堤防加固改造工程实例分析与探讨论文_王福兵

堤防加固改造工程实例分析与探讨论文_王福兵

珠海市城乡防洪设施管理和技术审查中心

摘要:本文通过实例,对堤防加固改造工程要点进行了分析与探讨,以供参考。

关键词:堤防加固改造;工程实例;分析与探讨

一、工程概况

珠海某堤防加固改造工程,堤长15.683km,桩号LZ0+000~LZ15+683。堤顶高程按50年一遇设计高潮位加波浪爬高及安全加高确定,根据堤防设计标准、堤防型式、风速、吹程及堤前水深等,选取堤型断面计算,确定本项目设计堤顶高程(黄海高程系统,下同)为4.58~4.97m。本项目堤防经过多年的建设,其堤线走向已具备基本轮廓。堤线分布充分利用现有堤防及有利地形,基本沿现堤线走向。下面就对该堤防加固改造工程要点进行了分析与探讨,以供参考。

二、堤防加固改造的要点分析

海堤加固建设包括在原有的堤围上加高加宽堤顶,部分堤线需截弯取直新建海堤或在河口新建水闸缩短堤线;加固或者新建防浪墙、护脚、护坡;对软弱堤基进行处理,增加堤防内外反压平台;堤身或河涌处涵闸的除险加固或者新建等。在加固设计中应重点研究消浪平台、防洪墙或外海护坡型式、堤身稳定等方面的问题。

(1)确定堤防级别、设计标准及堤顶高程。根据《堤防工程设计规范》,按50年一遇防洪(潮)标准设防。在满足防洪(潮)安全的前提下,兼顾城市滨水景观要求,尽量降低堤顶高程。因此,堤顶高程采用设计潮位和设计波浪同频率组合加安全超高确定,考虑允许部分越浪设计。按不允许越浪设计堤顶高程为5.3-5.4m,较允许部分越浪高0.7m左右,与规划用地面积3.8m相差太大,故防洪墙顶高程为4.58~4.97m,土堤顶高程设为3.80m,并预留沉降量。土堤顶宽度取7m,堤顶设混凝土防汛道路及排水沟。

(2)加强岸墙及堤脚消浪防冲能力。珠海地区受台风袭击影响频繁,强台风来临时风暴潮的冲击是危害海堤安全的主要原因。在海堤外海侧设置坚固的消浪防冲设施是抵抗海浪冲击的有效工程措施,外海消能防冲措施能有效削减波浪爬高,以降低堤顶高程,并削减波浪对堤身主体的冲刷危害。消浪防冲措施包括抛石镇压平台护脚、迎水面护坡、陡墙式挡墙及植物消浪(草皮、防浪林)等。消浪防冲结构关键部位是外坡消浪防冲,本地区旧海堤的外坡通常采用抛石平台护脚、干砌石、浆砌石护坡( 直立式防洪墙)。本地区旧海堤的外坡通常用抛石平台护脚、干石砌、浆砌石护坡(直立式防洪墙)。旧海堤护面的加固措施应根据海堤等级、波浪状况和原有护面的损坏程度等综合确定。本工程对临海侧主要加固措施为尽量利用现有海堤,对现有完好的干砌石或浆砌石斜坡式护面及直立式防洪墙用 25cm厚 C30钢筋混凝土贴面浇筑防护,对于已经破坏的防洪墙予以拆除并新建重力式混凝土挡墙;并对于外海坡设抛石压载平台,抛石平台宽度5-8m,对于外海滩地较宽堤段,可考虑种植生态防浪林进行消浪。

其中混凝土护面护坡结构用于旧护面结构保存完好的堤段,直接在原护面上浇筑一层25cm-C30钢筋混凝土,要求新、旧护面结构牢固结合,表面平顺,为加强消浪效果,可沿护坡面设置台阶,并在防浪墙顶部设置反弧导浪。其中旧砌石护坡及防洪墙加固时应将原护面排水孔接引至新墙外,新加固墙体的沉降缝位置应与原来一致。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对滨海地区旧堤加固加高,尽量采取部分越浪设计,在堤顶设置防浪墙和排水沟,既有效抵抗波浪的冲击,又减少堤身的填筑量,还照顾了景观方面的要求。防浪墙的尺寸一般为: 高度0.8-1.2m,顶宽0.5-1.0m,采用矩形或梯形断面。据广东省工程经验,在防浪墙顶部设置一反弧结构反浪,有效地减少波浪反射,使冲击岸边的海浪回转。对直立式、斜坡式、混合式断面堤身,可设置抛石或者干(砌石消浪平台消浪,降低海浪的破坏力,高程一般在1.5-2.0m,砌石、预制混凝土异型块体等护面对消浪平台进行适当防护。对于城区段海堤,可结合消浪平台设置景观亲水平台,亲水平台结构材料力求坚固、美观、耐用。

