合浦縣黨江鎮南域海堤堤型加固設計方案比選

朱慧明，羅海斌

（1.廣西珠委南寧勘測設計院，南寧 530000；2.廣西作物遺傳改良生物技術重點開放實驗室，南寧 530007)

海堤是在沿海地區專門用來防止海潮、海浪和風暴潮侵襲而建筑的人工保護建筑物，加強和保障海堤安全，提高海堤的抗洪能力對保障沿海地區生命財產安全具有十分重要的作用。廣西沿海地區大部分海堤防潮設計標準偏低，僅為5年一遇，因而亟需提高防洪標準[1]。進行合浦縣黨江鎮段南域海堤加固工程設計方案研究，可為主管部門的科學決策提供依據，對保證工程建設的合理性和科學性具有重要意義。本文以南域海堤標準化加固設計為例，通過定性分析考慮多個因素選定各堤段的堤型。

1 工程基本概況及加固標準

南域海堤位于南流江北海市合浦縣黨江鎮段出海口的南干水道和南西水道之間，南臨北部灣海洋。黨江鎮南域海堤現狀堤圍總長29.05 km，其中完成標準化海堤建設0.951 km；其余28.099 km，海堤堤頂平均高程約4.0 m（黃基），平均堤頂寬3.5 m。現狀南域海堤經過長期運行，結構已經松散，經不起風浪襲擊，其中有部分堤段堤防特別低矮單薄，護坡石松散脫落，防洪標準極低，已建海堤大部分已很難適應當前防潮、防洪的要求。根據現場勘查，南域海堤堤岸地層巖性、結構與堤基基本相同，堤外側多為較大面積的沖積平臺，大部分堤岸坡度較緩，但有部分堤岸直接面對河流以及潮汐的沖刷，岸坡不斷被侵蝕坍塌，舊的堤岸護坡也遭到不同程度的損壞，以致現狀岸坡較陡，坡高約1.5～4.0 m，岸坡穩定性、抗沖刷能力差，被沖刷淘蝕嚴重，存在小規模塌岸或變形。

南域海堤遇到較強風暴潮，常出險情，甚至決堤成災，須對合浦縣南域海堤進行標準化加固。南域海堤標準化建設工程等別為Ⅳ等，主要建筑物按4 級建筑物設計。南域海堤按20 年一遇風暴組合進行設計，不允許越浪。設計基本沿著舊堤布置，標準化建設堤線全長28.536 km，工程樁號為0+000～28+536，其中新建標準化堤段堤線總長27.585 km，保留原標準化海堤長0.951 km。

2 堤型加固方案比選

南域海堤堤線比較長，且本次南域海堤標準化建設工程堤線基本上在舊堤基礎上進行布置。堤型選擇按照因地制宜、就地取材的原則，并根據堤段所在的地理位置、重要程度、堤址地質條件、筑堤材料及風浪特性、施工條件、運行管理要求以及工程造價等因素確定。迎海面堤段護坡是堤防的關鍵部位，其結構型式對堤防的安全及投資影響最大，因此，迎海面堤段護坡護面材料、消浪方式作為堤型比較的重點。

由于現狀海堤堤防低矮單薄且臨海面堤防直接面臨南流江洪水沖刷，現狀絕大部分舊堤均為斜坡式，迎海面大部分采用干砌石護坡（大部分已沖垮或損壞）。現對樁號5+670～8+300、樁號9+251～9+500、樁號10+340～20+587 典型堤段擬定4 個堤型方案進行比選。

（1）方案1。漿砌C25 混凝土預制磚階梯型護坡堤型方案。迎水坡為1∶1 的階梯堤，護面為M10水泥砂漿漿砌C25砼預制磚階梯，臺階高30 cm，臺階面寬30 cm，下設50 cm 砂卵石反濾層，堤腳設C20埋石混凝土基礎，對于基礎不滿足要求的，增設C30 砼預制管樁處理；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，表層用紅砂土覆蓋保護，厚30 cm，護坡采用草皮護坡，堤腳設C20埋石砼擋墻護腳；堤頂設C25混凝土路面，堤頂外側設反弧式混凝土防浪墻，內側設C20 混凝土預制塊護肩。方案1堤型斷面見圖1。

