越浪海堤的断面设计

越浪海堤的断面设计摘要：本文介绍了越浪海堤断面设计的基本方法，提出了解决了堤身断面设计过程中越浪量、堤顶高程、堤身强度、排水及恢复自然型海岸等设计问题的方法。关健词：海堤越浪量断面设计护面强度排水自然型海岸1概述我国有总长3.2万公里的海岸线，其中大陆海岸线1.8万公里，岛屿海岸线1.4万公里，随着沿海地区社会经济的快速发展，台风暴潮造成的损失越来越大，已建海堤大部分已很难适应当前防潮、洪的要求。由于缺乏反映海堤自身特点和要求的国家标准，海堤工程设计、施工和管理难以做到安全适用、技术先进、经济合理、管理规范的要求。笔者近年为配合广东省“十项民心工程”的实施，编撰广东省地方标准《广东省海堤工程设计导则（试行）》DB44/T182-2004，期间，对现有海堤作了一些调研，并根据已有的设计工作经验，针对越浪海堤的断面设计，在此提出粗浅看法。目前，海堤的设计以是否允许越浪划分为两大类，即不允许越浪和允许部分越浪。大部分的海堤建在软土地基上，若都按不允许越浪标准设计，则对堤顶高程和断面尺寸的要求较高，投资大，往往不经济合理，允许部分越浪的海堤的合理设计就成了设计者要认真考虑的问题。越浪海堤的断面设计主要解决越浪量、堤顶高程、堤身断面、护面强度及排水及恢复自然型海岸等方面的问题。2设计步骤2.1堤顶高程堤顶高程是确定堤身断面规模的关键设计参数。堤顶高程的确定要考虑海堤沉降量，可按下式计算：（1）式中——对应设计频率水位的堤顶高程（m）；——与设计频率相应的高潮位（m）；——按设计波浪计算的累积频率为F%的波浪爬高值（m）；由于按允许部分越浪设计，取%；——安全超高值（m），按表2规定值选取。表2堤顶安全加高值堤顶高程有两层含义，一是指防浪墙顶面，二是指堤身断面顶面，当堤顶临海侧设有防浪墙、且防浪墙稳定、坚固时，堤顶高程可算至防浪墙顶面。但堤身断面顶面的高程仍应高出设计高潮（水）位0.5以上，且不得低于设计高潮（水）位0.5m。如何处理好堤顶高程与允许部分越浪的关系，设计时应以堤顶高程的要求初步确定某一高程，越浪量大于允许越浪量要求时，堤顶高程应重新确定，一般是加高堤顶或通过对堤顶、背海侧坡面加强防冲保护等方法来提高海堤允许越浪量。当海堤堤前波浪较大，通过前两种方法均难以满足要求时，也可采用人工消浪措施减小海堤堤前波浪，控制越浪量。沿海城市的沿海（江）堤防一般都有景观要求，为满足城市的总体规划要求，对堤路结合海堤堤顶高程的要求予以适当放宽，但须计算越浪水量，并根据水量设置完备的排水系统，与城市排水系统接驳，以保证越浪量及时排泄。集在考铅虑预留沉京降量后，绿设计图上怀的堤顶高玩程应为考恋虑堤身固抄结、堤基膏附加沉降年量后的工刚后堤顶高坛程，故设迁计者应在僚图纸的说共明部分明堡示计算沉酱降量及施翅工时要求础的预留沉裳降高程。截2.2佳魄越浪量思大部注分的海堤轮的损毁均刚由于超标汪准潮浪的灯越浪水体玉作用，允厉许部分越否浪的海堤小其越浪量资成为海堤懒断面结构强设计的控屯制因素。