海堤加固技术分析

柯小戈

摘要：研究和总结海堤加固技术对于保证海堤的安全、延长海堤寿命都是非常重要的。文章针对海堤现存问题，探讨了除险加固的技术措施，讨论并提出了设计标准选用、堤基加固、堤身加固及护坡、堤脚加固等措施。

关键词：海堤加固；除险加固；设计标准选用；堤基加固；堤身加固

中图分类号：TV698 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）15-0085-02

我国大陆海岸线长度超过1.8万km，海堤是海岸的主要防护工程。人们为了防御风暴潮和海浪对沿岸人民生命财产的威胁修建了海堤。海堤常年经受海浪的冲击以及台风暴潮的侵袭，所以海堤易于受到破坏，需要定期维护和采取除险加固措施，以确保海堤的安全。台风来袭不仅带来狂风、大浪和暴雨，而且与潮汐作用叠加引起风暴潮，对海堤的破坏力巨大。因此，研究和总结海堤加固技术对于保证海堤的安全、延长海堤寿命都是非常重要的。

1 海堤现存问题分析

1.1 设计方面的问题

我国大部分海堤建于20世纪80年代以前，防潮（洪）标准偏低。以现行标准衡量，大部分海堤工程甚至连十年一遇的标准都达不到。以当时的经济条件，实地勘察常不完整，因而设计缺少足够的科学依据。并且当时设计偏重堤顶高程，结构方面考虑不足。堤防护坡和堤脚结构都存在不合理之处。海堤护坡多采用浆砌石结构，即所谓“三面包”护砌；未设置反滤垫层或设置不规范致实际效果很差。堤脚结构薄弱，堤基入地深度也不够，易受海浪淘刷受损，溃堤事故时有发生。

1.2 施工方面的问题

受当时社会经济发展水平和技术条件的局限，有些海堤工程是当地群众自发组织建造的，工程质量控制不严。坝体断面偏小，堤顶宽度太窄，坡度过陡。堤身取土常取就近的细砂料，填筑几乎全靠人力，夯实质量较差。为了节约工程费用，大部分海堤采用临水面干砌石、背水面为土堤的建造方式，受海浪和风暴潮影响，海堤很容易损坏。同时，堤内多为田地和水塘，“两水夹一基”的状况使土堤渗漏、管涌不易被发觉。

2 海堤除险加固技术措施探讨

2.1 设计标准选用

海堤加固设计目标应当符合安全可靠、经济合理和技术先进的原则。与河堤相比，海堤除了防渗、防冲（刷）以外，还必须防浪，所以海堤设计需要综合考虑风、潮（洪）、浪的组合问题。国内对此问题持有不同的处理方法，一种主张风、潮、浪同时考虑，原因是台风带来大风浪、高潮位，没理由分开考虑；另一种认为风、潮、浪重现期不同，因此潮位设计应结合相应频率的风进行。虽然天文大潮与台风并无关联，但风暴潮来临时风大、潮高、浪急，显然三者之间有着非常密切的关系，从设计安全角度考虑采用风、潮、浪同频处理更合理一些。《海堤工程设计规范》（SL435-2008）第6.1.1条也规定设计波浪、设计风速的重现期宜采用与设计高潮位相同的重现期，而国外也多采用相同的重现期进行设计。

过去由于经济实力方面的问题，我国海堤防潮（洪）设计标准偏低，近年来有所提高。然而仍需要具体问题具体分析。一般而言，对重要工程提高海堤防潮（洪）设计标准，容易达成共识，因为它们遭受潮（洪）损失大，影响严重，适当提高标准有利于提高安全性和可靠性。但对于不太重要或遭受潮（洪）影响较小的工程，是否可以适当降低防潮（洪）设计标准呢？答案应该是肯定的，如下情况可以考虑适当降低防潮（洪）标准：落淤较快的海岸带海堤工程；堤内为水产养殖区的工程；堤外还设有二、三线海堤的工程；建于软基上的海堤工程等。上述情况海堤高度可适当降低，对堤内安全影响较小，但仍应重视堤身强度，确保海堤“冲而不垮，慢而不决”。

