东兴市交东班埃海堤加固工程设计

2016-08-04肖增华

大科技 2016年15期

关键词：东兴市防浪海堤

肖增华

（南宁水利电力设计院广西南宁 530001）

东兴市交东班埃海堤加固工程设计

肖增华

（南宁水利电力设计院广西南宁 530001）

1 工程概况

广西东兴市交东班埃海堤加固工程位于东兴市江平镇交东村和班埃村，工程建设将提高江平镇交东和班埃村沿海海堤防洪（防潮）能力，减少灾害损失，保护人民生命财产安全，改善生态环境，促进当地经济社会发展。工程建设规模是按10年一遇防洪（防潮）标准加固海堤8.20km，主要建设内容包括斜坡式海堤护岸以及堤顶防汛道路、排涝涵闸、下海码头、上下堤坡道等附属设施。

交东班埃海堤位于东兴市江平镇交东村和班埃村，距江平镇约8km，距东兴市约26km，距防城港市约25km。东兴市江平镇交东村至班埃村海堤始建于50、60年代，随着人口和经济发展，逐步向海扩张。目前现状海堤长约8.15m，海堤堤体主要存在的问题是堤身单薄、低矮，堤顶高程一般在3.9～5.2m，堤身存在普遍的堤基渗漏和水土流失现象。海堤现状防御能力低下，常被潮水、洪水袭击而造成灾害。东兴市江平镇交东村至班埃村海堤加固工程可以保护人口2863人，保护土地面积1.37hm2，保护耕地面积4100亩，堤内养殖面积1500亩。

2 工程总体布置

2.1 工程总体布置原则

本工程设计以保护海岸带生物多样性，促进海岸带生态及环境资源的可持续利用作为重点，兼顾防御海岸带洪（潮）涝灾害、控制海岸带开发空间布局目标。工程总体布置遵循以下原则：

（1）满足国家和地方现行法规、条例、规范、规程的要求，满足国家工程建设强制性条文的要求；

（2）贯彻生态设计理念，综合选取合理总体布局；

（4）维系现有自然水系脉络，确保红树林湿地充足的淡水来源；

（5）加强生物保育，在路网与海堤预留绿化缓冲带，保护红树林；

（6）尽量利用现有工程，发挥相关功能效应，以降低工程投资。

2.2 平面布置原则

海堤堤线布置结合现状海堤岸线、地形地质、红树林滩涂分布与演变规律，综合考虑施工条件、拟建建筑物位置、已有工程现状等因素，结合生态环境、征地拆迁等方面的要求，经技术经济比较后综合分析确定。堤线布置具体原则如下：

（1）堤线走向宜选取对防浪有利的方向，避开主风向为强风暴潮的正面袭击或采取其它措施；

（2）堤线宜平滑顺直，避免曲折转点过多，转折段连接应平顺圆滑；

（3）堤线布置宜沿现状堤线走向，选择工程地质条件较好、滩面冲淤稳定的地基，避开古河道、古冲沟和尚未稳定的潮流沟等地层复杂的地段；

（4）堤线布置尽量避开现有红树林生长区，避免对现有的红树林造成破坏；

（5）堤线布置与景观、道路等结合，统一规划布置，相互协调。

2.3 平面布置方案

本工程位于东兴市北部湾珍珠港的北侧，本堤防工程从交东村东北面的兵舰码头（大万岭山）开始，沿海岸线向西，后沿班埃河向北，到班埃村委办公楼（防城到东兴一级公路的班埃桥）止，海堤全长8.20km。

本工程的主要任务是通过对现有海岸的整治达到固定现有岸线防止海岸坍塌，在经济建设和人类社会活动与红树林间形成一条绿色缓冲带，保护红树林的栖生地不遭受自然及人为因素的破坏，同时提高交东班埃海堤的现有防潮标准，并为当地提供一条沿海观光及休闲的交通道路和滨海带状公园。

基于上述任务，本工程选线原则基本上是沿现有海岸线布设，同时考虑未来海平面上升和红树林可能被迫后撤的因素，堤线和道路在满足城市建设需要的前提下，根据地形尽量后撤，以尽可能地留出空间并最大可能的避开红树林栖生地。