递海堤的越缩浪量是贪指录1贫m球单位宽度屋海堤上每斯秒钟波浪舟翻越海堤政的水量，羊其单位为植（渔m3/s弓.复m摔）。当海弊堤越浪超风过一定数贫量时，将超导致堤身甚破坏，泊目前作国内外对助海堤允许界越浪量的汉确定和越呜浪量计算络方法的赞研究算成果均建狱立在模型合试验的基贩础上，越圾浪量允许冻值见闭表终1尝约。低表控1疯几种常见昼护面结构舌型式海堤前的允许越哭浪量蜻海堤型式衬和构造允蛋许越浪现量蓝(m3/计s·m偷)捎有后坡（夕海堤）堤戏顶为混凝婶土或浆砌节块石护面鞠，内坡为桂生长良好征的草地弹堤顶为混斥凝土或浆互砌块石护俩面，内坡绕为垫层完飘好的干砌居块石护娘面慕

泡≤单0.02扫≤堵0.0予5涝无后坡（切护岸）堤究顶有铺劳砌耍

牲≤允0.0见9吨滨海城市盐堤路结合嚼海堤堤顶住为钢筋混消凝土路面服，内坡为每垫层完好赖的浆砌块鉴石护克面肉

撑≤社0.09疑以上忧述值作为未堤身越浪餐量的控制增上限，通大过越浪量狗计算，方景法见恳文献煎[1榨]找第街8船章，可以缎令堤身的滨越浪量满驰足设计要毅求。当越嫌浪量超出偷允许值时丰，可采取识改变断面冶布置、调蹄整护面结译构措施削父减波浪或默增强护面左的抗冲强耀度。对防协护级别较里高殊的反1冲、渴2且级海堤或警有重要防丰护对象的豆海堤应结峡合模型试太验确定允余许越浪量求，同时验它证堤顶和办内坡护面盖的防冲稳余定性。当用堤顶为混要凝土或浆岸砌石护面疾、内坡为谁垫层完好惰且有效的沫干砌石护害面时，除替按设计重刮现期波浪丑条件计算攀越浪量外米，还应提缸高一级波话浪设计重末现期校核群越浪量，土在校核条邀件下允许醉越浪量可叨放宽焦至纳0.07身(m3/谣s·m高)渔。堵目前防海堤允许树越浪量和轰越浪量计预算方法均道建立在简昌单单坡和民陡墙模型克试验的基仪础上，计筒算方法和妥计算公式壶比较单一鸡且精度有呀限，难于漫适应复杂腊断面结构叫型式海堤赴的越浪量坑计算。从式安全和经肥济的角度购考虑，对盆重要海堤弦结合模型呆试验确定鸣越浪量是咬必要的。抱2.3句薯堤身断面共断面街设计时，办先参照已醒建类似工优程初拟断捧面形式，限根据波浪只要素及海眉堤等级，减确定堤顶石高程，经曾过稳定计搜算，反复紧调整尺寸唉，最终确要定合理的浑断面。断戚面调整的穿大前提是宰，降低堤忠顶高程，浓控制稳定图，应从以蹦下两各方碧面着手：分（占1匪）断面内炸部调整语内部致调整包括益调整边坡脱、调整护卵面、调整属高程。办稳定不能隆满足时，逃放缓边坡揭是比较奏姨效的措施圣；调整护欲面结构，蔽可以不改增变断面形蛇状而仅改捉变堤身护道面，利用壮不同护面母的糙率，地削减波浪吊爬高，降跃低堤顶高舟程。膏（歉2向）断面形宜式调整煌可对连堤身设置醋消浪平台跃，平台位哭设置于多出年平均高疯潮位坦加帽50c衔m临超高处，牧可以减少奉波浪爬高忧，且有利视于断面的斤稳定性。题堤前有滩狠涂的应采夸用非工程裕措施，种延植红树林时，既可减润少波浪爬海高，又能显固滩保堤相护岸。堤寇前水深较季大时，可酒考虑堤前残设置潜堤甩的工程措普施来减少泥波浪爬高神。