海岸软土地基堤坝工程技术规范条文说明_第1页
海岸软土地基堤坝工程技术规范条文说明_第2页
海岸软土地基堤坝工程技术规范条文说明_第3页
海岸软土地基堤坝工程技术规范条文说明_第4页
海岸软土地基堤坝工程技术规范条文说明_第5页
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文档简介

前言《海岸软土地基堤坝工程技术规范》GB50***–201*,经住房和城乡建设部201*年**月**日以第**号公告批准、发布。本规范的主编单位是浙江科技学院、上海红阳集团有限公司、浙江省水利河口研究院,参编单位是浙江省围海集团股份有限公司、清华大学、河海大学、大连理工大学、浙江工业大学、浙江大学、中国水利水电科学研究院防洪减灾研究所、浙江省围垦局、中国海洋二所、华东勘测设计研究院、浙江省水利学会。为便于广大设计、施工、科研、学校等单位的有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定,《海岸软土地基堤坝工程技术规范》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明,供使用者参考。在使用中如发现本条文说明有不妥之处,请将意见函寄浙江科技学院(地址:浙江杭州市留和路318号,邮编:310023)目次1总则 733测量与勘察 753.1地形测量 753.2地质勘察 754堤线布置及堤型选择 764.1堤线布置 764.2堤型选择 765地基处理 775.1一般规定 775.2地基处理 776堤身设计 816.1一般规定 816.2堤坝工程的防潮(洪)标准 816.3堤坝工程的级别 816.4设计标准 826.5筑堤材料及填筑标准 826.6堤坝断面 836.7护面结构 876.8钢筋砼结构堤坝 897促淤与环境保护 927.1促淤一般性规定: 927.2促淤工程布置 927.3促淤工程断面 927.4促淤工程结构与材料 937.5环境保护 938堤岸防护 948.1一般规定 948.2坡式护岸 958.3坝式护岸 968.4墙式护岸 978.5其他防护型式 988.6防护工程施工 989稳定与沉降 1019.1渗流及渗透稳定计算 1019.2抗滑稳定计算 1019.3沉降计算 10210施工组织设计 10311度汛与堵口 10411.1施工度汛 10411.2围海堵口 10412质量检验与安全监测 10512.1质量检验 10512.2安全监测 10513软基海堤工程的加固、改建与扩建 10713.1加固 10713.2改建 10813.3扩建 1081总则1.0.1随着社经济的发展,在软基及超软基上建造坝程的任务日益繁重。迄今为止,我国尚无制订专门针对海岸软土地基堤坝工程的技术规范,在行业规范和专项技术规程中只有简单的规定。近年来科技发展日新月异,很多新技术、新工艺和新设备在水利海岸工程中得到广泛应用,特别是软基上建筑堤坝方面出现了突破性的发展。现有的规范总的看来,针对软弱地基堤坝特性和工程特点的考虑尚不足,离实际工程要求和同类规范的水平有较大的差距,与大的软弱地基堤坝建需要极不适应。于缺乏反软基上建筑堤坝自身特和要求的标准,防工程设难以做到技先进、经合理、安全适等要求,因此,制订一个针对软基上海岸堤坝1.0.2条规定的用范围是海岸软土地基上堤坝工程的建造技术。适用于1.0.4本条中的地基处理方法包括采用土工织物、塑料排水带、排水碎石垫层、爆炸法、水泥土搅拌法、灌浆法、立体施工法等,海岸堤坝1.0.5海岸堤坝工是防洪、潮和交通工程的重设施,在河流、湖泊的综合规划或防洪、交通专业规划中,堤坝程设计须照规划确定任务和要求行,须按体规划确定任务和要进行设计,时,堤坝程又是河流、泊、海岸综合划或防洪业规划的组部分,且规划防洪的点,因此,堤坝工程应上述1.0.6基本资收集、整和分析工作,搞好海岸堤坝工设计的前提。据各设计阶段不同的精度要求,要有对性地开展作。水利程按基建程序通常规定有项目建议书、可行性研究、初步设计、技施设和施工详图设计阶段。堤防工程根据堤防级别、工程规模和主管部门要求,可对各计段适当合并简化,不的计阶段资料的要求既有相异之处,又有相互联系和各设计段通用的地方,在收集、整理和分析资料时,既要注意各设计阶段对资料精度要求、有通盘考虑,尽可能免重复,以达在满足设计求前提下少资料收集工作量,为了保证基本资料完整和可靠性,需要对收集、理的基本资进行分析1.0.7为确保海岸坝工程在设条件下的安全运用,使堤防工程有效地抵御设计条件下的洪、潮水,害堤防程设计应满稳定、渗流、变形等直接及程安全的本要求,这本规范中堤基理、堤身计、堤岸防护章节中的共问题。对这一性问题作了1.0.8本条作对地震烈度7及其以上区的海岸堤防工抗设防措施的限定规定。因为其一堤工程遭遇大水机率小,高位运行间短,同时又遭遇7度及其以上地震烈度的机率更小,其二、抗设防措施代高,根据国国情,从实出发,只能对别重要的城堤段,如护核、站或重要城市工业设的1级堤防,经级主管部门准方可1.0.9海岸堤防工涉及国民济多个部门专业,主涉水利水电、城建、交通、铁道、地质等部门有关专业,因此,本条了除满足规范规定外,要符合国家行有关标准3测量与勘察3.1地形测量3.1.1为方便不同测量成果的使用与对比,本条文规定了平面坐标、高程体系采用的基准体系。3.1.2本条文根据堤坝规划、设计等实际工作需要,首次提出把堤坝影响范围划分为直接影响范围、间接影响范围及分析研究范围,并明确了各阶段的测量要求,增强测量工作的指导性。3.1.3本条文规定了测量控制网要求,并针对海岸地基表层浮流、流泥存在的特殊性,特别提出应重点测量分析,以使测量成果符合实际。3.1.4~3.1.6针对潮间带及水下地形测量的不同,规定了相应的测量方法、测点布置及误差控制要求,并对测量成果资料内容进行了规范。3.2地质勘察3.2.1为了使地质勘察的前期准备工作充分、可行,本条文对搜集、整理的资料提出了规范性要求。3.2.2针对软基的特殊性,本条文对合理的勘探方法、取样技术及特殊土层流泥层的探测提出要求,以确保勘察成果的真实有效性。3.2.3本条文结合不同阶段的勘察要求,对勘察设备、孔深、孔距等勘探布置参数提出了明确的要求,合理提出了勘探作业时间与方式的建议,以增强可操作性。3.2.4~3.2.5本条文提出了勘察取样、试验尺寸和数量,提出了各阶段工程地质成果报告及主要附图、附件,以规范成果报告的质量。4堤线布置及堤型选择4.1堤线布置4.1.1本条列堤线布置需要考虑的种因素,些素在不的点对堤线选择有不同的影响,4.1.2本条列4.1.3本条对4.2堤型选择4.2.1本条列举了堤型选择中应该考虑的一些因素,多数情况就只有一、二个因素起主导作用,些情况下型可以根实践经验4.2.2土堤是我国海岸防广为采用的堤型。土堤具有就近取材、便于施工、能适应堤基形、于加修改建、投资较少特点,堤防设计中往往作为首选堤型。目前我国多数堤防采用均土堤,但它体积大、占多,易于水流、风浪破坏,而一些重海堤和城市防,采用轻质硬壳堤型和组合材料4.2.3同一条线中,根各堤段具体况,分别采用同堤型是较常见的,但不同堤型的接合易于出现量问题,危防洪安全,因本条强调不同堤型的合部要认真5地基处理5.1一般规定5.1.2我国沿海地区软土地基分布较广,如设计不当易产生整体失稳和较大的沉降,因此在软土地区应进行地基分析,验算其稳定性和沉降变形。当地基的承载力、沉降及稳定不能满足建筑物设计要求时,需对地基进行加固处理。加固处理的方法,根据各种条件,在满足工程质量、进度和造价的前提下,择优取用。考虑加固方案时,可根据具体情况将几种加固方案组合起来使用。5.1.3软土地区新建堤坝或老堤坝进行加固时,对软土地基增加了大小不同的荷载,地基会产生一定的沉降,同时也存在着地基能否保持稳定的问题,故必须进行地基设计。软土地基设计包括地基稳定分析、沉降量计算及地基处理设计。