百曲围海堤部分堤段整治方案比选

唐 思

（广西水利电力勘测设计研究院有限责任公司，南宁 530023）

1 工程概况

百曲围海堤位于广西合浦县党江镇境内，东临周江，西临南流江的南东水道，南临北部湾与北海市隔海相望，是广西沿海重点海堤的组成部分，也是合浦县基础设施必不可少的一个重要组成部分。堤围现状全长46.53 km，分A、B 段进行整治，整治后全长42.16 km。涉及北部湾部分海域及周江水道、南流江东水道、总江干流及总江闸导流人工运河等河道。百曲围海堤整治工程的防潮（洪）标准为20年一遇，工程的级别为4级，海堤按4级建筑物设计。本文堤段属于B段堤围，位于总江桥闸上游～南流江的分叉口处，长约700 m。

2 堤围现状及存在问题

百曲围海堤现状堤围绝大部分为土堤。现状堤围存在的主要问题有：设计标准低，工程质量差，堤身低矮单薄。堤身填土为素填土，成分复杂，堤身水土流失较为严重，继而造成土堤沉降变形，导致局部堤段外坡出现大小不一的凹坑。近年来，由于农业产业结构调整，围内修建了不少虾塘进行养殖，而旧堤身结构单薄、简易，遭遇稍大风暴潮堤坡便有崩溃的可能，严重影响工程和堤围内人民生命财产的安全。

3 堤线布置及堤型选择

3.1 堤线布置

百曲围海堤全线基本上均为原有旧堤的加固改建，拟基本维持旧堤线不变，只考虑局部堤段进行裁弯取直。

3.2 堤型方案

本文堤段位于南流江的分叉口处。原有旧堤外侧均采用砌石防护，旧堤外侧地面较低，水流湍急，堤内侧房屋较多，拆迁困难。堤型原则上减少拆迁，保持原有的堤线不变，对斜坡式堤段的堤型进行如下方案比较。

（1）方案一。高挡墙方案。该方案在临河侧设置反“L”型高混凝土挡墙，挡墙高6.0～8.2 m，顶部高程为8.5 m，顶宽2.5 m，为人行道，迎水侧设置0.7 m高防浪墙+栏杆进行防护，内侧若高于堤顶道路，则设1～2级台阶与堤顶道路相接。临水侧5.3 m高程设2.5 m 宽亲水平台，外侧采用链式栏杆防护。挡墙外侧4.0 m 高程以下采用抛石护脚，抛石坡比为1∶3。挡墙内侧为堤顶道路，高程为8.0～8.5 m，基本与原有堤顶相平，采用混凝土路面，宽6 m。

（2）方案二。抛石护脚+草皮护坡方案。该方案为避免设置施工围堰，施工水位以下采用水下抛填块石，抛石坡比为1∶3，施工水位以上采用干砌块石，砌至5.30 m高程，5.3 m以上采用砂质粘土回填，临河侧采用草皮护坡，坡比为1∶1.5。内坡采用草皮护坡，坡比1∶1.5，堤顶采用混凝土路面，顶宽6 m，临河侧设置大理石栏杆防护。

（3）方案三。坡脚小挡墙+现浇混凝土台阶式护坡方案。该方案施工前在外侧设置土石围堰，确保在干地施工。临河护坡面采用现浇台阶式混凝土结构，坡比1∶1.5，平均厚度0.4 m，坡脚设顶宽0.8 m，高2.3 m的混凝土挡墙。内坡及堤顶结构与方案二相同。