圖1 方案1堤型橫斷面圖（推薦堤型）

（2）方案2。漿砌C25 混凝土預制塊斜坡型護坡堤型方案。迎水坡為1∶1 的陡坡堤，護面為M10水泥砂漿漿砌C25砼預制磚陡坡，厚度60 cm，下設50 cm厚砂卵石反濾層，其他結構型式同方案1。方案2堤型斷面見圖2。

圖2 方案2堤型橫斷面圖

（3）方案3。M7.5漿砌石斜坡型護坡堤型方案。迎水坡為1∶1的斜坡，護面為M7.5漿砌石厚50 cm，其余結構與方案1相同。方案3堤型斷面見圖3。

（4）方案4。現澆C20 混凝土斜坡型護坡堤型方案。迎水坡為1∶1.5的斜坡，護面為現澆C20砼護坡厚20 cm，其下鋪設砂碎石墊層厚15 cm，坡腳設C20 埋石砼護腳擋墻，壩頂及內坡結構與方案一相同。方案4堤型斷面見圖4。

圖3 方案3堤型橫斷面圖

圖4 方案4堤型橫斷面圖

各方案投資、優缺點對比分析表見表1。

項目護坡型式每公里堤防投資/萬元方案1（推薦方案）漿砌C25混凝土預制磚1 140.49方案2漿砌C25混凝土預制磚1 183.24方案3 M7.5漿砌石護坡1 060.67方案4現澆C20混凝土面板1 120.46優點施工受潮水的影響較小，消浪效果最優，質量容易控制，進度較快，美觀。施工受潮水的影響較小，質量容易控制。施工工藝簡單，投資較小。施工工藝簡單。缺點投資稍大。護坡面為陡坡，施工時需搭設臨時施工排架，施工難度相對比較大，施工進度比較慢，相對消浪效果稍差；投資相對比較大。消浪效果差，材料運輸難，工期較長，耐久性差，不美觀。消浪效果略差，工程占地大，需要占用河岸或紅樹林；迎水側堤腳施工困難。

由表1可知，方案2迎海面護坡為斜坡，坡度較陡，施工時需搭設臨時施工排架，施工難度相對比較大，施工進度比較慢，相對消浪效果稍差，而且工程投資較大。

方案3 迎海面護坡采用漿砌石護面，需要的塊石數量大，而現狀海堤周邊沒有可以開采的石料場，目前合浦縣境內的砂石料場均關停整頓，只能在本縣城的砂石料市場采購，材料供應上存在諸多不確定因素，并且漿砌石人工砌筑施工工期較長，目前從其他工程施工情況看，漿砌石砌筑施工質量難以控制，使得漿砌石護面結構的整體性和質量存在不確定性。混凝土護面結構受上述因素影響較小，施工質量易于保證，在耐久性方面也優于砌體結構。

方案4迎海面護坡采用現澆C20混凝土面板護面，迎水面坡比為1∶1.5，風浪爬高為最高，要求加固后的堤高也最高，工程占地最大，需要占用迎水側的河岸或紅樹林。而且占用河岸部分高程較低，須布置圍堰，施工困難。紅樹林被國家海洋局、區政府列入海洋自然保護區，工程無法占用紅樹林用地。

方案1 迎海面護坡采用混凝土預制磚護面，階梯型結構，其施工受潮水的影響較小，消浪效果最優，堤頂高程最低，且質量容易控制，進度較快，美觀，結合合浦縣已建海堤的實際情況以及南域海堤中間沙標準化建設堤段所采用的堤型及護坡型式，樁號5+670～8+300、樁號9+251～9+500、樁號10+340～20+587堤段堤型推薦采用方案1，即M10水泥砂漿漿砌C25混凝土預制磚階梯型護坡堤型方案。

3 海堤其余堤段堤型

上述堤型方案僅針對典型提段迎海面護坡進行比較，由于現狀南域海堤各堤段的堤身斷面形式不一致，為了減少工程量，節省投資，同時從工程占地、施工難度、美觀等各方面考慮，對于其余各堤段，結合該堤段的地形地勢、地質條件等因素進行堤型選擇。其余各堤段所選定的堤型分述如下：

（1）樁號0+000～1+260堤段為感潮堤段，現狀堤頂為混凝土公路，堤內多為民房，堤外多為魚塘、灘涂或為砂場、紅樹林，堤防內外坡植被良好，由于現狀該堤段堤頂高程比較高且路面比較完好，設計保留現狀堤頂混凝土路面，在堤頂外側增設直立式C20混凝土防浪墻，為了方便日后運行管理，在堤內外兩側堤腳處修建C20混凝土齒墻進行分界。