国家现行标准《碾压土石坝设计规范》SL274对沉降量的规定,竣工后的总沉降量(包括坝体和坝基)一般不宜大于坝高的1%。而对堤防来讲,据调查各省新建堤防的沉降量多数超过5%,海堤由于很多工程位于软土地基其沉降量更大。因此软基堤坝设计原则上只提出,堤坝地基和坝身总沉降量、工后沉降及不均匀沉降应满足堤坝的安全运用要求。堤坝一个重要功能是挡水闭气,防止潮(洪)浪侵袭。堤坝通常由堤坝自身和地基共同组成防渗体系,因此地基处理方案选择时,应考虑控制堤坝自身和地基的渗透稳定。5.1.4软土地基处理的方法有很多,本条所列方法为各地海堤常用的方法。软土堤基处理的关键是因地制宜,根据水文、地质、工期、造价、施工、材料来源、环境影响等条件,从技术经济角度多方案分析比较后确定。软土地基处理采用多种方法结合使用,如垫层法、土工织物铺垫法、放缓边坡或压载法和控制填筑速率填筑组合一起使用。当前新建海堤应用较多的竖向排水固结法,亦称排水井法,也常常与上述方法结合使用。另外不同堤段之间也可采用不同的处理方法。新、旧堤坝的堤基处理方法常常会差异较大。新建堤坝往往堤坝高度大、地基软弱,要求施工速度快、造价省,当前应用较多的是竖向排水固结法。另外在一定条件下,爆破置换法也逐渐得到推广应用,该方法施工速度快,工后沉降小。旧堤坝加固一般限制条件较多,地基经旧堤坝多年作用,强度相对较好,因此压载法运用较多。复合地基法由于施工条件和造价因素的限制,一般应用较少,而对于特殊堤段或对沉降变形要求严格的局部堤段,可采用复合地基方法。5.2地基处理5.2.1反压法在堤坝工程中已普遍采用,特别是旧堤坝加固,当整体稳定安全系数不能满足要求而又相差不远时,采用反压法可很好地解决稳定问题。新建堤坝,如施工条件限制不能采用其它地基处理时,也可采用反压法解决整体稳定问题,这时断面尺寸较大。当软土地基采用反压措施时,反压平台的宽度及厚度应由稳定分析计算确定。在稳定分析前预估时可按以下数值取用:反压平台的厚度应为堤高的1/3~2/5;宽度应为堤高的2.0~3.0倍。软土地基上的堤坝,由于地基土性质很差,承载力很低,反压平台的高度受到较大的限制,不宜过高,否则会使反压平台本身失稳,此时可采用多级反压平台。每级平台的高度一般为2m~4m。在稳定分析前对压载的厚度和宽度所进行的预估值,是根据浙江、福建、上海、广东等地区类似工程多年来的经验提出的,具有一定的代表性。5.2.2土工织物铺垫法主要起到加筋作用,对堤坝整体稳定的贡献目前采用荷兰法计算。荷兰法假定发生破坏时土工织物发挥的拉力与滑弧相切,从而在抗滑力矩部分增加一项。从工程实践来看,荷兰法计算的安全系数提高值偏小,与实际情况有一定的差距。土工织物铺垫法的垫层要求具有良好的排水性能,往往采用中粗砂、砂砾石、碎石,厚度0.5m~1.0m,为堤坝软土提供排水的通道,使软土地基固结。该法往往与其它方法如排水固结法、镇压层法等结合使用。施工时土工织物抗拉方向应垂直与堤坝方向,加筋材料的锚固长度应足够才能发挥加筋材料的抗拉能力。5.2.3控制填土速率填筑就是按规定的控制指标分期分级加载,利用堤坝自重荷载预压,使地基发生排水固结,强度获得增加,以适应堤基整体稳定。其关键是控制填筑速率和加强监测,分级加载后要有足够的间歇期,使填土产生的超孔隙水压力消散,地基强度得到增长。控制填土速率填筑是软土堤基处理方法中一种最经济最简便的方法,缺点是施工工期较长。许多旧海堤由于条件限制是逐年修筑而成的,这也属于控制填土速率填筑的情况。旧堤加固是在原堤身基础上加高培厚,可充分利用旧堤预压后软土堤基强度的增长。如海堤加高培厚较小,经计算稳定沉降满足要求则不必另做其他它基处理。采用自重预压法时,视表层土质软弱程度铺设0.5m~1.0m厚的砂(石渣、碎石)垫层及土工织物,作为排水层。砂垫层的材料采用中粗砂,石渣垫层材料采用可采用砂砾料,也可采用塘渣,其最大粒径不宜超过100mm,含泥量不超过5%。分级加荷的计算方法作为附录1。5.2.4软弱土层厚度不大一般是指厚度在5m以内。本法仅考虑软土层竖向排水固结,随着土层的厚度加大,地基强度增长变慢,固结需要的时间相应延长。为增强地基稳定和减少不均匀沉降,加快施工进度,采用土工织物加筋是非常必要的。土工合成材料性起隔离、反滤排水和加筋补强的作用,土工织物、土工格栅的应用是确保堆土筑堤坝施工期的短期稳定性,因而不必考虑由于材料蠕变而引起的强度降低,若在设计上考虑发挥土工织物的排水效果时,其透水系数应取在荷载作用下的试验值。土工合成材料的性能应包括抗拉强度、埋设长度、与堆土及基础地基间的摩擦力以及在荷载作用下的透水系数等。为充分发挥土工合成材料的加筋作用,特别注意要有足够的埋设长度,埋设长度是指土工合成材料能充分发挥其摩擦力作用的锚固长度。5.2.5软弱土层厚度较大一般是指厚度在5m以上。在排水预压固结法中,因地基的固结时间与排水距离的平方成正比,当软基土层的厚度(即排水距离)超过5m时,其排水固结所需时间较长,地基上附加荷载的作用减少,我国类似工程的实践也证实了以上现象,因此当软基厚度超过5m时应打设竖向排水通道,减小排水距离以缩短排水固结时间。设有竖向排水通道的排水预压固结法设计应包括下列内容:(1)确定排水通道直径;(2)确定排水通道布置及深度;(3)确定预压方式、预压荷载分级和荷载量;(4)排水预压加载时间及固结度计算;(5)整体稳定计算。设有竖向排水通道预压排水固结法均按排水砂井预压固结地基的设计理论进行设计。对于塑料排水板预压固结法,系将塑料排水板换算成等效直径的砂井进行设计。确定竖向排水通道直径时,对于排水砂井和袋装砂井按其实际直径计算。陆上砂井直径一般在200mm以上,水下砂井直径在600mm以上;袋装砂井的直径国内常用7~10cm;国内生产作为竖向排水通道使用的塑料排水带,其断面尺寸宽度均为100mm,厚度为3mm~6mm。根据国内一些工程的现场试验测定,这些排水带的实际预压加固地基的效果等同于直径70mm的袋装砂井,为简化起见,国内生产的宽排水通道的布置通常为三角形和正方形,竖向排水通道的长度主要取决于加固土层的情况:当软土层不厚时,排水通道的长度即软土层厚度;当土层较厚时,排水通道的长度应根据对地基稳定和沉降的要求确定;预压法必需加载预压。加载时,一般利用建筑物自重或工程的大宗材料如土、砂、石料等作为堆载材料。对于设有竖向排水通道能在加固区域内形成稳定负压力边界条件的软土地基,可以采用真空预压法加载。当设计预加荷载量超过80kPa时可采用真空联合堆载预压。当用堆载预压时,必需分级进行,施加的每级荷载量都应满足地基承载力的要求,计算地基承载力时应考虑在前级荷载作用下因固结引起的地基强度的增长。但采用真空预压时,荷载可一次加足,不必分级预压;采用预压固结法时,应在地基表面铺设排水垫层,根据国内的类似工程实践经验,排水垫层的厚度不宜小于500mm,一般在0.8m~1.5m之间选用,铺设宽度大于加固区。排水垫层所用砂料宜选用含泥量小于5%的洁净中粗砂,如砂源不足,可用石渣、砂砾石和碎石代替,也可以用间隔布置的砂沟或塑料盲沟、水平铺设的宽排水板代替砂垫层;在进行预压法时,达到一定固结度所需要的固结时间取决于排水距离和土体的固结系数。当排水深度超过15m时,还受到井阻和涂抹的影响。5.2.6复合地基法通过部分置换软土地基,改善地基土的力学性能,提高地基的稳定性和地基强度,减少地基沉降。复合地基的综合强度按下式计算:式中,和分别为桩间土和桩体的内聚力,和为桩间土和桩体的内摩擦角。5.2.7在距离石料场近、软土厚度有限、工期紧的地段,允许爆破的地区,可采用爆炸置换法,但应做好施工安全和环境保护措施。爆炸置换法处理软土地基技术目前主要分爆炸排淤填石法和控制加载爆炸挤淤置换法二种施工工法,这两者有本质区别:爆炸排淤填石法的应用条件要求:1)石料采用陆上抛填,使抛石达到一定高度后进行爆炸处理;2)炸药群要埋入基面以下距抛石体一定距离的软土中;3)爆炸时软基土层上要求有0.4~0.6倍软基土层厚度的(覆盖)水深;4)爆炸后造成抛石体向前方塌落,软土被排开,(一次)形成落于(软土层下的)坚实层上的泥下爆炸“石舌”;5)需处理的软土层厚宜在5m~12m范围内等。