2.4 堤线走向比较

本工程属于加固工程，在堤线走向上大部分沿旧堤布置，为满足防汛道路转弯半径要求，在旧堤线基础上进行了局部优化，并尽可能地避免工程建设对红树林产生的不利影响。

本工程重点对堤线桩号4+215.887～4+848.548和6+013.404～7+ 206.712段外侧堤线与原堤线作比较，详见表1。

表1 堤线走向比较表

推荐外侧堤线理由：外侧堤线为当地村民新筑的塘坎，塘坎顶高程和宽度与原海堤高程相差不大。虽然外侧堤线增加长度81.8m，但可以增加保护虾塘159.9亩，外侧堤线无房屋拆迁，原堤线需拆迁19间房屋，拆迁房屋建筑面积约503m2。因此本阶段推荐桩号4+215.887～4+848.548和6+013.404～7+206.712段外侧堤线。

3 海堤工程

3.1 堤防型式比选

东兴市交东班埃海堤加固工程堤线总长8.20km。现状海堤修建于50、60年代，堤坝低矮单薄。由于长期受到海水潮起潮落交替的浸没和汛期洪水冲刷双重作用下，干浆砌石护坡有变形隆起、脱落、凹陷等现象，压脚已基本被冲毁，堤脚被淘空严重，局部发生小坍塌，严重影响堤身抗冲、抗滑稳定。

本次设计参照类似工程拟采用石笼网护坡、现浇C20混凝土护坡、埋石混凝土挡墙、浆砌石护坡、浆砌C20预制混凝土块护坡等多种防护型式进行比较，并根据地形条件以斜坡式断面等堤型型式加固原有堤坝，以提高堤坝的抗冲刷、消波浪能力。

在护坡防护样式的选择上，从安全、可行、经济、美观的原则出发，结合堤防工程现状提出浆砌C20预制混凝土块护面、现浇C20混凝土护面、石笼网护坡5种措施进行综合比选，比较如表2。

表2 海堤防护型式比较表

根据表2比较，本次设计推荐方案E——即M10水泥砂浆砌C20混凝土预制块护面为堤型的防护样式，临海侧边坡根据现状原地面线形采用1：1.0～1：1.5。根据现状海堤地形、风浪以及堤脚红树林基本情况，为节约占地，避免海堤堤脚过多占到红树林，本次设计海堤临海侧推荐采用混凝土阶梯防护。

3.2 堤型布置

本堤防工程全长8.20km，从交东村东北面的兵舰码头（大万岭山）开始，沿海岸线向西，后沿班埃河向北，到班埃村委办公楼（防城到东兴一级公路的班埃桥）止。

根据堤顶高程可分为三段，第一段桩号为0+000～7+509，长7509m，堤顶高程为5.80m，防浪墙顶高程为6.30m；第二段桩号为7+559～8+200，长641m，确定堤顶高程为5.0m，防浪墙顶高程为5.50m，第三段桩号为7+509～7+559，长50m，该段为第一段与第二段的连接段。

海堤0+000～7+509段，长7509m，堤顶高程为5.80m，防浪墙顶高程为6.30m。根据《海堤工程设计规范》（SL435-2008）要求，3级及以下海堤不宜小于3m，根据本工程堤身边坡整体稳定以及满足防洪抢险及工程的维修的需要，堤顶宽度确定为5.0m，防浪墙宽0.6m，堤顶净宽4.4m，路面宽4.0m。

堤顶防汛抢险道路采用20cm厚C25混凝土路面，基层采用6%水泥石屑稳定层厚18cm。堤顶临海侧设一道C20混凝土防浪墙，墙高0.5m，墙顶高程6.30m，堤顶防浪墙每间距3m设置一个花池，花池平面尺寸为0.8m× 0.4m×0.3m（长×宽×深）；堤顶内侧设一道C20混凝土齿墙，尺寸为0.4m×0.6m，为行车安全，齿墙顶每隔3m设置一个安全警示柱，警示柱采用DN125镀锌钢管，内灌填C20混凝土，外喷红黄间隔警示油漆，详见图1～2。

3.3 堤坡稳定计算

根据《堤防工程设计规范》，堤防抗滑稳定计算、工程等级、地形地质条件，结合堤身形式、高度和填筑材料等因素选择具有代表性的断面进行堤身抗滑稳定计算。

考虑堤身、地基情况，选取桩号3+080为代表断面。堤坡稳定计算方法为瑞典圆弧法，采用优选法连续计算，即给定圆心座标，滑弧深度和它们各自的变化步长，连续计算，从而得到最小安全系数。

本工程按5级海堤规范要求确定整体抗滑稳定计算，正常运用时为1.10，非常运用工况时为1.05。海堤抗滑稳定计算简图见图5.6-18～22。各种工况下的临水堤坡稳定计算成果见表3。