基于韧性防护与生态融合的滨海城市海堤型式研究

何造胜

（深圳市广汇源环境水务有限公司，广东 深圳 518000）

海堤既是城市防御海洋灾害的重要屏障， 又是沿岸居民休闲、观光的基础设施。因此，综合考虑水文、地质、经济、景观等因素，选择适合可靠的堤型，是海堤设计的重要环节。 目前对于设计合理的海堤断面、评判海堤的安全性已有较多研究［1-6］，但更为关键的是综合考虑经济、景观、地质等因素后，因地制宜选择合理的堤型。

深圳东部的大鹏半岛海堤部分建设于20 世纪六七十年代，存在防潮标准低、受损严重，与周边环境协调性差，景观功能不足等问题。为实现“硬式”工程防护转变为“软式”生态防护，增强海堤抵御风暴潮的破坏能力，对海堤重建及加固线位布置、结构型式等进行深入研究和分析， 提高海堤防护及抗浪能力，高标准地建设海堤休闲景观带，减缓海岸侵蚀，提升海岸生态服务功能。本文以深圳市东部海堤重建工程为例，从经济、景观、地质条件及与已有建筑物的结合情况等角度， 考虑海堤重建工程的堤型选择，为类似工程建设提供借鉴。

1 工程背景

1.1 工程概况

深圳市东部海堤位于深圳大鹏半岛境内，东濒大亚湾，西临大鹏湾、盐田大小梅沙，北与坪山及惠州接壤，南与香港新界、九龙半岛隔海相望，三面环海。境内多山丘少平地，建成区多集中于海边狭小平地。为打造休闲景观带，改善周边环境，促进旅游业发展，东部海堤重建和加固按照总体规划、分期建设的方式，其中一期重建主要包括官湖西段海堤、 六月海堤和月亮湾海堤。深圳东部海堤重建工程（一期）海堤分布如图1。

图1 深圳东部海堤重建工程（一期）海堤分布

1.2 问题分析

1.2.1 官湖西段海堤

官湖海堤位于大鹏新区葵涌官湖社区。 其中东段由于受台风侵袭，损毁严重，先期进行应急抢险修复。本次重建的西段海堤全长500 m，局部浆砌石挡墙，其他均为天然土堤。原浆砌石挡墙为直立式，高约3.0 m，堤顶无防护设施，墙身单薄，表面勾缝脱落，无堤脚护砌。天然土堤段堤前有防风树木，树围在20～50 cm，可起到一定的固土作用。但2008 年“黑格比”台风，堤前的海沙被卷走，造成树根裸露而失稳，不少大树连根拔起。

1.2.2 六月海堤

六月海堤位于大鹏半岛中段的西南海岸， 面向大鹏湾，属大鹏街道下沙社区管辖。六月海堤地理位置特殊，整段海堤呈弧形突出于海岸线。海堤原为浆砌石结构，顶高程为4.0 m 左右，堤顶面宽约1.5 m，外坡比1∶0.5，临海侧设C20 钢筋混凝土防浪墙高约0.8 m，墙顶高程为4.80 m。由于海堤原结构抗风消浪能力不足，堤顶高程不够。每次台风季节来临，掀起的狂涛巨浪对堤顶侧建筑物造成破坏或不利影响。2008 年的“黑格比”台风，此段海堤损毁严重，300多米海堤堤顶、堤坡均出现较为明显的裂缝、缺口，堤岸基础被掏空，多处出现较大的空洞，堤脚前趾外露。

1.2.3 月亮湾海堤

月亮湾海堤地处大鹏新区南澳街道西侧， 为大鹏湾东岸。原有海堤由当地居民修建，设计标准低，质量较差，堤身弯曲低矮，每年的台风暴潮袭击均受到不同程度的破坏。

原海堤堤顶与南澳广场、海港路相连，堤身为带平台的复式断面，堤前为直立式浆砌石挡墙，消浪平台迎水面为素混凝土直立挡墙。基础位于淤泥、碎石或中粗砂层；最上层平台为混凝土路面，堤前为抛石护脚。南澳广场堤段因地势较高，采用两级平台，并建有阶梯看台。

“黑格比”台风将全长约1.3 km 的堤前护脚块石不同程度卷入海中； 消浪平台直立挡墙基础块石掏空，海水倒灌到消浪平台内，进一步造成堤内回填碎石被海浪卷走， 部分堤段的直立挡墙出现整体向外侧倾斜和崩塌；在水位变动区，浪溅区，局部消浪平台混凝土面板被掀翻和坍塌损毁； 堤身浆砌石挡墙已出现开裂；平台部分栏杆已被台风打毁。

2 堤型选择

2.1 官湖西段海堤

官湖西段海堤所在的官湖村， 未来将打造为重要的海滨旅游度假区。 结合该区域旅游开发及对于海岸亲水性要求， 对直斜复合式断面形式或斜坡式挡墙断面型式进行方案比选。

（1）直斜复合式断面占地少，能够减少防风树木移植数量，有效利用沙滩使用面积。但是此方案对于地基要求高， 需对潮位以下的软土地基进行开挖或处理，造成开挖方量大，对当地环境造成一定破坏。由于需要加强护脚措施， 整体而言进一步增加工程造价。此外由于直立式挡墙，亲水性差，不利于景观营造和游客下海游玩，生态性差，硬性护岸隔绝了海陆之间、水岸之间的联系。