控制加载爆炸挤淤置换法的特点则主要体现在下列几个方面:1)强调须爆炸处理的基础软土自身物理力学性质的重要性,并认为这是爆炸处理软土基础是否成功的内在因素;2)强调堤心石抛填参数(高度和平面尺寸)的重要性,将抛填参数和爆炸参数有机地结合起来,使得爆填堤心石施工质量控制更全面、准确和容易;3)该理论认为堤心石的总置换深度由抛填自沉量、爆炸促沉量及工后沉降量三部分组成,其中爆炸促沉量一般经过若干次爆炸挤压叠加而成,叠加次数根据工程实际而定。爆炸挤压影响范围根据工程具体情况而不同,一般为30m~50m;4)爆炸置换作业主要由三道工序组成,即堤头爆(控制爆炸深度)、侧爆(控制爆炸断面形状)和爆夯(加强堤脚的稳定安全性)。在工程实施中应综合考虑,以全面控制爆填堤心石的施工质量;5)抛石一般采用陆抛,特殊情况下可以水抛;爆炸置换作业各道工序亦均可不受覆盖水深要求的限制,故可提高施工的工作效率。6堤身设计6.1一般规定6.1.1堤身设计是软土地基堤坝工程中主要设计内容之一,是主要建筑物。其设计标准应符合堤坝工程确定的工程级别,并应通过调查研究和勘测工作,在掌握各基本资料的基础上进行设计,必须满足堤坝工程的安全稳定和强度要求。6.1.26.1.3堤身设计要根据不同的波浪条件、地形地质、筑堤材料和堤顶高程,相应对可选择堤身断面方案进行稳定计算,再经技术经济比较后确定设计断面。堤身设计中还应注意工程在施工期的安全。6.2堤坝工程的防潮(洪)标准6.2.1堤坝工程是为保护对象的防潮(洪)安全而修建的,其自身并无特殊的防潮(洪)要求。堤坝工程防潮(洪)标准应根据防护对象的防潮防洪标准分析选定。如果防护区范围较大,且各类防护对象可以分别防护时,应采取分别防护措施。按各防护对象的重要程度和规模,由防护对象的防潮(洪)标准分别确定各段堤坝工程的防潮(洪)标准。同一封闭区的堤坝工程,防潮(洪)标准应一致。如果不能分别防护时,为保证主要防护对象的防潮(洪)安全,应以各防护对象中防潮(洪)标准较高的防护对象确定堤坝工程的防潮(洪)标准。堤坝特殊防护区是指未包括的沿海乡村地区存在的高新技术开发区、高新农业、水产养殖等防护对象。如防护区内还有本标准中尚未包括的防护对象,可根据其规模和重要性分析确定其防潮(洪)标准。6.2.2本条是对防护对象有特殊要求时作出的原则规定。需要时,可根据防护对象的防潮(洪)要求,对堤坝工程的防潮(洪)标准作适当调整,但必须经过充分论证并经主管部门批准。对于同时承担防御潮水和洪水任务的堤坝工程,可分别计算设计潮位和设计洪水位,进行堤坝工程设计时选择较高值。6.2.3堤坝工程上的涵闸、泵站等建筑物及其他构筑物与堤坝工程相连接,当堤坝工程需要加高加固时,这些建筑物或构筑物的加高加固相对较困难。因此对建筑物或构筑物的防潮(洪)标准作出了相对较高的规定。6.3堤坝工程的级别6.3.1~6.3.2堤坝工程是堤防工程的一种类型,其级别的确定应与堤防工程级别的确定依据同样的原则。堤坝工程的级别应当按照堤坝工程防潮(洪)标准选定。考虑到各地堤坝工程建设条件差异较大,条文中给出各级防潮标准重现期的范围,设计时可根据防护对象的重要程度、堤坝工程建设条件等具体情况分析选用。6.3.4堤坝工程中的水工建筑物,按其作用和性质分成永久性主要建筑物、永久性次要建筑物和临时性建筑物三种。永久性主要建筑物指堤坝、挡潮闸、排涝闸等;永久性次要建筑物指副堤、隔堤等;临时性建筑物指堵口分流闸、截流堤、围堰等。其级别根据堤坝工程的级别和建筑物的种类确定。6.4设计标准6.4.1堤坝的设计标准与建筑物的级别有关,堤坝是工程中的永久性主要建筑物,其级别按本标准6.4.1规定。是参照现行国家标准《防洪标准》GB50201和部分地方标准制订的。设计潮位与设计波浪数据是确定堤坝工程主要建筑物高程及断面尺寸的基本依据。1~3级建筑物应根据长系列的实测资料进行设计,如无长系列实测资料则应进行专题论证。对4、5级建筑物,在无实测资料且又不能用相关分析方法取得数据时,可采用历史最高潮位进行设计。设计潮位与设计波浪的频率组合问题,为安全考虑,本标准采纳地方标准中所采用的设计波浪与设计高潮位的同频率组合。本标准采用设计一级标准,不再考虑校核标准。考虑到沿海经济发达地区和海岛地区的特殊情况,对2~4级堤坝的设计重现期也可取表6.4.1中高一个级别的设计重现期,但堤坝建筑物级别不提高。6.4.2对于允许部分越浪的情况,设计中波浪爬高累积频率取值规定不应大于13%,主要根据越浪后可能造成的损失程度来确定。6.4.3本条对堤坝抗滑稳定安全系数的规定系参照有关规范而制订的。6.4.56.4.6所列抗滑稳定安全系数适用于抗剪强度公式计算。6.5筑堤材料及填筑标准6.5.1采用淤泥、淤泥质土作为堤身材料是为了充分利用当地材料,由于这类土属于相对不透水材料,防渗性能好、黏性大、水下不易流失。但这类土抗剪强度低、固结时间长,填筑时宜与砂混合抛投或分层抛投(层砂层土),以提高土料的抗剪强度并加速固结。分层厚度一般取0.2~0.5m,并应留足培土间歇时间,一般下层填筑完间隔一定时间后再填上一层。6.5.2针对有的堤坝采用海砂作为混凝土骨料的现实,参考《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTJ275-2000)有关条文,其中明确;当受条件限制不得不采用海砂时,规定钢筋混凝土内氯离子的含量不大于水泥质量的0.07%,鉴于堤坝工程堤线长,氯离子含量的现场控制难度大,容易失控,本标准限制海砂用作钢筋混凝土骨料,且要求海砂作为素混凝土细骨料的工程应作专题论证。6.5.3本条文对素混凝土和钢筋混凝土强度(等级)的要求与水工钢筋混凝土结构设计规范基本一致。抗侵蚀混凝土一般通过混凝土成品料中外掺矿粉或混凝土表面涂抹抗侵蚀层形成。外掺矿粉的抗侵蚀混凝土施工时要严格控制水灰比,防止开裂。6.5.4黏性土填筑设计压实度定义为:式中,——设计压实度;——设计压实干密度,g/cm3;——标准击实试验最大干密度,g/cm3。标准击实试验按现行国家标准《土工试验方法标准》GB50123中规定的轻型击实试验方法进行。相当于国际上采用的普式标准击实试验。无黏性土填筑设计压实相对密度定义为:式中,——设计压实相对密度;——设计压实孔隙比;、——试验最大、最小孔隙比。相对密度试验按GB50123中规定的方法进行。《碾压式土石坝设计规范》SL274中规定,对黏性土的填筑压实度标准:对1级、2级坝和高坝的压实度应为98%~100%;对3级中、低坝及3级以下的中坝压实度应为96%~98%。在我国,大量堤防工程是采用压实法填筑的。考虑到我国各地的实际施工条件和经验,针对各级堤防的重要性,本标准对黏性土筑堤的压实度作出了适当的规定。6.5.5石渣作为堤身填料是常用的材料,控制固体体积的指标是通过对石渣的碾压来实现的。根据已建工程的经验,其固体体积率控制在76%~80%,相对孔隙率控制在24%~20%比较适宜。6.6堤坝断面6.6.1关于堤型选择的一般原则:本规范根据国内通用方法将堤坝按其临海面外形分为斜坡式、陡墙式(含直立式)和混合式三大类。堤型的选择应注意各种堤型的特点以及参照已建类似堤坝工程的实践经验。影响堤型选择的各种因素中,涂面高程、风浪大小、地基条件、筑堤材料、施工条件等具有重要意义,应给予充分注意。1、斜坡式堤坝可用于任何地基上,是常用的断面型式。其临水坡平缓,反射波小,大部分波能可在斜坡上消耗,防浪效果较好,因此可用于风浪较大的堤段。当破波发生在提前时,波压力较大,采用斜坡堤较为有利。它底宽大,地基应力分布较分散均匀,适应变形能力较强,对在软基上筑堤也是有利的。目前我国斜坡式堤坝多以土堤为主,可分为两种情况,其一为土堤外加护坡一直到坡底的斜坡式堤坝,简称护坡堤;其二为具有堆石棱体的斜坡式堤坝。