某圍涂工程海堤斷面結構設計

柴文琦 殷學成

摘 ?要：圍涂工程不僅能有效地保護國家和人民的生命財產安全，也為城市建設發展提供了寶貴的土地資源。海堤結構設計是海堤工程中的一項重要內容。以舟山市定海區金塘北部區域開發建設項目圍涂工程為例，對海堤結構設計進行多方案的技術經濟比較，并結合工程實際情況擇優選擇合適的斷面結構方案。

關鍵詞：海堤;海堤結構設計;地基處理

中圖分類號：TV314 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：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

本工程圍涂面積10065畝，其中東片圍區5346畝，西片圍區4719畝;東片圍區建設D1、D2、D3、D4共4條圍堤，其中D1圍堤系在建的瀝港漁港擴建工程東防波堤基礎上加高而成，堤線布置同東防波堤，自金塘島炮打巖至小髫果山，堤長2196m，D2圍堤由小髫果山直連魚龍山，堤長116m，D3圍堤自魚龍山直連橫檔山，堤長1964m，海堤北端近魚龍山段距外側深槽150m布置，D4圍堤自橫檔山直連金塘島，堤長409m。西片圍區建設X1、X2、X3共三條圍堤，X1圍堤是在瀝港漁港擴建工程西防波堤的基礎上進行加高，堤線布置同西防波堤，自大鵬山北部直連大髫果山，堤長2224m，X2圍堤自大髫果山至甘池山，弧狀線布置，堤長1917m，X3圍堤自甘池山至大鵬山，堤線呈外凸弧狀，堤長456m。海堤設計標準為50年一遇。

本工程地勘成果顯示除島嶼間的峽口的地基（即D2、D4、X3三條圍堤）表現為基巖外，其他堤壩場址地基土層均為較為深厚的軟弱土層，天然強度低，沉降變形大。峽口處海堤斷面結構型式較為簡單，另D1、X1結構型式為按原堤防結構加高。

因此，本處僅選擇建于現狀軟土地基上的D3、X2圍堤進行堤型方案比選。

D3、X2圍堤均建于現狀涂面上，涂面高程較低，地基為深厚軟土地基，堤前波要素較大，堤身高度較高，海堤結構型式對工程造價和施工難易程度都影響較大，且與地基處理方式息息相關。根據浙江省圍涂工程經驗，海堤地基處理方式主要有塑料排水板結合高強土工織物、爆炸擠淤（控制加載爆炸擠淤置換）等方法，海堤高度較高時堤型結構一般為復合式堤型結構。以D3圍堤為例，選擇以下三方案進行堤型結構方案比選[1]：

2 軟土地基上海堤斷面型式比較

2.1 復合式斷面，地基采用塑料排水板結合土工格柵處理（方案1）

本方案中海堤斷面為復合式結構，海堤堤頂高程6.50m，防浪墻頂高程7.50m，外海側設置三級平臺，高程4.00m第一級平臺為寬5.0m厚80cmC20砼灌砌塊石護面，平臺與塘頂之間為高2.50mC20砼灌砌塊石擋墻。高程1.0m第二級平臺為寬10.0m砼灌砌塊石與干砌塊石條帶護面，該平臺處設高3.0m砼灌砌塊石擋墻與高程4.0m平臺相接，平臺外側設置斜坡至三級平臺處，坡比為1：2.5，同時在坡面上堆放重4T的扭王字塊消浪。高程-2.0m第三級平臺，表層拋塊石單塊重800kg以上大塊石。海堤外坡腳設置拋石棱體。海堤背側設置防滲土方及拋石子堤，防滲土方頂高程為3.70m，其上為寬5.0m干砌塊石平臺，平臺高程4.5m，平臺至堤頂采用1：1.5斜坡過渡，坡面采用干砌塊石護坡，以防越頂水體破壞。拋石子堤頂高程2.50m，與規劃地坪高程齊平。

海堤地基處理采用塑料排水板進行處理，視堤身荷載大小不同處理深度不同，荷載最大處排水板插入涂面下18m，底高程為-24.0m。鎮壓層荷載稍小，排水板插入涂面下14.50m，底高程-20.5m。內側拋石子堤采用涂面上鋪設高強土工格柵進行地基處理（子堤高度超過5m時采用排水板處理）（見圖1）。

2.2 復合式斷面，地基采用控制加載爆炸擠淤置換法處理（方案2）

本方案中海堤斷面結構與方案1相似，由于地基采用控制加載爆炸擠淤置換法處理，海堤外海側寬度大大縮窄，約為方案1外海側結構寬度的1/2。自堤頂至堤腳結構為：高2.50m砼灌砌塊石擋墻、寬5.0m高程3.0m砼灌砌塊石平臺、高3.50m砼灌砌塊石擋墻、預制扭王字塊消浪結構等，堤腳設置拋石護坦，底寬5.0m。海堤背側設置防滲土方及拋石子堤，防滲土方與方案1相同，拋石子堤頂高程同規劃地坪高程。

海堤地基采用控制加載爆炸擠淤置換法處理，爆炸處理深度為涂面下17m，爆填堤芯石底寬33.22m，最大腰寬53.04m，混合過渡層厚1.5m，底高程為-21.5m。拋石子堤坐落于爆炸產生的淤泥包上，高度較小，采用在淤泥包上鋪設高強土工格柵進行地基處理（見圖2）。

2.3 鋼筋砼梁板輕型結構，地基采用薄壁筒樁（方案3）

本方案中，堤身上部結構采用鋼筋砼梁板式輕型結構，基礎為薄壁筒樁。薄壁筒樁樁徑1.50m，設內外兩排樁，樁距5.50m，樁長26.3m，樁頂高程-1.70m，底高程-28.0m，外排樁為密排樁，內排樁按樁間距5.10m等間距布置。筒樁樁頂縱梁高1.0m，梁頂高程1.50m，樁頂嵌入梁中20cm。樁頂縱梁以橫梁連接，其上接立柱，內外排立柱均按5.10m中心距布置，外排立柱間為鋼筋砼防浪板，立柱頂為上部橫梁及砼面板組成的海堤堤頂面，堤頂設鋼筋砼防浪墻，高度為1.0m，頂高程7.50m。海堤背側設置防滲土方及拋石子堤，結構與方案1相同（見圖3）。

2.4 各方案比較

對三個方案進行經濟技術比較，具體見表1。

經以上技術經濟比選，推薦D3圍堤堤型采用方案2：復合式斷面，地基采用控制加載爆炸擠淤置換法處理;推薦X2圍堤堤型采用方案1：復合式斷面，地基采用塑料排水板結合土工格柵處理。

3 結束語

海堤斷面結構的選擇直接影響了防洪功能、生態功能，合適的斷面結構能保證海堤發揮出最大經濟效益，同時也能間接為當地增加旅游資源。本工程海堤采用的斷面結構型式在沿海及周邊地區圍墾工程中得到了廣泛的應用并且也取得了較好的效果[2-3]。

參考文獻：

[1]方子杰，吳一禾，陳青青.浙東沿海圍墾工程軟基處理及海堤結構的方案優選[J].水利規劃與設計，2010（02）：68-71.

[2]王路軍，李銳，葉源新.水力吹填堤壩危險水力條件和防滲墻受力分析[J].河海大學學報（自然科學版），2012（04）：426-431.

[3]丁春梅，汪來寶，王恒國.海塘防沖工程簡介[J].浙江水利科技，2000（04）：50-51.