吳道合,余玉龍
(溫州市水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院,浙江 溫州 325000)
樂清市清江鎮(zhèn)清江北岸(清江村至八寶塘段)低標(biāo)準(zhǔn)海塘提升工程位于清江河口,為感潮河段,受洪潮頂托影響,相應(yīng)潮水位較高,本次提升段起點(diǎn)為清江渡口,終點(diǎn)為八寶塘與富巖頭海塘連接處,堤線長(zhǎng)度約為3.520 km。
工程涉及到的海塘基本為1996 年與1997年建設(shè)完成,至今已有約20 年,原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為10 年一遇,堤頂路面高程為5.49 m~5.85 m,防浪墻頂高程為6.29 m~6.65 m,現(xiàn)狀海塘結(jié)構(gòu)基本為原老土堤外覆漿砌塊石擋墻加固加高而成,塘身為土石結(jié)構(gòu),內(nèi)坡為簡(jiǎn)易土坡植草等護(hù)坡結(jié)構(gòu)。迎水側(cè)有一定的鎮(zhèn)壓平臺(tái),現(xiàn)狀大部分為養(yǎng)殖塘。內(nèi)坡有簡(jiǎn)易閉氣土方及植物護(hù)坡,部分存在滲漏情況,堤內(nèi)局部緊鄰為民房和基本農(nóng)田;在經(jīng)受數(shù)次臺(tái)風(fēng)海潮考驗(yàn)后,多處堤段砼路面存在裂縫,局部堤身差異沉降明顯,局部防浪墻存在開裂、錯(cuò)位的情況,存在較大安全隱患;同時(shí)隨著清江鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的發(fā)展,對(duì)于城鎮(zhèn)的防洪擋潮能力也有了新的要求。
(1)方案一:綜合利用老堤方案
本方案利用老堤加高加固。堤頂路面高程為6.0 m,寬度為5.0 m,結(jié)構(gòu)采用C30 砼路面,避免路面因不均勻沉降而發(fā)生開裂。路面結(jié)構(gòu)自上往下依次分別為20 cm厚C30 鋼筋砼路面、10 cm厚水泥碎石墊層。堤頂內(nèi)側(cè)布置寬0.5 m預(yù)留槽,用于布設(shè)管線。
迎水面采用砼面板與砼防浪墻整體式結(jié)構(gòu):防浪墻為C30砼垂直式,高度為1.0 m,頂寬0.6 m;砼面板厚度0.40 m,邊坡為1∶0.4,每隔12 m設(shè)一道橫縫。
迎水面鎮(zhèn)壓部分采用拋石結(jié)構(gòu),面層采用350 mm厚干砌塊石護(hù)面,并設(shè)置C25砼灌砌塊石梁格;根據(jù)實(shí)測(cè)地形情況,鎮(zhèn)壓平臺(tái)初步考慮布設(shè)一級(jí),平臺(tái)頂高程為3.0 m,平臺(tái)寬12.0 m,外側(cè)以1∶2.5 邊坡延至灘涂面高程,主要采用大塊石拋填,塊重不小于140 kg。
背水面面層采用砼預(yù)制塊,下設(shè)15 cm碎石墊層,背水邊坡為1∶2.5;為不新增征地,考慮在老堤身范圍內(nèi)布置,坡腳布置灌砌石小擋墻。方案一斷面見圖1。
圖1 方案一:綜合利用老堤方案斷面圖
綜合利用老堤方案的特點(diǎn):充分利用現(xiàn)狀老堤結(jié)構(gòu)進(jìn)行加高加固;同時(shí)充分利用現(xiàn)狀老堤占地空間進(jìn)行加固,背水側(cè)通過小擋墻減少占地,從而減少政策處理費(fèi)用;工程少開挖少回填,工期快,投資最省,每延米投資僅為23900 元。缺點(diǎn)是對(duì)需要加強(qiáng)對(duì)老堤閉氣情況的詳細(xì)調(diào)查,加強(qiáng)防滲處理。
(2)方案二:大開大挖大建方案
本方案將現(xiàn)狀老堤全部拆除重建。重建后堤頂路面高程、寬度、結(jié)構(gòu)、路面結(jié)構(gòu)同方案一。
迎水側(cè)防浪墻整體式結(jié)構(gòu)、迎水面鎮(zhèn)壓部分同方案一;基礎(chǔ)均采用兩排C30 砼預(yù)制方樁處理,樁長(zhǎng)6.0 m,樁距1.0 m,梅花型布置。