护坡堤宜用于滩涂较高(一般在小潮高潮位以上)、土质较硬、水浅浪小的堤段,施工时先堆土方,后做护坡。但在滩涂较低时取土困难,且堤身已堆筑的土方易被潮浪冲刷流失,护坡也容易沉滑,因此,滩涂较低,水深浪大时因采用具有堆石棱体的斜坡式堤坝,施工时以石方掩护土方,可减少土方流失。2、陡墙式堤坝堤身由陡墙(防护墙)和土堤(墙后填土)组成。其前坡坡比小于1,堤坝断面小,占地少;施工时采用“土石并举,石方领先”的方法,以石方掩护土方,可减少土方被潮浪冲刷流失;陡墙式堤坝波浪爬高值较一般斜坡堤小。但风浪对陡墙动力作用强烈,对堤身破坏性较大;堤前反射波大,由此而引起的堤前底流速较大,易引起堤脚冲刷,这时,护脚措施尤为重要,且堤身荷载较集中,沉降较大,故宜用于风浪较小地基较好的堤段。但它断面较小,荷载较轻,如陡墙下设置堆石基床,并采取压载等地基加固措施,陡墙式也可用于低涂、软基。这些有利和不利因素,并不妨碍其作为堤坝设计最普遍的一种断面型式。3、采用有消浪平台的混合式或复坡式堤坝可减小波浪爬高,降低堤顶高程,增加堤坝的稳定性,实践证明它在涂面较低、风浪较大的堤段应用效果较好。它综合了两者的优点,并可根据实际地形,优化组合,也是软土地基设计采用的一种堤身断面型式。在临港工业开发区和岸线整治段,为综合开发尽可能最大限度的降低堤顶高程,宜采用宽平台效果更明显。堤身一般是指临、背水堤脚线之间涂面线以上建筑的挡水体。堤高应从不计流土的原始涂面算起。6.6.2本条堤顶高程是指堤坝沉降稳定后的顶面高程。确定堤坝顶高程的方法,常用的有以下两种:堤顶高程=设计高潮位+超高堤顶高程=设计高潮位+波浪爬高+安全加高前一种只是把波浪爬高值凭经验笼统地包括在加大的超高值中,不单独进行波浪爬高计算,因此较为粗略。由于波浪爬高对堤坝堤顶高程的影响较大,我国从20世纪60年代开始逐步研究采用和完善波浪爬高的计算方法,现已获得广泛应用。因此,本标准采用后一种计算方法。斜坡式堤坝堤顶设置防浪墙时,为了减小对防浪墙的波压力,有利于防浪墙的稳定和安全,防浪墙底面高程宜高于设计高潮位0.5H1%。关于按允许部分越浪标准设计堤坝是近年来实践提供的一种新的思路和要求,特别是对一些软弱地基,在堤顶高程有所限制的情况下更具有重要的现实意义,但结构上要有所加强。关于允许部分越浪的越浪量控制值,主要参考《浙江省海塘工程技术规定》(浙江省水利厅,1999)和日本的港口建筑物设计标准。日本的港口建筑物设计标准中提出用越浪受灾的临界越浪量作标准,其临界越浪量列于下表。日本港口建筑物临界越浪量表护面工程临界越浪量[m3/(s·m)]堤顶和内坡及坡脚没有护面工程0.05堤顶有护面但内坡没有护面工程0.02三面都有护面工程0.05软土地基堤坝竣工后会发生较大的沉降,而且沉降过程历时较长。设计堤顶高程系指堤坝沉降稳定后的顶面高程,但按本条计算的堤顶高程,并未包括沉降量在内,故尚应预留工后沉降量。预留工后沉降量应通过地基沉降量计算并结合堤身条件、施工情况和当地实践经验,经分析论证后确定。本条中规定的工后沉降量为完工验收后的10年内的值,是基于《浙江省海塘工程安全鉴定管理办法(试行)》(浙水管[2009]15号)的鉴定制度。首次安全鉴定应在建成后10年内进行,以后每隔8~10年进行一次。但特殊情况除外。同时也参照交通部门有关工后沉降控制标准:当路面设计使用年限(沥青路面15年,水泥砼路面30年)内的工后沉降量达不到容许工后沉降的要求时,应针对沉降进行处治设计。6.6.3本条所指堤顶净宽,不包括防浪墙宽度。我国沿海地区条件不同,情况各异,堤坝堤顶宽度难以作统一规定。本条规定系根据现有堤坝建设经验提出的。背海侧的交通道路要求应高于背海侧最高水位一定距离,以避免地下毛细水作用,浸没路基。强调交通道与反压平台结合,主要是增加堤身稳定性因素,宽厚的背海侧坡也可避免或减少溃堤威胁。堤顶设错车道,主要是根据堤顶宽度小于4.5m,宜在堤背海侧选择有利位置设置错车道,其应根据周围环境与上堤路的设置兼顾考虑,有上堤路的堤段,可取消错车道的设置。防浪墙净高系指防浪墙在土石堤堤顶路面以上的高度。我国海堤建设中的防浪墙净高以往较多采用1.0m~1.2m,近年来多次风暴潮造成危害的实践经验表明,防浪墙净高宜适当降低以利增强其抗风浪能力,考虑兼顾沿海各地不同的经济条件和具体情况,防浪墙净高不宜超过1.2m为了便于防汛交通,防浪墙通常设置在堤顶外侧与边坡顶部相接。但有的受地形、地质等条件限制,要求尽量降低堤顶高程时,也有将防浪墙设置在堤顶外侧稍后一些位置或堤顶内侧,以减小波浪爬高和越浪。由于此类断面较为复杂,爬高消浪效果难以计算,采用时应作试验论证。防浪墙变形缝的间距一般可取10m左右,但与气温、地基条件等有关,可根据当地经验确定。6.6.4本条是对堤身边坡和临海侧拐点的要求为:1、影响堤坝边坡的因素主要是护坡类型、堤身材料与地基土质、风浪情况、堤高、施工方法和运用要求等因素。一般先参照已建类似工程的经验初步拟定堤坡,再通过稳定计算,经方案比较后确定经济合理的堤坡。表中的堤坝内外坡度系根据现有堤坝建设经验拟定。背海坡比栏内的“水下”系指浸润线以下或内港水位以下的堤坡。2、消浪平台是以减小波浪爬高为主要目的而设置的平台(戗台)。外坡设消浪平台,不仅可减小波浪爬高,而且有利于堤身和地基稳定及维修养护。根据现场观测和室内试验资料,当平台高程位于静水位附近时,平台对减小爬高效果较好,此时若平台宽度为1~2倍波高,波浪爬高较单坡时可减少15%~25%。平台过窄,效果较小,故平台宽度一般不宜小于3m;平台宽度加大,虽爬高可减小,但当其宽度大于4倍波高时,爬高继续减小不明显,因此过宽不经济。消浪平台处的波流紊乱,有消能作用,但对护面破坏力较大,其作用范围内护面应加固措施。例如对干砌石护面在消浪平台顶面及上下一定范围内,可用大块石竖砌或条石丁砌,在平台外缘及转折处易破坏的地方可局部用浆(灌)砌石或混凝土加固,也可对平台及干砌石护面采用浆砌石或混凝土加固,也可对平台及干砌石护面采用浆砌石或混凝土框格加固。3、护脚的作用为支承护面结构和防止波浪淘脚。前者要求护脚对护面有足够的支承力,后者要求能防止底脚被淘刷,或发生淘刷时,仍有足够的能力支承护面结构。护脚型式要根据不同的地段位置,采取相应的结构。对于冲淤幅度较大的强潮河口,堤身坡脚保护措施应经专门论证后确定。6.6.5堤坝一般为均质土堤或土石混合堤,堤身填土即为防渗体。按就地取材的原则,堤坝堤身的防渗材料多采用黏性海涂泥、坡积土等。黏性海涂泥为淤泥或淤泥质土,含水量大,强度低,但渗透性小,黏性大,成块状后在水下流失小,且运距较近;坡积土是陆上土料,如砂壤土,粒径较粗,含水量小,压实后密度较高,但不下施工流失量大。两者各优缺点,施工中常配合使用,取长补短。当堤身土料为砂性土时,可用加宽堤身来满足防渗要求,为防止防渗土体的流失,应在土、石之间设置及滤层。在堤坝实践中,软弱地基填土不具备压实条件的情况:一是受潮水影响在水下施工;二是填土本身为高含水量软土。如浙江、福建两省沿海的许多海堤,地基都属饱和软黏土地基(淤泥或淤泥质黏土),堤身填土亦系就地取材(淤泥或淤泥质黏土),从而不具备压实条件,需待其自然固结。其建筑密度只能参照完建工程的填筑宽度及土料的天然密度确定。但对陆上施工并采用陆上黏性土料,且地基有足够强度时,应采用压实法施,其填筑密度对1、2、3级海堤应按现行国家标准《堤防工程设计规范》GB50286确定,4、5级海堤可参照执行。土壤充填入土工织物充填袋,抗冲刷性能提高。但因土工织物充填袋耐久性较差,故不宜用作防护,反滤等结构。充填土的颗粒愈细,充成的袋厚度愈薄。黏粒含量超过10%的土料充填的袋固结时间较长,在赶潮施工时不能满足每一个低潮露滩时充一层袋的要求;黏粒含量达20%以上时,固结时间很长,往往出现“橡皮土”。充泥袋堤的透水性,主要取决于各袋间搭接缝的紧密情况,除了对管袋的搭接方法设计有特殊的要求外,一般由施工队伍的充填操作水平所决定。可根据现场试验堤段的实际情况取折算系数,重要的工程可按透水体处理。