丝2.4君厅护面强度灿护面氏主要指的也是临海侧关面、堤顶砌、背海侧但面护面的奥强度。屯（宅1泄）临海面漫临海府侧直接经满受波浪作哑用，护面爸结构主要瓜从整体性祥、抗冲刷斥、消浪等灯角度综合薪考虑。该令部分结构眠上部应能叶够承受波滑浪的打击干、上吸。璃下部应能肿承受波浪收的反复掏既刷。因此睁要求护面钻结构强度咸要高，稳识定性要满猾足要求，签护面底要持做好反滤沉，同时坡蚂面要留足杆排水孔，寿浆砌或混胡凝土砌石规护坡具有只较好的整婶体性，外典表美观，绞抗波浪能节力较强，粮返修率低滔，管理方挪便。但适冬应变形能吨力差，当体岸坡发生没不均匀沉或陷时，砌禾缝容易出菠现裂缝。输应在堤身庭土体充分判固结，基糠础沉降已夺基本完成恶，且土坡腾基本稳定慨后的堤段诊经稳定厚镇度计算，潜确定护面和厚度。混闲凝土砌石宫，虽造价塔稍高于浆枕砌石，但拴砌筑质量作要优于浆绍砌石。混据凝土护面搅下的砂心眯堤段，在疫波浪破碎那时，自波依峰抛出的茎水流的冲协击，对板致产生周期拼性动力荷蛋载，引起利护面下砂掌土的运动利。当波浪得爬升和自道斜坡上下吨落时，护赶面构件上涛的压力交移换也引起惊运动。在搜波浪作用测下，混凝玉土面板即由使止皂水做得够犹好，也避杨免不了板莲下部填料梅的移动，萍这种移动卫最终导致冠板底脱空百，波浪作厕用时击碎宗板面。对辅淤泥质堤款基，堤身摆土体充分唐固结后，缘当迎潮面直封闭时，案可不留排使水孔。护鸣脚要有足币够的支承杏力，要能竞防止底脚亮被淘刷，考或发生淘歪刷时，仍互有足够的咸能力支承黑护面结构匪。佛（锋2旦）堤顶汤堤顶拼则由于要的满足越浪亏的强度要恰求，护面授的强度要恋求同迎潮俊面，由于部堤顶一般生兼作防汛填公路，根肚据这一特鸭点，护面际一般采用辟混凝土结汗构。为保称证堤顶护保面混凝土民结构的平饮整度，要他求堤身填逗土的沉降雅、固结量阳已基本完肤成，此时芹的堤顶护慕面结构不绳再留沉降阴缝，而只仇留伸缩缝拘，路面设闸计的术语怪为胀缝，渴缩缝。胀率缝一般设艘在堤轴线捧平面曲线那曲率变化角的起止部故位，直线朋段较长时凝，可莲每底200馋m针设一条，稼缝间通过塘可以伸缩哭的拉力杆哀（钢筋）灿连接。缩数缝一逆般施4滤～算6波m认设置一条导，采取诱税导切割方夹式，在护井面上切割哈深护3炭～球5c差m骆，延宽脉3堂～漠8m享m疼的假缝形景式，当护覆面板收缩饼时，将沿观此最薄弱钉断面有规获则地自行升断裂。缝六间填灌沥椒青类材料域。捉（芝3训）背海侧击面航爬上远海堤临海缎侧坡的浪忠花，越过骡防浪墙，幕直接与堤翅顶或后坡伶碰撞，因锋此流速哀哪减迅速，凶故背海侧崭坡的防护圈主要以能息承受垂直裙于坡面的板冲击力为荷主，无波僵浪的回流道水流的拖惨拽力，因服此护面设锯置原则应详为透水、斑消能。在刺保证良好帝的反滤垫笋层的基础酒上，按其咱造价高低声排序，应卷为干砌石感砂浆勾缝咏，预制混巧凝土板勾碗缝，浆砌侍石。虽然舞按部分允避许越浪设杀计，但应太按越浪量郑计算成果奔，使海水御在堤顶汇贪集，通过掘排水沟排苏向前坡脚朽，创造条梢件使背水放坡仍能采豆用生物措误施保护，早加铺一定杨厚度的腐春质类土，丑一来可保秋证提高成荷活率，二揉来可为其矿繁植提供辽较丰富的鼠营养积蓄臂地。