关于海堤修复设计思路的探讨

许 峰，赵 勇

（浙江省水利水电勘测设计院，浙江 杭州 310002）

1 问题的提出

坎门中心渔港位于玉环岛南端，地处浙江东南沿海台州市最南端，东濒东海，西南临乐清湾，与乐清、洞头隔海相望。防护海堤位于坎门中心渔港东港区，面前山和原坎门煤场之间，全长676.35 m，外侧正对渔港防波堤口门，受外海风浪影响较大。防护海堤原设计顶高程6.00 m，堤顶为混凝土面层。外坡全线在4.00 m高程设埋石混凝土护肩，护肩以上至堤顶为C20灌砌石挡浪墙，挡墙顶部设25 cm厚外挑式C20混凝土压顶；镇压平台宽度13.5 m，护底平台宽度12.00 m，顶高程0.00 m。防护海堤内坡为草皮护坡，坡脚后即为公路。防护海堤于2004年竣工，2013年10月6 — 7日，受“菲特”强台风袭击后渔港基础设施损毁严重，防护海堤也在其中之列。工程地理位置见图1。原海堤设计断面见图2[1-2]。

图1 工程地理位置图

图2 原海堤设计断面 单位：cm

2 海堤损毁情况及原因分析

2.1 海堤损毁情况

此次遭到“菲特”强台风的袭击，防护海堤受损十分严重，桩号0 + 000.00 ～ 0 + 561.63 m堤段堤顶混凝土路面被掀翻、断裂，堤顶栏杆及路肩石断裂并被冲至内坡坡面上；原外坡灌砌石挡墙墙身块石松动，墙体坍塌损毁严重；防护海堤堤身块石出露并且冲损严重，或堆积于外镇压平台内侧斜坡坡脚，或散落于内坡坡面上；内坡草皮护坡及其下耕植土局部出现塌陷现象，内坡坡脚公路积水严重；原穿堤而建的排水涵管内堆积了大量抛石、混凝土断肢。海堤损毁情况见图3。

图3 海堤损毁情况图

2.2 原因分析

根据海堤原设计断面，复核潮位、波浪等设计参数，并结合工程现场损毁情况，分析其原因，主要包括内、外因2个方面：

2.2.1 防护海堤所处的位置不利且受强台风袭击

（1）防护海堤所处的位置不利。防护海堤虽处于中心渔港内港区，但防护海堤正好面对渔港防波堤口门，其所处位置是港内波高最大的区域，经计算分析，在20 a一遇潮位下，S ～ SSW向堤前设计波高仍达到2.96 m，另外，防护海堤堤线东北至西南向布置，极易受东南向涌（风）浪正面袭击[3]。

（2）受强台风袭击。2013年第23号强台风“菲特”在福建省福鼎市沙埕镇沿海登陆，登陆时近中心最大风力达到14级，正值农历初二、初三的天文大潮，据了解，坎门潮位站实测最高潮位达到5.00 m左右，且本次台风产生的波能大，作用时间长，不仅本防护海堤受损严重，工程外侧的渔港防波堤也出现险情，损失巨大。

2.2.2 原海堤结构强度不足，防护标准偏低

（1）堤顶高程偏低，护面单薄且存在设计缺陷。防护海堤堤顶设计标高仅在5.80 ～ 6.00 m，根据《海堤工程设计规范》的规定，若按20 a一遇的标准海堤进行复核，堤顶高程至少应高出设计高潮位0.5H1%，即6.90 m。由此可见，原设计堤顶高程明显偏低，一旦在天文大潮期遭受台风袭击，不仅越浪量将很大，极易造成内坡、堤顶护面遭受破坏及内侧道路、小区受淹[4]。

原防护海堤堤顶混凝土路面及外侧挡墙压顶厚度均为25 cm，压顶外挑超出下部挡墙墙面约30 cm，由于堤顶高程偏低，混凝土路面板和挡墙外挑压顶受波浪上托力作用非常大，因此混凝土路面和挡墙压顶更易在波浪力作用下出现断裂，甚至被抬动、掀起。