堤坡陡于1:1.5时充泥袋施工定位较困验,需增加许多特殊措施,故不宜采用。6.7护面结构6.7.1堤坝护面主要作用是防止风、波浪、越浪水体及降雨对堤表的冲蚀破坏。由于地形及自然条件复杂多变,且堤线长、工程量大,因此要强调护面结构应尽量适应上述特点。护面型式应根据堤段的不同地形,与堤段周围环境相协调。6.7.2为消除不均匀沉降对护面结构造成的裂缝,应在刚度适度的单元边缘设置沉降缝。温度变化时,护面结构各部位升、降温时变形的不一致,引起结构裂缝,同样应设置伸缩缝。对护坡结构,厚度方向的尺寸相对于平面方向的尺寸而言较小,因此伸缩主要表现为平面方向的伸缩;挡墙结构为平面应变状态,温度变化时,表现为沿长度的变形受到约束。因此,这两种结构的沉降缝和伸缩缝可合并设置,间距为8m~12m,缝宽为10mm~20mm,缝内宜设置沥青松木板。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4m~6m设置一条,采取诱导切割方式,在护面上切割深30mm~50mm、宽6.7.3堤顶护面材料、结构应综合考虑防浪、防汛、管理等方面的要求以及土质、气象等因素。堤顶越浪对堤坝安全影响很大,因此堤顶应有牢固的护面,根据越浪程度,选择适当的护面和垫层,防止越浪冲刷堤顶,危及堤身安全,如浙江省目前按允许越浪设计的标准塘顶护面层,系由150mm厚的C20混凝土与其下的堤顶向一侧或两侧倾斜是为了排除雨水和越浪水,堤顶向内侧排水时堤内坡应采取保护和排水措施。6.7.4干砌石结构的防浪墙因整体性差,破坏的较多,实践证明防浪墙不应采用干砌块石结构,而应采用浆砌石、砼或钢筋砼。6.7.5斜坡式堤坝迎潮面护面。1、干砌石护坡型式为堤坝临海侧护坡的常见型式,特别是当地有便宜的石料,且波浪不大时,该护坡型式更具优越性。该护坡型式的特点是能适应堤身的沉降变形,施工简单,容易维修,但整体性差,抗风浪能力弱。护面是护坡的主体,块石应根据计算厚度来选择有规则的石料,并应做好反滤垫层。护面块石主要承受上壅波浪的冲击、掀动和浮托,承受回落水流拖及渗流动水压力的顶托,在波浪的交替作用下,坡面砌石易松动、变形失稳,设计时以控制砌石厚度为主。护坡砌石的始未及建筑物的交接处往往是护坡的薄弱环节,采取封边措施的主要作用是防止破波水流打出而导致的护面结构失稳,护坡顶应选用大块石封顶。堤顶设置防浪墙时,封顶应结合成防浪墙的底部。为保证砌体厚度和嵌固力,在波浪作用强烈的堤段,采用长600mm左右的条石竖砌护面。封边处应加宽加深干砌石厚度,一般宽约为1.5m~2.5m,深约为0.6m2、浆砌石或灌砌石护坡具有较好的整体性,外表美观,抗波浪能力较强,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。应在堤身上体充分固结、基础沉降已基本完成且土坡基本稳定后施工。经稳定厚度计算,确定护面厚度。混凝土灌砌石,虽造价稍高于浆砌石,但砌筑质量要优于浆砌石,宜用不低于M10的水泥砂浆或C20混凝土灌砌,并应按6.7.2条的规定设置沉降缝。反滤垫层厚度为300~400m3、不直接临海的堤段,要考虑堤岸的生态恢复效应。非风暴潮时,临迎海侧护面应与堤身一体,成为海边的一道靓丽的自然风景线。临海侧护面可采用底部无砂混凝土或干砌石,上部植草或立体土工格栅并植草的工程措施与植物措施相结合的护坡型式。立体土工格栅与无砂混凝土、干砌石之间应有连接措施,保证抗滑稳定和整体性。4、预制混凝土异型块体的典型代表四脚空心块、扭工块及扭王块体,其稳定重量、护面层厚度及混凝土量按附录6.×.×条计算,取单个块石稳定重量的1/20~1/10,不得轻于1/40,块石粒径不小于四脚空心块的最大空隙。重要的工程要进行试验确定。对工程所在地域石料缺乏,而波浪较大的堤段,可采用消浪性能好、稳定性好的四脚空心混凝土块体护坡。该护坡型式为透空结构,因此块石垫层及反滤垫层的设置非常重要。其他型式的人工混凝土块体造价昂贵,应经工程经济比较后,合理选用。反滤层的作用是防止波浪和地下渗流将堤土从堤身缝隙中带走。如护面与堤身的过滤反滤措施做得不好,堤身填料会被回浪吸走,很容易引起托空,波浪反复作用时导致护面破坏。6.7.6陡墙式临海侧挡墙一般建在有海水浸没的软土地区,基础条件差,施工时一般不设置施工围堰来筑墙,通常在抛石基床上修建挡墙,并在基底抛厚度为500~1000m箱式挡墙对软基的适应性强,自重轻,箱内可抛填块石或土,为有效地维持墙体稳定,可在箱壁设排水孔和排气孔,使前墙内、外水位相等。箱间隔应对称布置,顶部设顶盖。此型式适宜用于基础差,但又与城区景观结合的堤段,它可以通过一些箱顶的小附件,设置花槽、栏杆、公园椅,堤将顶辟为人行道及观景平台。陡墙式挡墙在原有堤身基础上加高堤围时,可在原有堤上部修筑二阶重力式挡墙,形成混合式堤身断面。为增加挡墙的抗滑稳定性,宜将基底做成逆坡或增加齿坎,顶部与堤部防浪墙结合,并做混凝土压顶。悬臂式挡墙一般采用钢筋混凝土结构,基础埋置深度不宜小于0.8m~1m。当墙高在9m以上时,采用扶臂式挡墙较悬臂式挡墙更经济合理。轻质硬壳结构是以轻质材料垫层,堤坝易沉移滑动的部位填入防渗材料,起到减轻,加筋、防渗、隔离、堆高的作用,以均衡围堰荷重,增强整体性,提高强度。硬质外壳和轻质垫层区面积的确定是这种结构的关键。对当地石料稀缺的地区,应从工程技术经济比较后,合理选用。6.7.7混合式断面堤坝是逐年加高的堤坝最常见的断面。由于断面上有消浪平台,减小了波浪的爬高,该断面型式较为灵活。由于平台外转角受波浪作用强烈,要求顶部做混凝土压顶,压顶可兼作路堤结合时亲水平台的栏杆座,平台内转角受回浪冲刷,也宜作混凝土压顶,此压顶即可作为亲水平台后部的花槽基座或人们观景小憩的公园椅的基座。平台面应留足通气孔。堤顶防浪墙可以通过结构变换,使其成为花槽,既可防浪,又可兼顾景观植物种植。总之,混合式断面堤坝应为设计者最可施展其想象力和实现多功能的可重塑断面型式。临海侧多年平均低潮位以上的消浪平台及反压平台内外转角处宜根据风浪条件采取高一个等级的结构措施加以保护。如坡面是干砌石时,上述部位应砌筑浆砌石框格。如坡面是浆砌石时,上述部位应浇筑混凝土梁。6.7.8背海侧坡面的现代设计理念强调人性化设计,因此按不允许越浪设计的堤坝,优先采用植物措施防护;对按允许部分越浪设计的堤段,应通过越浪量计算,尽量使海水在堤顶汇集,通过排水沟排向后坡脚,使背海侧仍能采用植物措施防护。对堤前水深较大且为主风向,越浪量较大时,可采用工程措施防护。越过防浪墙的浪花,与堤顶或后坡碰撞后流速衰减迅速,故后坡的防护主要以能承受垂直于坡面的冲出力为主,无波浪的回流水流的拖力,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。6.7.9本条系根据堤坝特点,并参照GB50286制定。堤顶、内坡有砌石、混凝土护坡时,坡面可不设排水沟。但坡脚仍需设排水沟。6.7.10采用干砌块石或浆砌块石砌筑的旧堤坝护坡,经过海浪多年冲击后,整体性降低,抗海浪冲出能力减弱,在堤坝加固扩建时,宜对其进行加固处理。加固方法应结合原有护面的损害程度等因素综合确定。堤顶及背海侧的加固方法同新建堤坝的加固方法相同。6.8钢筋砼结构堤坝6.8.1~6.8.2城市、工矿区、排洪河道不应侵占,或由于涂面低、土地昂贵,拆迁占地和取土困难等限制,采用钢筋砼防洪墙往往是经济合理的,早期钢筋砼防洪墙局限于陡墙式堤身断面中临海侧采用的重力式或箱式挡墙。20世纪90年代以来,借鉴港工码头的工程实例,温州、台州地区逐步涌现桩基础框架结构钢筋砼防洪墙,近年来钢筋砼结构防洪墙得到广泛采用,如温州江滨路堤防工程、永嘉瓯北西段防洪堤工程、灵昆南线标准堤工程等,其建筑结构形式也在逐步发展完善中,目前常用的结构主要有现浇框架结构(空箱结构),高桩平台装配式结构等。