各堤型方案典型断面分别见图1～3。

图1 方案一堤型横断面图（推荐堤型）

图2 方案二堤型横断面图（比较堤型）

图3 方案三堤型横断面图（比较堤型）

3.3 方案比较

各堤型方案、堤顶高程及投资比较表见表1。

表1 各堤型方案堤顶高程及投资比较表

（1）该堤围堤型的3种方案，由于临河侧护面采用的护面材料不同，渗糙系数也不同，直接效果就是风浪爬高各异而使得各方案的堤高不同（见表1），其中以方案三（坡脚小挡墙+现浇混凝土台阶式护坡）的风浪爬高为最高，要求加固后的堤高也最高，其次为方案二（抛石护脚+草皮护坡方案），方案一（高挡墙方案）因其渗糙系数最小，其风浪爬高最低，要求的堤高也最低，由于3种护面方案的堤高相差不是太大，对加固工程量的影响无太多差别；但由于堤内人口密集，民房较多，拆迁困难，较低的堤顶高程可以减少占地面积，减少拆迁，堤顶道路可与原堤顶高程持平，也使居民的生活更为便利。

（2）从护面结构安全来看，方案一、方案三因其结构整体性稍好一些，抗风浪性方面要略优于方案二。

（3）从施工质量及施工难度来看，方案二的施工水位以下采用水下抛填块石，施工质量及耐久性难以保证，抛石边坡稳定需要较长时间才能自稳，岸坡上部的稳定安全性不易得到保证，也影响施工进度；方案三需做较高的围堰，而基础为透水性较大的沙砾石层，围堰的渗透稳定性难以保证，施工难度较大；而方案一高挡墙基础开挖高程略低于施工水位，不需要做高围堰，施工质量也易于保证，耐久性方面也要优于块石砌体结构。

（4）从建筑材料供应条件及工程施工质量方面比较，方案二需要的护坡块石数量大，而堤围周边基本上没有可以开采的石料场，需要到较远的石料场（运距约50 km）开采或购买，材料供应上会存在诸多不确定因素。方案一、方案三采用混凝土结构，受上述因素的影响则较小。

可见，从建材供应条件、施工质量控制等方面看，以方案一及方案三为优；从施工难度来看，以方案一为优。从每延米投资方面比较（见表1）：方案二最少，方案三投资最大，方案一次之。综上所述，本堤段防洪（潮）堤外坡（迎水坡）护面型式推荐采用方案一（即高挡墙方案）。

另外，由于堤围施工要求，在该段堤围范围的堤线边上的水文站，需要拆除后重建。重建后水文站测洪标准为20年一遇，水位观测范围2.00～8.13 m，水文站水位观测平台高程与百曲围堤顶高程一致。

根据现场勘查，现状水文站外侧边坡较陡，需要进行抛石护脚，如在原站址位置重建，站址处需要进行基础处理，且水文站外侧进水管布置不便。故综合考虑后，拟将水文站站址位置移至下游约100 m 位置处进行重建。该站址外侧有8～10 m 的河岸，对水文站基础起到一定的保护作用，布置进水管容易，基础以下为砾砂层，承载力较好，不需对基础进行专门的处理。

水文站的布置拟结合百曲围海堤整治工程布置进行，重建水文站水位观测井采用竖井式钢筋混凝土结构（见图4），顶高程为9.20 m，顶宽3.3 m，在5.30 m 高程处设置宽2.5 m 的平台。水位观测井井筒高8.9 m（不含观测室部分），筒径0.8 m；进水管为圆形钢管，长11.5 m，内径0.5 m，采用Q235B 级钢，管壁厚度8 mm；临水侧在5.30 m 平台处设置沉沙井，沉沙井底部设沉沙池，沉沙池底高程为1.0 m，沉沙池尺寸为1.0 m×1.0 m；在水位观测井顶部设置观测室。

图4 水文站横断面图

4 结语

百曲围工程保护人口3.06 万人，保护耕地4.13万亩，保护堤内养殖面积0.83万亩。百曲围海堤的加固建设，对保护堤围内的工农业和人民的生命财产安全，改善地方生活环境和投资环境，对促进社会稳定和谐发展起到了积极作用。本文对旧堤外侧地面较低且堤内侧房屋较多的海堤方案进行比选以及水文站与堤围的结合布置，可以为类似项目提供参考。