背水側(cè)根據(jù)工程沿線實(shí)際情況,采用C30鋼筋砼擋墻結(jié)構(gòu),擋墻高3.5 m,立板厚500 mm,外側(cè)邊坡1∶0.1。擋墻底板厚400 mm,底板上部回填綠化土并種植景觀植物。方案二斷面見圖2。
圖2 方案二:大開大挖式海塘斷面圖
大開大挖大建方案的特點(diǎn):通過大開挖徹底解決現(xiàn)狀海塘防滲閉氣及沉降變形問題,同時(shí)變現(xiàn)狀背水側(cè)斜坡式為直立式,既可有效節(jié)約占地空間,又能增加綠化效果;但同時(shí)涉及大量土石方開挖回填,需要較多的臨時(shí)占地,而區(qū)域內(nèi)為基本農(nóng)田,臨時(shí)征地難度大;工程工期較長(zhǎng),造價(jià)較高,每延米投資約30560 元;施工期涉及到老堤開挖后的防汛問題,需要重點(diǎn)關(guān)注。
(3)方案三:堤外新建框架方案
本方案將堤線綜合清江防洪要求及灌注樁樁基施工要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐庖撇贾谩?/p>
結(jié)合控制沉降及位移變形考慮,采用C30 鋼筋砼空箱式結(jié)構(gòu)型式,外側(cè)為面板擋墻結(jié)構(gòu),擋墻頂高程6.0 m,防浪墻為C30 砼垂直式,高度為1.0 m,頂寬0.6 m;內(nèi)側(cè)為立墻,內(nèi)填土方高程為4.0 m,采用φ800 灌注樁基礎(chǔ)處理,樁長(zhǎng)15 m,樁距3.0 m;堤頂布置C30 砼梁板路面。迎水面鎮(zhèn)壓部分采用拋石結(jié)構(gòu),面層采用350 mm厚干砌塊石護(hù)面,并設(shè)置C25 砼灌砌塊石梁格。背水面面層采用預(yù)制塊護(hù)面+植草,下設(shè)15 cm碎石墊層,背水邊坡為1∶2.5,坡腳設(shè)集水溝。方案三斷面見圖3。
圖3 方案三:堤外新建框架方案
堤外新建框架方案的特點(diǎn):考慮海塘堤線適當(dāng)外移全部新建框架式海塘,提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。堤線全線外移,施工不受現(xiàn)狀海塘及內(nèi)部用地影響,與內(nèi)部基本農(nóng)田互不干擾;結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)處理到位,后期沉降較??;但相對(duì)本工程投資最大,每延米約44760 元;同時(shí)需要對(duì)堤線外移進(jìn)行清江排澇規(guī)劃及用海論證。
經(jīng)上述各海塘結(jié)構(gòu)方案比選,綜合利用老堤方案具有投資最節(jié)省,政策處理相對(duì)簡(jiǎn)單,施工防汛難度小等優(yōu)點(diǎn),方案一綜合利用老堤方案最佳;同時(shí)結(jié)合工程段海塘沿線地勢(shì)環(huán)境的特點(diǎn)作合理的變化,在簡(jiǎn)單與復(fù)雜之間科學(xué)合理地找出一個(gè)平衡點(diǎn),既利于防洪擋潮,又節(jié)省工程投資,分段確定海塘結(jié)構(gòu)。
(1)A型臨農(nóng)田段
該段海塘現(xiàn)狀為文賢塘,堤頂有社會(huì)車輛通行,現(xiàn)狀海塘為直立式結(jié)構(gòu),防浪墻及迎潮面均為漿砌塊石結(jié)構(gòu);堤內(nèi)設(shè)有簡(jiǎn)易閉氣及綠化,堤內(nèi)現(xiàn)狀為基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)。由于堤內(nèi)為永久基本農(nóng)田保護(hù)區(qū),故海塘結(jié)構(gòu)控制在現(xiàn)狀主堤身內(nèi)進(jìn)行提升,路堤結(jié)合布置。
布置長(zhǎng)度589.924 m。堤頂路面高程為6.0 m,寬度為5.0 m,路面結(jié)構(gòu)自上往下依次分別為20 cm厚C30 砼路面、10 cm厚水泥碎石墊層。堤頂內(nèi)側(cè)布置C20 路緣石。堤頂?shù)缆芳孀龇姥吹缆贰?/p>