6.8.4防洪墙结构的强度要求、裂缝控制要求和抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗冲刷等耐久性要求均与结构所处环境有关,因此根据不同的环境条件,对结构有不同的强度要求、裂缝控制要求和耐久性要求。现行标准《水工混凝土结构设计规范》SL191将水工混凝土结构所处的环境条件划分为五个类别,一类为室内正常环境,二类为室内潮湿环境、露天环境和长期处于水下或地下的环境,三类为淡水水位变化区、有轻度化学侵蚀性地下水的地下环境、海水水下区,四类为海上大气区、轻度盐雾作用区、海水水位变化区,五类为海水浪溅区、重度盐雾作用区、严重化学侵蚀性环境。海上大气区与浪溅区的分界线为设计最高水位加1.5m,浪溅区与水位变化区的分界线为设计最高水位减1.0m,水位变化区与水下区的分界线为设计最低水位减1.0m,重度盐雾作用区为离涨潮岸线50m内的陆上室外环境,轻度盐雾作用区为离涨潮岸线50m~100m内的陆上室外环境。在通常情况下,沿海地区钢筋混凝土结构防洪墙处于三类、四类和五类环境。混凝土保护层对钢筋的防腐蚀极为重要,适当增加保护层的厚度可明显地推迟腐蚀介质(氯离子)到达钢筋表面的时间,同时增加保护层厚度可增强抵抗钢筋腐蚀造成的胀裂力,但过厚的保护层会导致裂缝的增大。因此,为防止海水环境中的建筑物过早地发生钢筋腐蚀损坏,除了要求混凝土保护层有良好的质量外(高密实性),尚应规定合适的保护层最小厚度值。钢筋锈蚀与所处的环境条件有关,实践证明,全处于干燥环境,钢筋不会锈蚀,全处于水下,钢筋也基本不锈,而在水位以上受水气蒸熏、时干时湿的部位,钢筋最易锈蚀。因此,在不同环境条件下的保护层厚度取值不同。混凝土的抗冻等级可按28d龄期的试件用快冻试验方法测定。年冻融循环次数分别按一年内气温从+3℃以上降至-3℃以下,然后回升到+3℃以上的交替次数和一年中日平均气温低于-3℃期间设计预定水位的涨落统计,并取其中的大值。严寒地区为累年最冷月平均气温低于或等于-10℃的地区,寒冷地区为累年最冷月平均气温高于-10混凝土中掺入适量粒化高炉矿渣、硅灰或粉煤灰等活性掺合料,能明显改善混凝土性能,特别是改善混凝土抗氯离子渗透的性能,显著提高混凝土护筋性能。为保证掺粉煤灰的混凝土能显著提高其耐久性,应采用I级或II级的商品粉煤灰,其在混凝土中取代水泥的最大限量,是根据近年来港口工程实践经验和研究成果,并参考《港口工程粉煤灰混凝土技术规程》而制定的。磨细高炉矿渣的细度对其活性指数影响很大,而磨细矿渣较粗时会引起混凝土泌水,故对其细度有一定要求。当混凝土中磨细矿渣的掺量大于胶凝材料总量的50%时,才能明显的提高混凝土抗氯离子渗透性,对于普通硅酸盐水泥,因这种水泥本身就掺有不大于15%的掺合料,因此磨细矿渣的掺量有所降低。硅灰的掺入量规定不宜大于水泥质量的10%,主要原因在于掺量过大时会影响混凝土拌合物的和易性,同时会增大混凝土的收缩。混凝土拌合物中氯离子最高限值,是指由拌和水、水泥、细骨料中的海砂、粗骨料中的海砾及外加剂等各种材料带进混凝土的氯离子总含量。6.8.6按现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153,对防洪墙上的作用按极限状态的设计分析原则不变,但对其与设计状况进行组合时将原规范中的持久、短暂、偶然三种设计状况分为持久、短暂、偶然和地震四种设计状况。6.8.7当防洪墙后填土较高或需要承受较大水平荷载时,直桩既承担上部结构竖向荷载,又承担较大水平荷载,桩身受力相对复杂,弯矩较大,宜采用自身刚度较大的大直径灌注桩,且基桩与上部结构的连接也必须具有足够的锚固强度,所以要求按刚性连接。6.8.8现浇框架、空箱结构受力具有空间特性,采用简化的平面计算与实际结构的受力情况存在差异,目前空间计算的方法和手段以渐趋成熟,工程中可根据情况选用合适的计算模型进行分析。装配式高桩梁板平台结构经过大量的计算及对代表性工程的研究分析对比,认为当梁板排架间距均匀、桩基布置相近时,高桩梁板平台可简化为纵向和横向两个平面进行内力计算,即横向排架按柔性桩台计算,纵梁视其支承条件按弹性支承连续梁计算,与按空间结构计算的误差不大,且大多在偏安全的范围内,是可以接受的。6.8.9当防洪墙采用桩基础时,有直桩和斜桩两种形式。当设置斜桩时,水平荷载基本上由斜桩承担,地基沉降和水平变形对斜桩的影响是很复杂的,对桩端向海斜桩和向岸斜桩影响是不同的,向岸斜桩受力较为不利,试验情况也表明斜桩中靠堆载一侧的斜桩(相当于向岸斜桩)受力最不利,靠外侧的斜桩受力较小。土体水平变形对桩产生的侧向压力,随桩与回填土之间的距离增大而减少,与防洪墙后填土最近的第一排桩最易受到损坏。7促淤与环境保护7.1促淤一般性规定:7.1.1~7.1.5促淤工程措施主要是能使一定区域内的水域达到阻水缓流、减少冲刷、保持沙路畅通、加大落於,能够达到促淤的效果。尤其对于冲淤交替型而冲淤幅度又较大的区域,促淤效果更佳。我国在促淤工程的规划、设计和运行管理方面的经验不多,有关促淤工程的条目主要参考浙江、江苏等地的某些促淤工程的实例作出的一般性规定。由于研究和实践的深度不足,对某些重要的参数尚难作出准确的定量规定,有关的工作尚需今后继续深入。潮流、波浪和泥沙与促淤工程的布设密切相关;在通过分析计算拟促淤区域的冲淤变化特征的基础上,确定采取何种促淤措施以及预计可能产生的促淤效果。促淤措施应根据波浪潮流以及泥沙特征确定采用工程措施或者生物措施,如根据波浪、潮流特征采用丁、顺坝组合的促淤形式。生物促淤主要通过在滩地上种植植物以降低波流强度,从而起到加糙缓流沉沙促淤作用,但对于采用生物促淤措施时,应关注新种植的物种对生态环境的副作用,在实施生物促淤之前,应详细论述其对生态环境的影响。7.2促淤工程布置7.3促淤工程断面7.2~7.3促淤工程的丁坝一般采用长丁坝,促淤长丁坝的坝距宜取坝长的2~3倍,对于潮流动力较强的区域可适当加密坝距以提高促淤效果,因水流的扩散作用,丁坝促淤所形成滩涂大多为弧线形,为了减缓弧线的弯曲程度,可辅助勾头丁坝或者顺坝,将水流归顺到丁坝坝头连线以外,使拟促淤区域淤涨充分。丁坝坝顶高程与淤积效果关系密切,一般较高的丁坝促淤效果较好,一般在平均高潮位以下,随着坝顶高程的抬高,淤积效果越好,但高于平均高潮位以上,坝田的淤积效果提高不明显。因此,坝顶高程应根据淤积效果、投资以及施工交通等需要综合确定。促淤丁坝纵向坡度可与滩面坡度相同。因丁坝的阻水作用,坝身两侧会产生沿坝方向的水流冲刷坝坡底脚,需要在坝身两侧增设防冲平台等保护措施,坝头部分的保护措施比坝身应加强。促淤顺坝的中段一般为泥沙进出通道,其坝顶高程应随促淤区域涂面的淤涨过程而逐渐抬升。促淤通道的宽度和高程变化过程应通过计算分析或者物理模型试验确定。促淤顺坝的外坡较平缓以利于泥沙的进入,内坡较陡可阻止泥沙被水流带出,应丁坝水流的影响,同样会产生顺顺坝方向的水流冲刷坝脚,所以应对坝脚采取适当的保护措施。透水桩坝的透水率、桩坝间距、桩顶高程等参数应根据促淤区域水流泥沙特征通过分析计算确定,必要时通过物理模型试验加以论证。生物促淤措施物种的选择包括大米草、护花米草等物种,选择生物促淤工程措施宜根据类似工程的经验参考使用,在大规模开展前,应通过现场生物促淤试验基础上推广应用。7.4促淤工程结构与材料7.4.1~7.4.6软土地基可采用土工织物护底基础上进行丁、顺坝的抛筑,除了起到加筋作用提高地基强度外,还能减少抛石在地基上的沉陷量,对粉砂质地基还能减少土石间的接触冲刷。护底的土工织物种类和实施效果应根据潮流、泥沙特征有选择的选用不同类型的土工织物护底形式。丁、顺坝坝身结构及坝头的冲刷形态可通过同类型工程的实测资料分析,对重要的促淤工程可通过室内水槽试验加以确定。对风浪潮流动力较强区域的促淤工程,促淤坝体的表面应抛投大块石或大型人工块体加以防护,在抛投大块体时,先用粒经相对较小的石渣或碎石找平后再铺设大块体。对石料比较缺乏而充填土料丰富的地区,可采用泥芯坝基础上外裹抛石的结构形式,泥芯与抛石之间应设土工布和细料找平层过渡,以免坝体中的土体流失。