2.2 堤基加固

当地基承载力不足时，一般应采取扩大基础、减载、桩基等方法。但是在软土地基上筑堤，容易出现沉降和滑移等问题，加固设计时应从提高堤基的稳定性入手，不仅要重视堤基结构，还应将堤身与堤基作为整体来考虑。当地基为淤泥、泥炭土且厚度不大时，可将其全部挖除。但软基较厚、分布较广而无法挖除时，加固软基就是最现实的做法。加固的方法很多，如抛石压载法、真空预压法、排水固结法、反压法、土工材料铺垫法、水泥深层搅拌法、干振碎石桩法等。当堤基存在稳定性问题但不严重时，可在堤脚设反压平台，可防止堤基滑移。对于含砂软基，采用真空预压法可节省大量预压材料，其与堤坝填筑压载过程结合，加固效果较好。为改善堤基的整体抗滑性能，采用土工材料铺垫法施工简便、成本低、软土固结速度快。土工材料包括土工织物（土工布）和土工格栅两类，前者延伸率为16%～35%，后者一般为5%～10%，而堤基的临界变形在5%以内，选用土工格栅足已满足堤基变形要求，并且其与垫层摩擦力大、造价低，更易发挥土工材料的优势。当地基为可固结的淤泥、粉土、黄土等软基时，可采用水泥搅拌法，加固形成水泥搅拌桩后可极大地提高地基承载力。

2.3 堤身加固

按照断面形式，堤身结构主要有斜坡式、陡墙式和混合式，如图1所示。图1a）斜坡式堤基接触面积大，对地基承载力要求小，适合软基上筑堤。但过去修建的一些海堤，断面偏小，坡度太陡，例如B<2m，m1或

m2<2，存在沉陷大、渗漏严重等问题，在加固时需要加宽，并且一般堤顶高度也不满足抗潮（洪）标准要求，可适当加高，但考虑沉降问题不可加高太多。土堤加高培厚时，为了保证与旧堤结合良好，应对旧堤面凿毛或锯齿处理，再逐层填筑夯实。为保证压实，须检测土料含水率和压实度。按照SL 435，宜B≥3m；坡度方面，应m1>m2≥2。考虑消浪时，可以在迎海侧加消浪平台，但平台宽不宜小于2m，并且应对转折处进行加固。如果软基沉降变形很大，也可采用图1d）形式的轻质硬壳结构的堤身，轻质材料可利用当地条件；为了增大堤身与堤基之间的摩擦力，可在堤身底部加齿坎。图1b）陡墙式占地小，但堤基接触面积小，可能存在沉陷问题，因此除非地基条件较好，否则不宜采用。这种形式的墙身部分几乎全部接受波浪的能量，墙角也易受到反射波的冲刷，所以墙身必须坚固，还要加护底。图1c）混合式兼具斜坡式、陡墙式的优点，消浪效果较好。原斜坡式堤加固时可采用这种形式加高培厚，但消浪平台宽度不应小于2m。

解决坝体开裂、渗漏问题，目前一般采用堤身灌浆和土工膜垂直防渗（于外坡或堤身水力开槽铺膜）。其中劈裂灌浆是一种效果较好的方法，值得推广应用。

2.4 护坡和堤脚加固

护坡过去多采用浆砌石、干砌石，受风浪影响极易损坏，反滤垫层掏空、砌石脱落乃至护坡崩塌。随着城市化建设大量消耗石料，不少地区块石供应紧缺，护坡补强可考虑采用模袋混凝土，具有适应坡面变形能力强、施工速度快、整体效果好的特点。堤脚长期受到淘刷，容易形成坑洞，严重的将使海堤失稳外倾，故须进行加固。常采用抛石护脚或浆砌石护脚抛石镇压等做法，并应在其下铺设滤层或土工材料。还可在岸滩修建丁坝或潜坝。在岸滩种植植物对滞缓风浪效果极佳，南方可种植红树林，北方也可引种互花米草等植物。根据实测，红树林可滞缓潮速2/3以上。

3 结语

海堤是护卫沿岸人民生命财产安全的屏障，并且沿海地区经济发达、人口稠密，海堤更是民生线和经济线。由于我国海岸线很长，过去修建的海堤受限于经济和技术实力，目前多存在险情病患，为了确保海堤安全亟须除险加固，本文针对相关问题作了分析和探讨，借以进言献策、抛砖引玉。

参考文献

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