（2）樁號1+260～5+670 及樁號20+587～21+686 堤段為感潮堤段，現狀該堤段堤頂為混凝土公路，其堤防低矮單薄，堤內局部為民房，堤外多為灘涂或紅樹林，堤防內外坡植被良好。由于現狀該堤段迎水面地面高程比較低，迎水面設計為帶有平臺的復合式斜坡結構形式，平臺高程為3.5 m，平臺寬B=1.2 m，平臺以上坡比為2.0，平臺以下坡比為2.5，迎水面平臺高程以下采用現澆C20 混凝土護坡厚15 cm，平臺高程以上采用草皮護坡；背水面堤坡坡比1∶2，采用草皮護坡；迎水面及背水面堤腳均設C20埋石砼擋墻護腳；堤頂設C25混凝土路面，堤頂外側設反弧式C20 混凝土防浪墻，內側設C20 混凝土預制塊護肩；堤身全斷面培厚加高加固采用粘土進行填筑。

（3）樁號8+300～9+251堤段為感潮堤段，該堤段完成標準化海堤加固。該堤段堤外坡為M10 水泥砂漿漿砌C25砼預制磚階梯，內坡采用M7.5漿砌石擋墻護腳，現狀該堤段比較完好，本次設計保留該堤段現狀堤線及堤型。

（4）樁號9+500～10+340 堤段屬于避風港灣，現狀海堤較為低矮單薄，沿線建有大量民房，據調查，此段海堤洪水期間常被淹沒，根據現場潮位及洪水位調查，該堤段多年最高洪水位為4.0 m 高程左右。結合工程實際，其中9+500～9+687堤段采用護面為M10 水泥砂漿漿砌C25 砼預制磚階梯型式堤型。根據9+687～10+340 堤段地形地勢條件，由于該堤段房屋比較密集，為了減少拆遷，該堤段擬采用重力式防洪墻型式堤型，設計堤頂高程為4.0 m，重力式擋墻采用C20埋石混凝土擋墻，設計墻高4.7 m，墻頂寬0.8 m，墻底寬4.05 m，擋墻臨水側坡比為1∶0.2，背水側坡比為1∶0.3，墻趾和墻踵臺階尺寸0.5 m×1.0 m，基礎埋深不小于1.0 m，擋墻基礎采用打C30 預制砼管樁處理；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，表層用紅砂土覆蓋保護，厚30 cm，坡面采用草皮護坡，堤腳設C20混凝土擋墻護腳；堤頂設C25混凝土路面，堤頂外側設直立式C20 混凝土防浪墻，防浪墻頂高程為5.0 m，內側設C20混凝土預制塊護肩。

（5）樁號21+686～28+536堤段為感潮堤段，現狀該堤身單薄，距南流江岸邊10.0 m～50.0 m，堤內多為民房，局部為魚塘蝦塘，堤外側為河岸以及河漫灘，多為竹林、草地和砂場。由于現狀該堤段迎水面地面高程比較高，迎水面采用單一斜坡結構形式，迎水面坡比根據地形地勢采用為1∶2.5 及1∶2，背水面坡比為1∶2，護坡均采用草皮護坡；迎水面及背水面堤腳均設混凝土擋墻護腳；堤頂設C25 混凝土路面，堤頂外側設反弧式C20混凝土防浪墻，內側設C20 混凝土預制塊護肩；堤身全斷面培厚加高加固采用粘土進行填筑。

4 結語

結合南域海堤舊堤的病險情況，堤型加固按照因地制宜、就地取材的原則，結合堤段所在的地理位置、重要程度、堤址地質條件、筑堤材料，根據風浪特性、施工條件、運行管理要求以及工程造價等因素確定選定南域海堤標準化加固方案，設計方案合理。工程建成后，結合現有標準化海堤可減輕南域海堤堤圍內洪災損失，使海堤防御南流江及潮水達到20 年一遇的防洪標準，保護圍內人口1.15萬，面積15.8 km2，保護耕地面積1.209萬畝，海養面積1.06萬畝。該工程對安定人民生活，保證正常的生產活動，促進經濟發展，改善城區環境和保證人民身體健康有積極作用，故該工程的社會效益是顯著的。