背海圆侧坡脚应脆设置矮挡碌墙，既可廊得保护堤谱脚，又使富工程界限拣明确，增吴加美观。物2.灭5蹦排水惨排水千主要解决嫁翻越堤身区表面的越顶浪水量及教降雨量在测堤表面的障引排鲁问题既。堤身表孤面排水分疼为漫坡排命水和汇水域沟集水排作放两种形踏式。对背着海侧采用请工程护坡寨的越浪海妙堤，采用督漫坡排水亲一般即可执满足排水番要求，只它要在坡底语设置汇水句沟集水，桂统一汇入每总排水系抗统。当采砖用堤顶汇预集越浪水庙量，背海私侧仍采用坏生物措施蔑保护护面澡方式时，挨一般堤身敢高度小书于抗6定m歌的平直段储堤围，漫烛坡排水不尚会引起集呆中冲刷，逆但曲线段栗则应设置炒适量的竖级向排水沟异，以通过烛引走堤表影水流，防漆止水流冲僵刷坡面。蝇这些竖向微排水沟均贿设置在陡归坡上，属深于急流槽密，因此，拥沟内应砂兽浆批荡。锦越浪字海堤的越芦浪量通过绝计算倚可以咏分析姑出，但一填般堤段缺紧乏当地的狐高频率常捷遇洪水的听自记雨量钉降雨强度程资料，故逮可采用膀文献毅[2渔]安中介绍的博方法孕，慕以业护5泼年一欠遇肯10mi府n摘降雨强度呜等值线图弹及照60m洁i润n木降雨强度愧转换系数斥等值线图托，暮计算袄堤面降雨底的排水设梳计径流量蛮，与越浪男水量相加聋则可进而组确定坝面上排水系统虫的断面尺避寸，使得痒堤面排水融系统的设结计更加详堵尽。幅2.6铺自然抗型海岸的虏恢复垦所谓绵的切自然催型海岸，翻就是要保缎持、重现细及创造海糟岸原有的潜多姿多彩办的自然风消情。越浪钓海堤的建设设，临海序侧、堤顶郑、背海侧扯采用的工号程措施使仿得海岸的舌自然环境爷受到严重味的干扰，爹因此，要获将工程措誓施与生态爷学有机的贵结合，根叉据海堤所踢处的不同暑位置，采根取不同的御生态恢复假措施。养对直铸接临海的倒堤，由于绪受海浪的甘频繁拍击珍，海岸生敌态建设的漏重点应放槽在堤前水谁域和背海礼侧坡面，巧应在堤前泊水域种植挥红树林，上营造防风蜓、防浪的犹生态林。掠应在背海抗侧坡面的约干砌石、克砼护面块词体等工程子措施护面兆的表面覆讯盖原位弃围土，移植翠或种植草肤皮。厨对堤颜前有滩地吓且不直接繁临海的堤丹，除了应汁在堤前积收极营造生摔态林外，火对临海侧缠堤面，也花应尽量采慰用满足抗帅风浪要求焦的砌块护罪面，并上冶覆土，促哪成植物快伞速生长。3结语斩越浪冲海堤控制逃住了上述搅关键设计缺环节，其稀安全性基凯本可得到朝保障。此管文结尾时挠值得一提缴的缴是杀:举（循1巷）一般的醒越浪海堤立均建在软宋土地基之躬上，施微工时应严隙格控制施竖工速率，寻急于求成么，不但增侮加填筑工抗程量，而内且地基破得坏的滑弧胡切割堤身销，引起堤滴身纵向裂售缝，削弱办堤身总体搂性，附加技断面处理昼工程量。平（抄2回）临海面偷、堤顶、德背海侧面廉护面均应样在堤顶沉蔽降量小蜜于绸8mm撤/垫月时，方直可实施堤伤顶刚性工寿程保护措坐施。沉降臂未基本稳苦定时，应霜采用过渡罗性工程措眼施保护堤减面，如干售砌石护面孙。用此措点施来保证小刚性护面弯不出现