迎水面采用砼面板與砼防浪墻整體式結(jié)構(gòu):防浪墻為C30 砼垂直式,高度為1.0 m,頂寬0.6 m;砼面板厚度0.40 m,邊坡為1∶0.4。每隔12 m設(shè)一道橫縫。
迎水面鎮(zhèn)壓部分采用拋石結(jié)構(gòu),面層采用350 mm厚干砌塊石護(hù)面,并設(shè)置C25 砼灌砌塊石梁格;根據(jù)實(shí)測(cè)地形情況,鎮(zhèn)壓平臺(tái)初步考慮布設(shè)一級(jí),平臺(tái)頂高程為3.0 m,平臺(tái)寬12.0 m,外側(cè)以1∶2.5 邊坡延至灘涂面高程,主要采用大塊石拋填,塊重不小于140 kg。
背水面面層采用砼預(yù)制塊+植草,下設(shè)15 cm碎石墊層,背水邊坡為1∶2.5;為控制征地范圍,考慮盡量在老堤身范圍內(nèi)布置,坡腳布置灌砌石擋墻,擋墻頂高程3.7 m。同時(shí),為滿足抗滑穩(wěn)定要求,擋墻基礎(chǔ)采用C30砼預(yù)制方樁(300 mm×300 mm),樁長(zhǎng)8 m,樁距1.0 m,梅花型布置。
(2)A-1 型堤后布置游步道
本斷面同樣利用老堤加高加固,適用于堤后布置游步道段,布置長(zhǎng)度1434.703 m。
海塘堤頂路面及迎水面結(jié)構(gòu)同A型海塘標(biāo)準(zhǔn)斷面,背水面面層采用砼預(yù)制塊+植草,下設(shè)15 cm碎石墊層,背水邊坡為1∶2.5;坡腳布置游步道,結(jié)構(gòu)為透水磚厚80 mm+C15細(xì)石混凝土粘結(jié)層厚100 mm+粗砂墊層厚50 mm,頂高程2.3 m。
(3)A-2 型臨湖泊段
堤后臨湖泊段布置長(zhǎng)度38.511 m。海塘堤頂路面及迎水面結(jié)構(gòu)同A型海塘標(biāo)準(zhǔn)斷面,背水面面層采用花崗巖條石踏步,下設(shè)15 cm碎石墊層,坡腳布置C30 鋼筋砼擋墻,墻頂設(shè)C30 仿木棧臺(tái)。同時(shí),為滿足抗滑穩(wěn)定要求,擋墻基礎(chǔ)采用C30 砼預(yù)制方樁(300 mm×300 mm),樁長(zhǎng)8.0 m,樁距1.0 m,梅花形布置。
(4)A-3 型堤后布置廊亭段
本斷面同樣利用老堤加高加固,適用于堤后布置廊亭段,布置長(zhǎng)度14.048 m。海塘結(jié)構(gòu)A-1 型海塘標(biāo)準(zhǔn)斷面結(jié)構(gòu),堤后布置景觀廊亭供周邊群眾休閑觀景,廊亭基礎(chǔ)采用C30 鋼筋砼蓋板作為廊亭基礎(chǔ)。
(5)A-4 型臨養(yǎng)殖塘段
堤后臨養(yǎng)殖塘段布置長(zhǎng)度391.343 m。海塘堤頂路面結(jié)構(gòu)同A型海塘斷面路面結(jié)構(gòu)。
迎水面鎮(zhèn)壓平臺(tái)寬度根據(jù)整體穩(wěn)定要求取為17.0 m,其余同A型海塘斷面迎水面結(jié)構(gòu)一致。
背水面面層采用砼預(yù)制塊+植草,下設(shè)15 cm碎石墊層,背水邊坡為1∶2.5。為滿足抗滑穩(wěn)定要求,背水側(cè)布置10.0 m寬的拋石鎮(zhèn)壓平臺(tái),拋石前側(cè)布置C25 灌砌石擋墻,擋墻基礎(chǔ)采用C30 砼預(yù)制方樁(300 mm×300 mm),樁長(zhǎng)8.0m,樁距0.8 m,梅花型布置。
(6)B型臨近房屋段
清江大橋西側(cè)臨近房屋段布置長(zhǎng)度219.286 m。堤頂路面高程為6.0 m,路面寬度為4.0 m,結(jié)構(gòu)采用C30 砼路面,堤頂?shù)缆凡蛔鳛榉姥吹缆罚姥吹缆防酶脑旌蟮某擎?zhèn)道路,高程為5.3 m,寬6.0 m,路面結(jié)構(gòu)自上往下依次分別為20 cm厚C30 砼路面、10 cm厚水泥碎石墊層。
迎水面斷面結(jié)構(gòu)型式同A型。