（2）斜坡式挡墙方案对地基要求低，对于不均匀沉降适应性强，稳定性好，施工简单。但这种方案占用沙滩面积大，增加树木的移植数量。主要利用当地材料回填，工程投资也较少。最后确定的堤型典型断面如图2。

图2 官湖西段海堤重建段典型断面图

图3 六月海堤重建段典型断面图

图4 月亮湾海堤重建段典型断面

2.2 六月海堤

六月海堤紧邻海域， 施工受潮水位影响较大且施工场地有限。 结合六月海堤所在平面线位及当地地形、地质条件，初步选择斜坡混合式断面与桩基础混合式两种形式。其中，斜坡混合式断面，堤身主要为斜坡式，对地基不均匀沉降适应性强，施工简单，后期维护方便。堤前消浪可利用大块石、扭王字块、格栅板有效解决，提高海堤结构的稳定。但此断面型式，占用海域面积较大，由于堤前水深大，施工及后期维护较为困难，稳定性亦劣于桩基础混合式。

桩基础混合式方案，堤前为直立式挡墙，桩基础埋深大，消浪性能好，结构稳定，可有效抵御堤脚淘刷。但此方案亦存在施工困难等问题，工期长，工程造价大。从整体性、抗冲刷、消浪、施工、投资等角度综合考虑， 最终选择斜坡混合式作为本段海堤的设计断面。

2.3 月亮湾海堤

月亮湾海堤位于南澳街道，堤顶与南澳广场、海港路相连，原有亲水平台，消浪平台迎水面为素混凝土直立挡墙。 重建及加固工程需总体保留景观及亲水性。故在考虑堤型时，结合所处位置的重要程度、地形地质条件、筑堤材料、水流及波浪特性、施工条件等，结合工程管理、生态环境和景观要求，拟定直立式挡墙和斜坡式护岸两种断面， 对以上两种方案进行技术经济比选。

（1）直立式挡墙方案占地少，与月亮湾广场的设计相结合，较为充分与周边岸墙衔接。但直立式挡墙对护面质量要求较高，需增加护脚措施，且地基应力也较为集中。

（2）斜坡式护岸对波浪的反射弱，对地基的不均匀沉降适应性强， 稳定性好、 施工与维修均较为方便。主要弊端在于堤身断面大，占用海域面积大，此区域的海岸管理严格， 线位突破现有海岸线管控范围，且与月亮湾广场的设计相冲突。对于建设材料，直立式挡墙主要为外购的混凝土， 所需的抛填块石与回填混凝土均比斜坡式护岸方案少， 总体造价低于斜坡式护岸方案，因此，从经济上更优。

由于月亮湾属大鹏湾海域， 大鹏湾属于基岩海岸， 地质条件相对较好， 结合月亮湾海堤的现状情况， 综合考虑重建段海堤与相邻堤段的协调及重建工程的经济性，最终采用直立式挡墙断面形式。

3 生态空间打造

（1）官湖西段海堤选用直立式挡墙，采用分级断面型式，集海堤的物理性、生态性和文化功能性于一体，既达到防潮防浪破坏的要求，又达到与自然环境协调，满足当地群众休闲、娱乐和科普教育的要求。挡墙前的沙滩得到有效利用，既掩护护岸，又减少工程投资，整体美观。

（2）六月海堤选择斜坡混合式断面，堤前采用大块石、扭王字块、格栅板等结构，起到良好的消浪效果。该段海堤与周边的海滩、酒店设施等一起承受挡潮、抵御波浪作用外，保护后方海岸免受海水侵袭，为当地居民提供良好的景观、休憩场所，是生态景观建设，城市生态休闲带的良好案例。六月海堤堤前水深较大，增加水体流动性，提升物能交换连通性，有利于营造海陆过渡，为当地物种提供必要的栖息地，从而建立种群交错的梯度布局， 逐步恢复海堤周围生物群落的多样性， 提升生态空间功能价值和生态防潮御灾功能。

（3）月亮湾海堤属于基岩海岸，地质条件相对较好，结合月亮湾海堤的现状情况，采用直立式堤岸，牺牲部分生态性，但营造良好的景观性，尽可能地保留海岸原有走势与地形， 符合水和泥沙动力自然性规律；上部消浪平台引入与自然相协调的生态元素，构建更宽的缓冲带和新的生境。 未来可对海陆生态空间提出整合，增设潮汐通道、生物净化等内容，抵消由于直立式挡墙对于海岸隔绝的不利影响。

4 结语

（1） 深圳市东部海堤重建工程在断面选择时需综合考虑经济、景观、地质条件等因素，还需结合区域的旅游开发情况。3 处重建海堤在经历“妮坦”“天鸽”“山竹”等台风考验后，结构型式仍完整，说明重建海堤所选择的断面型式合理， 能够较好地抵御自然灾害的侵袭。3 处海堤重建在堤型选择时，尽量弱化工程痕迹，将景观、交通等融入其中，实现海陆生态空间的连通，空间优化拓展，可为其他海堤重建工程提供借鉴。

（2）随着深圳未来城市的发展，目前正在开展的东部海堤三期将结合大鹏新区优质海岸线资源，有针对性地开展工程景观提升， 在提高风暴潮灾害防御能力的同时，打造深圳最美滨海休闲景观走廊。后续在安全方面优化堤身和防浪墙结构与型式， 不同消能抗冲策略等方面须进一步研究， 实现海堤回归生态、空间开放共享、功能提升、综合价值凸显。