对于部分堤线走向不利堤段,如河口处堤线垂直主流,迎风顶吹堤段,风浪破坏力较大,可以将堤线裁弯取直,若无法改变堤线应重点防护,加固加强外海消浪平台及防洪墙结构。对于坡脚,应抛大块石进行防护,对于外海消浪平台,可考虑人工异形块体或者浆砌石、现浇混凝土格栅板等进行护面,对于外滩冲刷强烈的深泓段可采用抛石丁坝进行防护,防洪墙与防浪墙结合处应配置足够数量的钢筋连接,防洪墙与防浪墙的结构尺寸可适当加大,堤顶可考虑采用混凝土路面进行硬化,并加强堤后护坡防护,防止超标准台风越浪 冲刷,造成险情。

(3)堤身稳定处理

堤身很定处理,包括堤身基础处理,是身断面选择,堤内、堤外坡脚压载平台的设备等。

1)堤基处理。本地区海堤大多建在深厚的软土地基上,软土一般为淤泥土和淤泥质黏土,淤泥层厚一般在7-40米,淤泥含水率在40%-70%,地基强度低,压缩性高。堤防除险加固时,如设计或施工不当均会产生整体抗滑稳定和较大沉降变形,所以在软土地区应进行堤基设计,验算其整体稳定性和沉降,当不能满足设计要求时应进行堤基处理。考虑海堤堤线较长,为了施工方便及降低造价,地基处理一般考虑插打塑料排水板排水固结、堆载预压、抛石挤淤及堤内外设置平台反压法,对于特殊堤段,考虑采用水泥搅拌桩处理。

对于部分旧堤,当整体稳定性不能满足设计要求而又相差不远时,采用在堤脚设置反压平台可解决堤身稳定问题。堤外反压平台一般结合抛石消浪平台设置,堤内反压平台布置在堤后坡脚,高程宽1.5-2.0m,度10-20m,施工方法为在堤内鱼塘中设置吹填模袋沙围堰,在围堰与堤身之间回填弃渣料或吹填砂,表面回填50cm土料,最终形成反压平台。

地基为薄层淤泥时,一般尽可能挖除,当厚度较大和分布较广而难以挖除时,可采用打塑料排水板加速排水,使大部分沉降在施工期发生,适当控制堤身填土的施工加载速度,结合堤内外反压平台,使地基土强度的增长满足填土高度的增长,以保证地基的稳定。

2)堤身断面。根据堤防各分段的现状,充分利用其原断面结构,在现有堤身断面结构基础上进行加固。根据堤防各分段的现状,充分利用其原断面结构,确定堤防断面型式。①LZ0+000~LZ0+950段:现为斜坡式土堤,堤身低矮单薄,加高培厚的加载较大,本堤段主要采用斜坡式堤加固。堤顶宽度7m,设水泥石粉防汛路面。堤身内、外坡比1:3,外坡采用浆砌石护砌,内坡采用草皮护坡。堤外设干砌石固脚压载平台。对堤内地面较低的设内压载平台,有鱼塘的设填塘固基平台。②LZ0+950~LZ15+683段:现为直墙式土石混合堤,仍采用原堤型加固。因堤防设计堤顶高程按允许部分越浪确定,故需提高堤身的强度、加强堤防的防护。对原干砌石墙的临水面采用钢筋砼护面。对土堤上部1.0m~1.5m厚的松散填土进行翻挖、填筑,碾压密实。土堤顶宽7m,设水泥石粉防汛路面。堤内坡坡比1:3,采用砼预制块护坡。堤外设浆砌石、干砌石两级固脚压载平台。

3)堤顶处理。本项目海堤工程采用允许部分越浪设计,在防洪墙顶设置坚固混凝土防浪墙,对于城区等景观要求较高堤段临水侧设置石材栏杆或者宽混凝土路面或沥青路面并新建排水沟,堤后设置草皮护坡、植草预制混凝土块或砌石护坡。

三、结语

总之,现代城市规划中,对城市防洪越来越重视,防洪堤的建设质量,直接关系这项工程的实际效果,所以一定要严格要求堤坝质量,对不稳固的堤坝进行加固,加高,确保防洪堤作用,保证人民生命财产安全。该项目堤防工程经过加固处理之后,运用超声波测试仪进行检测发现,其成墙效果非常好,满足设计要求。

参考文献

[1]徐卫亚,邢万波,魏文白,王凯,闫旭.堤防失事风险分析和风险管理研究[J].岩石力学与工程学报,2006(01):25-27.

论文作者:王福兵

论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/24

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