百曲圍海堤部分堤段整治方案比選

唐 思

（廣西水利電力勘測設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，南寧 530023）

1 工程概況

百曲圍海堤位于廣西合浦縣黨江鎮(zhèn)境內(nèi)，東臨周江，西臨南流江的南東水道，南臨北部灣與北海市隔海相望，是廣西沿海重點海堤的組成部分，也是合浦縣基礎(chǔ)設(shè)施必不可少的一個重要組成部分。堤圍現(xiàn)狀全長46.53 km，分A、B 段進行整治，整治后全長42.16 km。涉及北部灣部分海域及周江水道、南流江東水道、總江干流及總江閘導(dǎo)流人工運河等河道。百曲圍海堤整治工程的防潮（洪）標準為20年一遇，工程的級別為4級，海堤按4級建筑物設(shè)計。本文堤段屬于B段堤圍，位于總江橋閘上游～南流江的分叉口處，長約700 m。

2 堤圍現(xiàn)狀及存在問題

百曲圍海堤現(xiàn)狀堤圍絕大部分為土堤。現(xiàn)狀堤圍存在的主要問題有：設(shè)計標準低，工程質(zhì)量差，堤身低矮單薄。堤身填土為素填土，成分復(fù)雜，堤身水土流失較為嚴重，繼而造成土堤沉降變形，導(dǎo)致局部堤段外坡出現(xiàn)大小不一的凹坑。近年來，由于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，圍內(nèi)修建了不少蝦塘進行養(yǎng)殖，而舊堤身結(jié)構(gòu)單薄、簡易，遭遇稍大風(fēng)暴潮堤坡便有崩潰的可能，嚴重影響工程和堤圍內(nèi)人民生命財產(chǎn)的安全。

3 堤線布置及堤型選擇

3.1 堤線布置

百曲圍海堤全線基本上均為原有舊堤的加固改建，擬基本維持舊堤線不變，只考慮局部堤段進行裁彎取直。

3.2 堤型方案

本文堤段位于南流江的分叉口處。原有舊堤外側(cè)均采用砌石防護，舊堤外側(cè)地面較低，水流湍急，堤內(nèi)側(cè)房屋較多，拆遷困難。堤型原則上減少拆遷，保持原有的堤線不變，對斜坡式堤段的堤型進行如下方案比較。

（1）方案一。高擋墻方案。該方案在臨河側(cè)設(shè)置反“L”型高混凝土擋墻，擋墻高6.0～8.2 m，頂部高程為8.5 m，頂寬2.5 m，為人行道，迎水側(cè)設(shè)置0.7 m高防浪墻+欄桿進行防護，內(nèi)側(cè)若高于堤頂?shù)缆?，則設(shè)1～2級臺階與堤頂?shù)缆废嘟?。臨水側(cè)5.3 m高程設(shè)2.5 m 寬親水平臺，外側(cè)采用鏈式欄桿防護。擋墻外側(cè)4.0 m 高程以下采用拋石護腳，拋石坡比為1∶3。擋墻內(nèi)側(cè)為堤頂?shù)缆?，高程?.0～8.5 m，基本與原有堤頂相平，采用混凝土路面，寬6 m。

（2）方案二。拋石護腳+草皮護坡方案。該方案為避免設(shè)置施工圍堰，施工水位以下采用水下拋填塊石，拋石坡比為1∶3，施工水位以上采用干砌塊石，砌至5.30 m高程，5.3 m以上采用砂質(zhì)粘土回填，臨河側(cè)采用草皮護坡，坡比為1∶1.5。內(nèi)坡采用草皮護坡，坡比1∶1.5，堤頂采用混凝土路面，頂寬6 m，臨河側(cè)設(shè)置大理石欄桿防護。

（3）方案三。坡腳小擋墻+現(xiàn)澆混凝土臺階式護坡方案。該方案施工前在外側(cè)設(shè)置土石圍堰，確保在干地施工。臨河護坡面采用現(xiàn)澆臺階式混凝土結(jié)構(gòu)，坡比1∶1.5，平均厚度0.4 m，坡腳設(shè)頂寬0.8 m，高2.3 m的混凝土擋墻。內(nèi)坡及堤頂結(jié)構(gòu)與方案二相同。

