越浪海堤的断面设计(2)

时间:2015-08-13 09:14 来源:发表吧作者:发表吧编辑点击: 次

　　（2）断面形式调整

　　可对堤身设置消浪平台，平台位设置于多年平均高潮位加50cm超高处，可以减少波浪爬高，且有利于断面的稳定性。堤前有滩涂的应采用非工程措施，种植红树林，既可减少波浪爬高，又能固滩保堤护岸。堤前水深较大时，可考虑堤前设置潜堤的工程措施来减少波浪爬高。

　　2.4护面强度

　　护面主要指的是临海侧面、堤顶、背海侧面护面的强度。

　　（1）临海面

　　临海侧直接经受波浪作用，护面结构主要从整体性、抗冲刷、消浪等角度综合考虑。该部分结构上部应能够承受波浪的打击、上吸。下部应能承受波浪的反复掏刷。因此要求护面结构强度要高，稳定性要满足要求，护面底要做好反滤，同时坡面要留足排水孔，浆砌或混凝土砌石护坡具有较好的整体性，外表美观，抗波浪能力较强，返修率低，管理方便。但适应变形能力差，当岸坡发生不均匀沉陷时，砌缝容易出现裂缝。应在堤身土体充分固结，基础沉降已基本完成，且土坡基本稳定后的堤段经稳定厚度计算，确定护面厚度。混凝土砌石，虽造价稍高于浆砌石，但砌筑质量要优于浆砌石。混凝土护面下的砂心堤段，在波浪破碎时，自波峰抛出的水流的冲击，对板产生周期性动力荷载，引起护面下砂土的运动。当波浪爬升和自斜坡上下落时，护面构件上的压力交换也引起运动。在波浪作用下，混凝土面板即使止水做得够好，也避免不了板下部填料的移动，这种移动最终导致板底脱空，波浪作用时击碎板面。对淤泥质堤基，堤身土体充分固结后，当迎潮面封闭时，可不留排水孔。护脚要有足够的支承力，要能防止底脚被淘刷，或发生淘刷时，仍有足够的能力支承护面结构。

　　（2）堤顶

　　堤顶则由于要满足越浪的强度要求，护面的强度要求同迎潮面，由于堤顶一般兼作防汛公路，根据这一特点，护面一般采用混凝土结构。为保证堤顶护面混凝土结构的平整度，要求堤身填土的沉降、固结量已基本完成，此时的堤顶护面结构不再留沉降缝，而只留伸缩缝，路面设计的术语为胀缝，缩缝。胀缝一般设在堤轴线平面曲线曲率变化的起止部位，直线段较长时，可每200m设一条，缝间通过可以伸缩的拉力杆（钢筋）连接。缩缝一般4～6m设置一条，采取诱导切割方式，在护面上切割深3～5cm，宽3～8mm的假缝形式，当护面板收缩时，将沿此最薄弱断面有规则地自行断裂。缝间填灌沥青类材料。

　　（3）背海侧面

　　爬上海堤临海侧坡的浪花，越过防浪墙，直接与堤顶或后坡碰撞，因此流速哀减迅速，故背海侧坡的防护主要以能承受垂直于坡面的冲击力为主，无波浪的回流水流的拖拽力，因此护面设置原则应为透水、消能。在保证良好的反滤垫层的基础上，按其造价高低排序，应为干砌石砂浆勾缝，预制混凝土板勾缝，浆砌石。虽然按部分允许越浪设计，但应按越浪量计算成果，使海水在堤顶汇集，通过排水沟排向前坡脚，创造条件使背水坡仍能采用生物措施保护，加铺一定厚度的腐质类土，一来可保证提高成活率，二来可为其繁植提供较丰富的营养积蓄地。背海侧坡脚应设置矮挡墙，既可得保护堤脚，又使工程界限明确，增加美观。

　　2.5排水

　　排水主要解决翻越堤身表面的越浪水量及降雨量在堤表面的引排问题。堤身表面排水分为漫坡排水和汇水沟集水排放两种形式。对背海侧采用工程护坡的越浪海堤，采用漫坡排水一般即可满足排水要求，只要在坡底设置汇水沟集水，统一汇入总排水系统。当采用堤顶汇集越浪水量，背海侧仍采用生物措施保护护面方式时，一般堤身高度小于6m的平直段堤围，漫坡排水不会引起集中冲刷，但曲线段则应设置适量的竖向排水沟，以通过引走堤表水流，防止水流冲刷坡面。这些竖向排水沟均设置在陡坡上，属于急流槽，因此，沟内应砂浆批荡。

　　越浪海堤的越浪量通过计算可以分析出，但一般堤段缺乏当地的高频率常遇洪水的自记雨量降雨强度资料，故可采用文献[2]中介绍的方法，以5年一遇10min降雨强度等值线图及60min降雨强度转换系数等值线图，计算堤面降雨的排水设计径流量，与越浪水量相加则可进而确定坝面排水系统的断面尺寸，使得堤面排水系统的设计更加详尽。

　　2.6自然型海岸的恢复

　　所谓的自然型海岸，就是要保持、重现及创造海岸原有的多姿多彩的自然风情。越浪海堤的建设，临海侧、堤顶、背海侧采用的工程措施使得海岸的自然环境受到严重的干扰，因此，要将工程措施与生态学有机的结合，根据海堤所处的不同位置，采取不同的生态恢复措施。

　　对直接临海的堤，由于受海浪的频繁拍击，海岸生态建设的重点应放在堤前水域和背海侧坡面，应在堤前水域种植红树林，营造防风、防浪的生态林。应在背海侧坡面的干砌石、砼护面块体等工程措施护面的表面覆盖原位弃土，移植或种植草皮。

　　对堤前有滩地且不直接临海的堤，除了应在堤前积极营造生态林外，对临海侧堤面，也应尽量采用满足抗风浪要求的砌块护面，并上覆土，促成植物快速生长。

　　3结语

　　越浪海堤控制住了上述关键设计环节，其安全性基本可得到保障。此文结尾时值得一提的是:

　　（1）一般的越浪海堤均建在软土地基之上，施工时应严格控制施工速率，急于求成，不但增加填筑工程量，而且地基破坏的滑弧切割堤身，引起堤身纵向裂缝，削弱堤身总体性，附加断面处理工程量。

　　（2）临海面、堤顶、背海侧面护面均应在堤顶沉降量小于8mm/月时，方可实施堤顶刚性工程保护措施。沉降未基本稳定时，应采用过渡性工程措施保护堤面，如干砌石护面。用此措施来保证刚性护面不出现裂缝而破坏结构的完整性。

　　只有精心设计的断面，越浪海堤的安全性才可得到充分的保障，才能达到既经济合理，又安全可靠的目的。只有在改造自然的同时又时时不忘与自然和谐共存，才是海堤设计的可持续发展之路。

　　参考文献

　　[1]广东省地方标准，广东省海堤工程设计导则（试行）》DB44/T182-2004，北京，中国水利水电

　　出版社，2004

　　[2]程永东等，中、小型土坝坝面排水系统的设计，水利水电工程设计，2004，（3）.

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