对较长桩组成的桩坝,一般采用钢筋混凝土板桩或圆柱桩,钢筋砼桩结构断面形式应根据桩坝的局部冲刷情况、荷载特征以及地基土层物理力学指标计算确定。生物促淤的物种应因地制宜,除了大米草和护花米草的成功物种外,对本地物种的促淤可行性应优先考虑。7.5环境保护7.5.1~7.5.2本条文提出环境保护设计的合法性要求及环境保护工程与主体工程必须严格执行的“三同时”原则。7.5.6环境监测计划应包括以下内容:应对工程有关突发性环境事件、污染事故及时跟踪监测、调查并按时上报;监测站、点布设应针对施工期和运行期受影响的主要环境要素及因子设置,监测站、点应具有代表性,并充分利用已有站点;监测站点基建规模和仪器设备应根据所承担的监测和管理任务确定;监测范围应与工程影响区域相一致;监测调查位置与频率应根据监测调查数据的代表性、生态环境质量的变化、特征和环境影响评价要求确定。7.5.7环境管理的任务应包括:环境保护政策、法规的执行;环境管理计划的编制;环境保护措施的实施和管理;提出环境工程设计、工程环境监理、工程招投标的环境保护内容及要求;环境质量分析与评价以及环境保护科研和技术管理等;环境管理体制及环境管理机构和人员设置等。8堤岸防护8.1一般规定8.1.1海堤的脚、滩岸及防护工程是密不可分的,“保堤必须固岸”是一条普遍经验。由于堤和岸滩在受流、风浪、潮等的侵袭、冲情况下经造成破坏,这类堤岸进行护,以控制、调整水流,定岸线,保护的安全堤岸防包括堤脚和堤岸滩两类况:一类堤无滩或滩窄,要依附身和堤基建护及护脚的护工程,包修建平顺岸及坝、矶头护岸,一般称其为险工;另一类是堤前有滩,滩受流淘刷也危堤的安全,因而修建依附滩岸的防护工程。前者为护岸工程,后者为护滩工程。以上两工程都是直为了保护堤安全而修建,而统称堤防护工程。堤岸防工程是堤防程的重要组部分,需合身结构设一并完成。已建的防工程,因生崩岸或发生崩岸威堤工程安全要及时修建岸防护工程。堤岸防工程设计应合防洪规划整治工程划的要求,工布局应因势导,符合流演规律,统兼顾上下游、右岸的利益,如防洪、航运、埠、取水、矿企业、农水利等的求。修建防工程应尽量过多缩窄过断面、不成期洪水位大抬高,凡宜修平顺岸的,不修丁坝,尤其不宜修丁坝。堤岸防要尽量采取程措施与生措施相结的方法以达经济合理的果。物防护是一有效的防措施,具有投资省、易实施、效果好的优点。堤在经常不靠水或靠时水深浅、流速小的堤要因地制植树种草进防护。8.1.2堤岸防工程的布局、型式、结构、材料等方多多样,各不同特点,需根据具体情况分研究采用。防护工程按式一般分为下四类1坡式岸——也称为平顺岸,用抗冲材直接铺敷在坡及堤脚定范围形成连续的覆式护岸,河床边界条改变较小,对岸水流的响也较小是种常见的、要优先选的型式。我国长中下游水深急,总结验认为最宜用顺护岸型式 。我国许多小河流堤防、湖及部分海均采用平顺式护岸,到了很好的2坝护岸——依托堤身、滩岸修建丁坝、顺坝导引水流离岸,防止水流、风浪、潮汐直接侵袭、冲刷堤岸,危及堤防安全,是一种断性的有重点的护岸型式,有调整水流作用,在一定条件下为一些河堤、海堤防护采用。我国黄下游,因泥淤积,河床宽浅,主流游荡、摆动频繁,常现水流横向、斜向顶冲防造威胁的情况。因此,较遍地采用坝、垛(短丁坝、矶头)以及坝间辅以平顺护岸的防护工程布局,保护堤安全。长江在口段江面宽阔水浅流缓多采用丁坝坝保滩促淤保护堤的3墙式岸——顺堤岸设置,有断面小占少的优点,但求地基满足定的承载力。墙式护多用于城市防及部分海堤。4其他护式——包括坡与式相结的混合型式、坝、杩槎坝、生物工程等。海堤防常采用上坡式、下部式或上部式、下部坡式组合型式。式护岸,我国堤过去采用多,如钱江堤采用木桩或石桩护岸有悠久历史,美国密西西河中游还留不少木桩石坝,黄下游近年来筑钢筋混凝试验桩坝。生物工有活柳坝、浪林、植草防等。以上工型式分类不绝对的,类相互有一交叉如坝式岸在坝的本护坡部分以采坡式,也采用墙式、坝护岸,也可采桩丁坝、顺坝、活柳坝等,墙式护岸也采用桩墙式等。8.1.3堤岸防工程经常水流、风浪、汐的作用需经常维修固,甚至抢险维护,工程量大,有时限性,因此本条提了对堤岸护工程在结构、材料方面的术要求8.1.4~8.1.6岸防护工程围包括两方面:一是堤岸线的防护长度,二是从防护工程断面下护的范围。定防护范关到工程的稳定及工程量、投资的大小。本条提出了有关的技要求和量指标岸防护工程枯水位分界,部和下部程情况不同,上部护坡工程除受水流冲刷作用外,受浪的冲击及下水外渗蚀,同时处在水位变动区,下部护脚工程一般经常受到水流淘刷,防工程的根基,系着防护工的稳定,而上部及下部工程在型式、结构材料等方面一般不相同。8.1.8块石是最常的堤、坝护脚固材料,新修的防护工程护脚部分将在水流作用下随着床面深化而自动调整,为防止流刷向深发展造成工程破坏,应考虑在抛石外缘加抛防冲和定。加固的石方量,对大的险情往难以预测,因应适当加备石方量,要堤段护工范围的河需要进行河地形测量,并结合冲刷算果分析,堤岸防护工加固提供8.2坡式护岸8.2.1坡式护的上部护与土堤护坡分的结构型和要求基相同,下部护脚的结构型式和料种类较多,可单独选用,也可结合使用,应从材来源、技术经等方面分析较确定。工织模可以代替混土模板,用高泵把混凝土或砂浆灌入模袋之中,最后形成连续的板状结构要于护岸护脚,果很好。混土、钢筋凝土块体包括混凝土、钢筋混凝土异型体,上海、浙在海堤防中广泛采用多种型式的型体下部护脚采用石笼可用丝、竹子、土网及土工格栅构成笼网。护脚用的沉排有柴排、土织物软体及铰接式混土沉排等。8.2.2抛石护岸是古今中外广泛采用的结构材料。据有关资料,湖北荆江大堤护岸工程,岸坡为1:2.0,水深超过20m,利用粒径为0.2m~0.45m的块石,在垂线平均流速为2.5m/s~4.5m在岸坡缓于1:3和流速不大的情况下,抛石也可采用较小的粒径,如江苏镇江市的江心洲头护岸,采用块石质量为5kg~50kg,约相当于粒径为0.15~0.33m8.2.3~8.2.4枕和柴排传统的护岸式,造价低,就地取材,各地都有许多经验。柴排的排和沉排面可根据基本术要求、工条件及历使经验确定8.2.5土工织物枕、排是一种土工织物袋装沙土充填物护岸,为了使枕、排具有防渗、反滤、保土、防淤堵作用要求土工织物孔径满足d95≤0.5D85d95——土工织物孔径中小于该孔径保证率为95%的孔径值。D85——充填物粒径大于该粒径的重量占85%的粒径值。自1980年荆州地区长江修防处在长江中游开始试验,已先后在长江上车湾新河和下荆江后洲等处使用,黄河和松花江护岸也有应用,都取得了一定的效果。本条要求主要是根据长江中下游护岸工程经验总结提出的。对于岸坡很陡、岸床坑洼多或有块石等尖锐物、停靠船舶、以及施工时流速大于1.5m/s的,不宜采用土工织物枕、土工织物软体排。8.2.6铰链式混凝土板——土工织物排是一种新型沉排,由铺敷于岸床的土工织物及上压的铰接式混凝土板组成。排端铺在多年平均最低枯水位处,岸坡一般缓于1:2.5,最低枯水位以上接护坡石。混凝土块因有铰接串联,能适应河床变形美国密西西比河早在1931年即开始采用铰接式混凝土沉排,已成为广泛采用的定型结构。由块长1220mm,宽360mm,厚76mm长江一些护岸工程也采用了铰接式混凝土沉排。1984年长江武汉河段天兴洲护岸采用了铰接混凝土板——聚脂纤维布沉排。混凝土板尺寸为1000mm×400mm×80mm,板的纵横间距为250mm,用直径12mm的钢筋环相互连接,每块排体顺流向宽度为22.25m,垂直流向长度为94m,相邻排体重叠2.25m,排体重110kg/m,能承受3m/s流速冲刷,排体系于岸坡上预安的混凝土墩在沉排修建河段不容许船舶抛锚以防刺破土工织物及钩住铰链牵动排体。此问题在设计中也可作进一步研究。8.3坝式护岸8.3.2河流的导线是确定岸防护工程位置的依据,因治导线依据防洪规划确定,体现了统筹顾上下游、左右岸各部的利益要求。 切忌根据局部塌岸孤立修建工程、不顾整体影响的做法。