各堤型方案典型斷面分別見圖1～3。

圖1 方案一堤型橫斷面圖（推薦堤型）

圖2 方案二堤型橫斷面圖（比較堤型）

圖3 方案三堤型橫斷面圖（比較堤型）

3.3 方案比較

各堤型方案、堤頂高程及投資比較表見表1。

表1 各堤型方案堤頂高程及投資比較表

（1）該堤圍堤型的3種方案，由于臨河側(cè)護面采用的護面材料不同，滲糙系數(shù)也不同，直接效果就是風(fēng)浪爬高各異而使得各方案的堤高不同（見表1），其中以方案三（坡腳小擋墻+現(xiàn)澆混凝土臺階式護坡）的風(fēng)浪爬高為最高，要求加固后的堤高也最高，其次為方案二（拋石護腳+草皮護坡方案），方案一（高擋墻方案）因其滲糙系數(shù)最小，其風(fēng)浪爬高最低，要求的堤高也最低，由于3種護面方案的堤高相差不是太大，對加固工程量的影響無太多差別；但由于堤內(nèi)人口密集，民房較多，拆遷困難，較低的堤頂高程可以減少占地面積，減少拆遷，堤頂?shù)缆房膳c原堤頂高程持平，也使居民的生活更為便利。

（2）從護面結(jié)構(gòu)安全來看，方案一、方案三因其結(jié)構(gòu)整體性稍好一些，抗風(fēng)浪性方面要略優(yōu)于方案二。

（3）從施工質(zhì)量及施工難度來看，方案二的施工水位以下采用水下拋填塊石，施工質(zhì)量及耐久性難以保證，拋石邊坡穩(wěn)定需要較長時間才能自穩(wěn)，岸坡上部的穩(wěn)定安全性不易得到保證，也影響施工進度；方案三需做較高的圍堰，而基礎(chǔ)為透水性較大的沙礫石層，圍堰的滲透穩(wěn)定性難以保證，施工難度較大；而方案一高擋墻基礎(chǔ)開挖高程略低于施工水位，不需要做高圍堰，施工質(zhì)量也易于保證，耐久性方面也要優(yōu)于塊石砌體結(jié)構(gòu)。

（4）從建筑材料供應(yīng)條件及工程施工質(zhì)量方面比較，方案二需要的護坡塊石數(shù)量大，而堤圍周邊基本上沒有可以開采的石料場，需要到較遠的石料場（運距約50 km）開采或購買，材料供應(yīng)上會存在諸多不確定因素。方案一、方案三采用混凝土結(jié)構(gòu)，受上述因素的影響則較小。

可見，從建材供應(yīng)條件、施工質(zhì)量控制等方面看，以方案一及方案三為優(yōu)；從施工難度來看，以方案一為優(yōu)。從每延米投資方面比較（見表1）：方案二最少，方案三投資最大，方案一次之。綜上所述，本堤段防洪（潮）堤外坡（迎水坡）護面型式推薦采用方案一（即高擋墻方案）。

另外，由于堤圍施工要求，在該段堤圍范圍的堤線邊上的水文站，需要拆除后重建。重建后水文站測洪標準為20年一遇，水位觀測范圍2.00～8.13 m，水文站水位觀測平臺高程與百曲圍堤頂高程一致。

根據(jù)現(xiàn)場勘查，現(xiàn)狀水文站外側(cè)邊坡較陡，需要進行拋石護腳，如在原站址位置重建，站址處需要進行基礎(chǔ)處理，且水文站外側(cè)進水管布置不便。故綜合考慮后，擬將水文站站址位置移至下游約100 m 位置處進行重建。該站址外側(cè)有8～10 m 的河岸，對水文站基礎(chǔ)起到一定的保護作用，布置進水管容易，基礎(chǔ)以下為礫砂層，承載力較好，不需對基礎(chǔ)進行專門的處理。

水文站的布置擬結(jié)合百曲圍海堤整治工程布置進行，重建水文站水位觀測井采用豎井式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（見圖4），頂高程為9.20 m，頂寬3.3 m，在5.30 m 高程處設(shè)置寬2.5 m 的平臺。水位觀測井井筒高8.9 m（不含觀測室部分），筒徑0.8 m；進水管為圓形鋼管，長11.5 m，內(nèi)徑0.5 m，采用Q235B 級鋼，管壁厚度8 mm；臨水側(cè)在5.30 m 平臺處設(shè)置沉沙井，沉沙井底部設(shè)沉沙池，沉沙池底高程為1.0 m，沉沙池尺寸為1.0 m×1.0 m；在水位觀測井頂部設(shè)置觀測室。

圖4 水文站橫斷面圖

4 結(jié)語

百曲圍工程保護人口3.06 萬人，保護耕地4.13萬畝，保護堤內(nèi)養(yǎng)殖面積0.83萬畝。百曲圍海堤的加固建設(shè)，對保護堤圍內(nèi)的工農(nóng)業(yè)和人民的生命財產(chǎn)安全，改善地方生活環(huán)境和投資環(huán)境，對促進社會穩(wěn)定和諧發(fā)展起到了積極作用。本文對舊堤外側(cè)地面較低且堤內(nèi)側(cè)房屋較多的海堤方案進行比選以及水文站與堤圍的結(jié)合布置，可以為類似項目提供參考。