构，海堤堤顶高程6.50m，防浪墙顶高程7.50m，外海侧设置三级平台，高程4.00m第一级平台为宽5.0m厚80cmC20砼灌砌块石护面，平台与塘顶之间为高2.50mC20砼灌砌块石挡墙。高程1.0m第二级平台为宽10.0m砼灌砌块石与干砌块石条带护面，该平台处设高3.0m砼灌砌块石挡墙与高程4.0m平台相接，平台外侧设置斜坡至三级平台处，坡比为1：2.5，同时在坡面上堆放重4T的扭王字块消浪。高程-2.0m第三级平台，表层抛块石单块重800kg以上大块石。海堤外坡脚设置抛石棱体。海堤背侧设置防渗土方及抛石子堤，防渗土方顶高程为3.70m，其上为宽5.0m干砌块石平台，平台高程4.5m，平台至堤顶采用1：1.5斜坡过渡，坡面采用干砌块石护坡，以防越顶水体破坏。抛石子堤顶高程2.50m，与规划地坪高程齐平。

海堤地基处理采用塑料排水板进行处理，视堤身荷载大小不同处理深度不同，荷载最大处排水板插入涂面下18m，底高程为-24.0m。镇压层荷载稍小，排水板插入涂面下14.50m，底高程-20.5m。内侧抛石子堤采用涂面上铺设高强土工格栅进行地基处理（子堤高度超过5m时采用排水板处理）（见图1）。

2.2 复合式断面，地基采用控制加载爆炸挤淤置换法处理（方案2）

本方案中海堤断面结构与方案1相似，由于地基采用控制加载爆炸挤淤置换法处理，海堤外海侧宽度大大缩窄，约为方案1外海侧结构宽度的1/2。自堤顶至堤脚结构为：高2.50m砼灌砌块石挡墙、宽5.0m高程3.0m砼灌砌块石平台、高3.50m砼灌砌块石挡墙、预制扭王字块消浪结构等，堤脚设置抛石护坦，底宽5.0m。海堤背侧设置防渗土方及抛石子堤，防渗土方与方案1相同，抛石子堤顶高程同规划地坪高程。

海堤地基采用控制加载爆炸挤淤置换法处理，爆炸处理深度为涂面下17m，爆填堤芯石底宽33.22m，最大腰宽53.04m，混合过渡层厚1.5m，底高程为-21.5m。抛石子堤坐落于爆炸产生的淤泥包上，高度较小，采用在淤泥包上铺设高强土工格栅进行地基处理（见图2）。

2.3 钢筋砼梁板轻型结构，地基采用薄壁筒桩（方案3）

本方案中，堤身上部结构采用钢筋砼梁板式轻型结构，基础为薄壁筒桩。薄壁筒桩桩径1.50m，设内外两排桩，桩距5.50m，桩长26.3m，桩顶高程-1.70m，底高程-28.0m，外排桩为密排桩，内排桩按桩间距5.10m等间距布置。筒桩桩顶纵梁高1.0m，梁顶高程1.50m，桩顶嵌入梁中20cm。桩顶纵梁以横梁连接，其上接立柱，內外排立柱均按5.10m中心距布置，外排立柱间为钢筋砼防浪板，立柱顶为上部横梁及砼面板组成的海堤堤顶面，堤顶设钢筋砼防浪墙，高度为1.0m，顶高程7.50m。海堤背侧设置防渗土方及抛石子堤，结构与方案1相同（见图3）。

2.4 各方案比较

对三个方案进行经济技术比较，具体见表1。

经以上技术经济比选，推荐D3围堤堤型采用方案2：复合式断面，地基采用控制加载爆炸挤淤置换法处理;推荐X2围堤堤型采用方案1：复合式断面，地基采用塑料排水板结合土工格栅处理。

3 结束语

海堤断面结构的选择直接影响了防洪功能、生态功能，合适的断面结构能保证海堤发挥出最大经济效益，同时也能间接为当地增加旅游资源。本工程海堤采用的断面结构型式在沿海及周边地区围垦工程中得到了广泛的应用并且也取得了较好的效果[2-3]。

参考文献：

[1]方子杰，吴一禾，陈青青.浙东沿海围垦工程软基处理及海堤结构的方案优选[J].水利规划与设计，2010（02）：68-71.

[2]王路军，李锐，叶源新.水力吹填堤坝危险水力条件和防渗墙受力分析[J].河海大学学报（自然科学版），2012（04）：426-431.

[3]丁春梅，汪来宝，王恒国.海塘防冲工程简介[J].浙江水利科技，2000（04）：50-51.