坝成组布置,坝应在治导线上,发挥坝的整体功能。黄河下游总结了“以坝垛护弯、以弯导流”的局经验 美密西西比河行防洪结合航运进行整治,防护工程严格遵循治导线布置,效很好8.3.3丁坝的置是关系体布局的问题,应按整规原则结具情况确定。本条吸收了国外丁坝修经验,提出术要求和化指标1丁坝度定于岸边至治导线的距离,如尚未作出系统的整治规划、则应兼顾上下游,左右岸要求,有利于导引水流的原则确定坝长,一般坝长不宜大于50m~100m2丁坝间距的确定应遵循充分发挥每道丁坝的掩护作用,又使坝间不发生冲刷的原则,即使下一道丁坝的壅水刚好达到上一道丁坝,丁坝间距与坝长及水流、潮流、流向变化有关。一般水流、流向变化大的丁坝间距宜小,具体可通过公式计算。黄河下游丁坝间距,般采用坝长的1~2倍,长江下游潮汐河口区采用1.5~3.0倍。我国海堤前的造滩丁坝一般采用2~4倍,有的采用坝长的6~8倍。美国密西西比河为1.5~2.5倍,欧洲一些河流为2~3倍。3丁坝坝轴线与水流(潮流)方向夹角应根据具体情况决定。非淹没不透水丁坝一般采用下挑式,使水流平顺,坝前冲刷坑浅,有利于航运。黄河下游修建的大量丁坝均为下挑式,坝轴线与水流方向夹角一般为30º~45º。感潮河口段,为适应两个相反方向交替来流,应修建正挑丁坝,强潮海岸,坝轴线宜垂直于强潮流方向,在强潮流方向与已建海堤线几乎正交时,应在距海堤一定距离。修筑淹没式顺坝,常处于水下的潜丁坝应采用上挑式,以促成坝间淤积。8.3.4不透水坝以抛石丁及土心坝外围护砌体构成土心丁坝这两种结构最常采用。坝的型式、结构尺根据具体条进行稳定算并结合已工经验分析土心丁在土体外的砌部分一般用护坡式、重式,砌石防要求有较好基础,基承载低影响稳性。一般不采用 黄下游的重力砌丁坝在加改建中已逐改为护坡式。土心丁的坝顶宽度满足结构和定要求外,还满足运用求,如防汛险交通及放料需要,因本条规定的顶宽幅度大,可根据具情况选用。8.3.6沉排的体性好,应河床变形力强,对于中砂河床或水深流急处修建丁坝,局部冲深度大,刷发展快,采沉排护脚及床能有效保护坝体安全去采用排较多,但因工技术复杂,护脚工程已较少采用,现主要用于丁坝护底。近来排结构材料面有新的展,已多采用新型材料制作软体排,如由土工织物、绳和混凝土块成排体或土工织物枕枕垫组成排体,这类新结沉排较为单,施工效较高,护脚、护底果比较好。8.3.7不透水丁坝,其是较长的坝及淹没丁坝坝面应设向河心倾斜的纵坡,以便坝顶在淹没时步漫水、以减对水流产生紊乱。美国西西比河坝坝顶纵坡用2%,日本河流坝顶坡采用1%~10%,我国钱塘海堤丁坝海倾斜纵坡8.4墙式护岸8.4.1墙式护为重力式挡墙护岸,它对地基要求较高,造价也较高,因而主要用于堤前无滩域较窄、护对象重要需防护的段,如城市、要业区等8.4.2墙式护断面在满稳定要求的提下,宜量些,以减占地,墙基嵌入堤岸坡脚一定度墙体和堤岸体抗滑稳和冲刷有利,如冲刷深度大,应采取护基措施,其型式可按本章8.2节要采用8.4.3墙与岸之间可回砂砾石,因砾石内摩角大,可减侧压力在波浪高和波速较大、冲刷严的堤段,为了护护墙后回料的完整墙式岸的整体定安全,应护墙顶及填料顶面采整式混凝土构或其他防措施加以防护。8.4.5此条提了墙式护嵌入岸坡较时采用的结型式,要具一定强度,满足结构抗剪、弯等设计求8.5其他防护型式8.5.1~8.5.2滑桩在抢中使用较多。在正常护岸程中,只有当削坡、减载、压脚等措施都受条件限制时,才考虑采阻滑桩护岸桩以往传统工中用得较多,如著名的钱塘江海塘等。目前逐渐为板桩或地下连续墙所替代,较少使用。沿海地桩坝促淤保试验工程较多,效果均较好。黄河下游花园口险工采用了大直径透水坝,试验是成功的。8.5.5杩槎坝杩槎支架挡水两部分成。一般适用于在水深小于4m,流速小于3m/s的卵或砂卵石床上采用,做成丁坝、顺、“「”字型的透水杩槎系三根、四根件,一头绑札一起,另一头撑开,杆件以横杆固定、承载重物,如块石、石包、柳包等即构成杩槎相形成档水面,可抛石或土、筑成透水不透水的杩坝。槎可就地取材,造价低廉,易易拆,可筑成永久性或临时性工程。四川省岷江修筑都江时已采用槎坝截流、流。8.5.6根据各风浪对湖堤、海堤的冲观测,有、防林带对岸浪爬高以及对堤防的破坏度等都大一样,防浪带的消浪用显著。1967年南京水利科学研究院对洪泽湖大堤防浪林台模型试报告:50m宽的防林台上种株径80mm、树冠直径1.2m左右的灌木林,株距1.5m,呈三角形置,其消种植防林以不影响河、湖行洪原则。8.5.7河、湖岸可栽柳树、芦苇、杉;海堤外滩面可栽植红树林、芦苇以及草本植物如大米草、花米草、台草、咸冰草等8.6防护工程施工8.6.1堤岸防护工程面广量大,占堤防防护工程量的大部分。堤岸防护工程有坡式、坝式、墙式以及其他方式等。坝式和墙式护岸,其施工方法与堤身填、砌筑相仿,应按本规范第8章的有关条款的要求进行8.6.2护脚是堤岸坡防护的基础,应先将基础打牢以后护坡才能稳定,所以条文中规定了“先护脚、后护坡、再封顶”8.6.3护脚方式很多,应按设计要求实施,1抛石护脚4)抛石位移情况直接影响到抛石护脚的质量,最好通过现场试验摸清抛石位移规律,以利准确、高效施工。6)船上抛石护脚,船的准确定位十分重要,要在岸上观测设备的指导下做好;及时探测水下抛石坡度、厚度,可以随时掌握抛石情况,调整施工方案,满足设计要求。7)有了这一石埂,一方面可以使抛石不被冲走,落点准确有效,另一方面还可以使整个抛石体稳固。2抛土袋护脚1)主要为防止土(砂)从编织袋孔眼中流走。2)袋内装砂、土的填充度限定在70%~80%,是因为这种充实度的土袋抛投入水后有很好的变形适应性,土袋叠压容易且密实。如充实度过高,土袋叠压不容易密实,充实度过低,土袋重量太轻,也不易保证护脚的质量。3抛柴枕护脚是中国北方河流(特别是黄河)在长期治河实践中总结出来的一种方法,这种护脚措施既可以就地取材,又便于操作,是一种经济实用且行之有效的方法。4根据中国南方江河抛石护脚的实践经验,石笼体积在1.0m3~2.5m35混凝土沉井护脚,是广东、广西、湖南等地较多采用的一种实用有效措施。实施时关键在于沉井定位要准确,下沉过程中要及时控制和调整,使沉井沉放到设计要求部位。沉井内装填砂石料和填满后压盖大石块,都是为了使沉井稳定。6土工织物软体沉排,是20世纪80年代以来发展的一种实用、有效的护脚措施,而且随着土工合成材料新产品不断涌现、质量不断提高、价格逐步下降,具有很好的适用性,推广应用的潜在市场会越来越大。8.6.4护坡方式也有多种,1砌石护坡4)灌砌石护坡是近年来新总结出来的一种施工方法,即在干砌石护坡的砌体缝隙间注细骨料混凝土,在江苏省已推广应用,其关键点是在灌注细骨料混凝土时,一定要灌足并振捣密实。2现浇混凝土或预制混凝土板护坡,在堤防护坡中应用的越来越多,具有良好的防护效果,还可以美化城市环境。3草皮护坡是堤防护坡中最常用的一种形式,良好的草皮护坡不仅可以有效保护堤防,同时也美化了自然环境,而且造价低廉,容易推广。4护堤林、防浪林一般设在吹程远、风浪大的、堤防的临水侧,是很好的保护堤防安全的措施。应选择耐淹的优良树种,精心施工,并做好削浪效果的观察记录,以提高护坡林、防浪林的栽植水平。9稳定与沉降9.1渗流及渗透稳定计算9.1.2~9.1.3软基堤坝工程设计潮位时挡水时间短,往往未能形成稳定渗流。因此,应根据实际情况按稳定渗流或不稳定渗流计算浸润线及渗流稳定性。9.1.4该条是根据我国沿海各地的海堤设计和参考国外有关设计规程的规定编写的。9.2抗滑与抗倾稳定计算9.2.1堤防的堤线很长,应根据不同堤段的断面型式、高度及地质情况,结合渗流计算需要,选定具有代表性的断面进行分析。在地形、地质条件复杂或险工段的计算断面可以适当地加密,对历经多次加高加固的堤坝段应适当加密。9.2.2稳定计算分为正常和

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