（2）外侧挡墙结构强度不足。通过现场踏勘，原防护海堤堤顶外侧直立挡墙虽为混凝土灌砌石结构，但墙体单薄，块石之间粘结强度不足，在长期受波浪往复冲击作用下，挡墙墙体块石出现松动后坍塌，或随着上部压顶一起被顶托破坏，最终导致堤身抛石体外露，冲损严重。

（3）内坡未作闭气处理。从现在破损后的情况及原设计图纸分析，内坡坡面为草皮护坡，除表层局部为耕植土外，坡面以下至4.00 m高程仍为抛石体，透水性强，当外海潮位高出4.00 m时，容易造成渗透破坏，导致围区路面积水，影响正常使用。

3 海堤修复设计

本次修复设计在分析防护海堤结构破坏原因的基础上，重点在于提高防护能力，主要体现在防护海堤堤顶高程、内外侧坡结构的抗台防浪能力。海堤设计修复后断面见图4，修复后现状见图5[5]。

3.1 堤顶高程及结构

经复核计算，防护海堤修复后，堤顶高程为7.00 m，防浪墙顶高程为7.80 m（越浪量控制在0.05 m3/（s/m）以内），防潮（洪）标准达到20 a一遇。堤顶总宽度7.00 m，采用C25混凝土路面，堤顶内侧设C20细石混凝土灌砌块石小挡墙，墙高1.50 m。

3.2 海堤外坡结构

保留4.00 m高程的埋石混凝土护肩，拆除护肩内侧的老挡墙及其混凝土底板，在4.00 m高程设4.70 m宽的消浪平台，平台以上至堤顶采用70%C25埋石混凝土挡墙，墙底采用C20混凝土底板作为基础，消浪平台下以1∶3.0的坡度与原镇压平台连接，并在坡面转角设C25混凝土格梁，并对护肩至镇压平台的原斜坡C25埋石混凝土坡面进行钻孔处理，消浪平台及坡面均采用四角空心块进行防护。

3.3 海堤内坡结构

海堤内坡在挖除4.00 m高程以上的抛石体后，再回填闭气土方，闭气土方顶高程7.00 m，顶宽1.00 m，闭气土方顶和内侧道路之间用1∶3.0的边坡连接，表面采用预制工字块护坡，内坡坡脚设C20混凝土排水沟。

图4 海堤修复设计后断面图 单位：cm

图5 海堤修复后现状图

4 结 语

海堤修复设计思路如下：

（1）现场踏勘，收集有关资料，分析损毁原因；

（2）结合海堤实际运行情况，通过科学论证，确定海堤修复设计标准；

（3）复核潮汐、波浪等基础设计参数，确保修复设计方案的安全可靠；

（4）海堤修复设计方案不同于新建海堤工程的设计，其结构需要与原有部分的结构有机结合，减少投资；

（5）工程施工简单且后期运行管理方便。

玉环县海滨新城防护海堤修复工程于2015年5月完工，从完工后运行至今，中间经历数次台风强台风考验，工程均运行良好。

参考文献：

[1] 浙江省建筑材料工业设计院勘察分院.玉环县坎门镇花岩礁填海工程岩土工程详细勘察报告[R].杭州：浙江省建筑材料工业设计院勘察分院，2001.

[2] 浙江省地球物理技术应用研究所.玉环县海滨新城金港湾填海工程防护海堤雷达测试报告[R].杭州：浙江省地球物理技术应用研究所，2004.

[3] 中华人民共和国交通运输部.海港水文规范：JTS 145 — 2 —2013[S].北京：人民交通出版社，2013.

[4] 中华人民共和国水利部.海堤工程设计规范：SL 435 — 2008[S].北京：中国水利水电出版社，2008.

[5] 浙江省水利水电勘测设计院.浙江省玉环县海滨新城金港湾防护堤台损整体修复加固工程初步设计报告（报批稿）[R].杭州：浙江省水利水电勘测设计院，2014.