背水面布置兩級(jí)直立式灌砌石擋墻,上擋墻頂高程6.0 m,墻高0.7 m,下?lián)鯄敻叱?.30 m,墻高2.4 m。同時(shí),為滿足抗滑穩(wěn)定要求,下?lián)鯄A(chǔ)均采用C30 砼預(yù)制方樁(300 mm×300 mm),樁長(zhǎng)8.0 m,樁距1.0 m,梅花型布置。墻后布置C30 砼排水渠。
(7)B-1型堤后高程較高段
清江大橋西側(cè)堤后高程較高段布置長(zhǎng)度129.986 m。堤頂路面寬度為8.0 m,堤頂?shù)缆芳孀龇姥吹缆贰?/p>
迎水面鎮(zhèn)壓部分采用拋石結(jié)構(gòu)根據(jù)實(shí)測(cè)地形情況及整體穩(wěn)定要求,鎮(zhèn)壓平臺(tái)初步考慮布設(shè)一級(jí),平臺(tái)頂高程為4.0 m,平臺(tái)寬6.0 m;其余同A型海塘斷面迎水面結(jié)構(gòu)一致。
背水面布置灌砌石擋墻及條石踏步供當(dāng)?shù)厝罕娚舷隆?/p>
(8)B-2型裕后塘老閘左岸
裕后塘老閘左岸布置長(zhǎng)度38.495 m。堤頂同A型海塘斷面結(jié)構(gòu)一致。
迎水面采用砼面板與砼防浪墻整體式結(jié)構(gòu):防浪墻為C30 砼垂直式,高度為1.0 m,頂寬0.6 m;砼面板厚度0.40 m,邊坡為1∶0.4。每隔12 m設(shè)一道橫縫。背水面布置上坡交通道路。
(9)C型緊靠房屋段
該段海塘現(xiàn)狀為楊府塘,現(xiàn)狀外側(cè)局部為高灘和清江牡蠣園碼頭,堤內(nèi)設(shè)有簡(jiǎn)易閉氣及綠化,堤內(nèi)沿線現(xiàn)狀為民房。布置長(zhǎng)度494.65 m??紤]老堤緊靠房屋,新建堤防堤線利用老堤鎮(zhèn)壓平臺(tái)布置,堤頂路面高程為6.0 m,路面寬度為4.0 m,結(jié)構(gòu)采用C30 砼路面。堤頂內(nèi)側(cè)C20 路緣石。后側(cè)老堤采用水泥低壓灌漿防滲處理,作為防汛道路,灌漿設(shè)2 排,梅花形,橫向間距1.0 m,縱向間距1.5 m,處理深度至-3.0 m。
結(jié)合控制沉降及位移變形考慮,迎水面采用C30 鋼筋砼扶剁式擋墻結(jié)構(gòu),防浪墻為C30 砼垂直式,高度為1.0 m,頂寬0.6 m;砼面板厚度0.40 m,邊坡為1∶0.4。每隔12 m設(shè)一道橫縫。砼面板基礎(chǔ)布置三排C30砼預(yù)制方樁(300 mm×300 mm),樁長(zhǎng)6.0 m,樁距1.5 m。
迎水面鎮(zhèn)壓平臺(tái)平臺(tái)寬12.0 m,其余同A型海塘迎水面鎮(zhèn)壓部分?jǐn)嗝娼Y(jié)構(gòu)一致。
背水面老堤采用水泥低壓灌漿防滲處理后,布置C30 砼路面作為防汛通道,寬6.0 m。
(10)C-1型牡蠣園碼頭旱閘處
考慮作為碼頭車輛通行道路,布置長(zhǎng)度5 m。為便于碼頭車輛通行,將海塘堤線利用老堤鎮(zhèn)壓平臺(tái)布置,堤頂?shù)缆凡捎昧焊窠Y(jié)構(gòu),梁間布置C30 鋼筋砼路面,下墊100 mm厚水泥碎石穩(wěn)定層。
迎水側(cè)、背水側(cè)均采用C30 砼路面結(jié)構(gòu),坡比1∶10,路面下墊100 mm厚水泥碎石穩(wěn)定層及礦渣回填。
(11)D型砂場(chǎng)段
布置長(zhǎng)度77.271 m。堤頂?shù)缆钒船F(xiàn)狀道路寬度予以保留,約6.0 m,路面加高采用20 cm厚C30 砼路面、10 cm厚水泥碎石墊層。迎水側(cè)布置C30 鋼筋砼擋墻,兼做防浪墻,頂寬0.6 m,高2.0 m。道路后側(cè)設(shè)C30 排水溝(300 mm×300 mm),作為排浪措施。
清江北岸(清江村至八寶塘段)低標(biāo)準(zhǔn)海塘提升工程海塘結(jié)構(gòu)型式的最終確定,不僅考慮綜合成本、全面提高清江鎮(zhèn)防洪擋潮能力,確保安全,而且考慮堤外鎮(zhèn)壓平臺(tái)、堤頂改造及堤后綠化、護(hù)塘河等綜合改造提升景觀休閑功能,滿足人們現(xiàn)下生活的需求。結(jié)果可為今后類似工程提供參考。