【摘要】欽州市三娘灣管理區大田匡堤圍工程加固堤段堤型方案的選取，在綜合考慮工程安全、社會經濟效益的基礎上，擬采用現澆混凝土臺階式的設計方案。

【關鍵詞】 海堤護坡；消浪；防沖；

1 工程概況

大田匡堤圍工程位于廣西欽州市三娘灣管理區犀牛腳鎮境內，從海尾起至西炮臺村止，堤圍加固后全長16.97km（其中舊堤加固段長13.74km，新建堤長3.23km）。工程地處東經108°47′～108°52′，北緯21°37′～21°40′。工程距犀牛腳鎮5～10km，距欽州市城區約60km，對外交通較為方便。大田匡堤圍保護行政村委9個，自然村24個，圍內面積14.5km2。保護人口3.5萬人，保護耕地819hm2（折合1.23萬畝），養殖塘266hm2（折合0.4萬畝）。

大田匡堤圍地處欽州市大風江及北部灣海岸交匯地帶，圍內地勢低洼，大部分耕地（含蝦塘）地面高程在0.4～5.5m之間。舊堤始建于1958年，1960年完工，之后經多次整治改建，現已具有一定的規模，堤頂基本上達到5年一遇潮水位的高度，工程建成運行至今48年以上，由于堤防建設標準低，堤身單薄，難以抵御較大風暴潮的浸襲，多年來圍內經常受外潮內澇及風暴潮的影響，災害頻繁，經常出現“三年一小災，十年一大災”的現象。隨著當地經濟建設的日益增長，洪（潮）災害給當地居民造成的損失將會越來越嚴重，為了改善當地人民生活環境，保障人民生命財產安全，防治水土流失，當地政府計劃擬對大田匡海堤進行加固建設。

根據國家《防洪標準》（GB50201-94）、以及上級管理部門的有關批復指示，大田匡堤圍工程的防潮標準為20年一遇，自排按20年一遇最大三天暴雨洪水三天排干的標準設計。根據《堤防工程設計規范》（GB50286-98）的規定，本工程為Ⅳ級，堤防及排澇（納潮）閘等主要建筑物按4級設計，次要建筑物按5級設計。

2 方案比較

2.1方案的提出

堤型選擇按照因地制宜、就地取材的原則，根據堤段所在的地理位置、重要程度、堤址地質條件、筑堤材料及風浪特性、施工條件、運行管理要求以及工程造價等因素綜合比較確定。

本工程舊堤加固段，考慮水土流失及防淘刷問題，堤身填筑材料主要采用砂質粘土，可根據分區不同分別在海尾、煙頭嶺和大石頭等土料場就近取用或在大嶺石料場取棄土。在舊堤頂部及內側壩坡填筑砂質粘土以加高培厚海堤，斷面仍采用土堤型式。由于海堤臨海面護坡是海堤的關鍵部位，其結構型式對海堤的安全及投資影響最大，因此，舊堤加固段以海堤臨海面護坡的護面材料、消浪方式的不同型式作為堤型方案比較的重點。

由于海堤堤內沿線地面高程多在1～5.8m之間，大部分在2.5m高程以下，漲潮時，海水一旦越過堤頂，堤內水無法外排，極易造成內澇。因此，結合本海堤的地形、地質條件以及其防護結構的主要特點，舊堤加固段及新建堤段均考慮按不允許越浪設計。

本階段對可行性研究階段推薦的堤型進行進一步優化比較。舊堤加固段原則上保持原有的堤型斷面型式，經現場勘察，舊堤段的堤型除局部為陡墻式外，絕大部分堤段的堤型均為斜坡式，擬對斜坡式堤段的堤型進行如下方案比較。

方案一：現澆混凝土臺階式護坡方案。該方案臨海護坡面采用現澆臺階式混凝土結構，坡比1：1，平均厚度0.4m，內坡采用草皮護坡，坡比1：1.5，堤頂采用混凝土路面，頂寬5m（未包括防浪墻），防浪墻高0.8m。斷面如下圖所示：

圖-1 舊堤加固段堤型比較斷面圖（現澆混凝土臺階式，推薦方案）

方案二：漿砌混凝土預制塊+消浪墩方案。該方案臨海面護坡面采用0.4m厚的混凝土護坡，坡比1：1，設計潮位高程以上坡面加三排消浪墩，消浪墩尺寸為0.2×0.3×0.6m（露出混凝土護面0.2m），單塊重量約86kg。預制護坡下設20～30cm厚反濾料找平。內坡采用草皮護坡，坡比1：1.5，堤頂采用混凝土路面，頂寬5m（未包括防浪墻），防浪墻高0.8m。斷面如下圖所示：

圖-2 舊堤加固段堤型比較斷面圖（漿砌混凝土預制塊+消浪墩，比較方案）

方案三：漿砌混凝土預制塊臺階式護坡方案。該方案臨海面護坡面采用漿砌混凝土預制塊，用M10砂漿砌C20砼預制塊，預制塊尺寸一般為0.15×0.6×0.3m，單塊重量約67.5kg，坡比1：1，預制護坡下設20～30cm厚反濾料找平。內坡采用草皮護坡，坡比1：1.5，堤頂采用混凝土路面，頂寬5m（未包括防浪墻），防浪墻高0.8m。斷面如下圖所示：

圖-3 舊堤加固段堤型比較斷面圖（漿砌混凝土預制塊臺階式，比較方案）

方案四：漿砌塊石臺階式護坡方案。本工程所在地石料儲量豐富，基本上為花崗巖或砂巖，材料較易獲得，且質量優良，本方案臨海面護坡面采用漿砌塊石臺階式結構，坡比1：1，平均厚度0.5m。內坡采用草皮護坡，坡比1：1.5，堤頂采用混凝土路面，頂寬5m（未包括防浪墻），防浪墻高0.8m。

圖-4 舊堤加固段堤型比較斷面圖（漿砌塊石臺階式，比較方案）

2.2方案對比

各堤型方案的主要特性、主要工程量及投資比較見下表。

表1 舊堤段加固斷面各方案主要特性、主要工程量及投資比較表

項 目

單位

方案一

方案二

方案三

鑒于復合土工膜部分現場觀測成果合成材料在工程應用中具有一定的抗老化能力，故有些國家的某些文件中對其使用年限作了較為寬限的規定，如前蘇聯BCH07-74《土石壩應用聚乙烯防滲結構須知》中規定，聚乙烯土工膜可用于使用年限不超過50年的建筑物。奧地利林茨公司發表的“聚丙烯復合土工膜土工合成材料的長期性狀”一文中的結論寫道：“對聚丙烯的15年以上的現場應用經驗表明，它們的化學和生物穩定性高；織物的最大損壞是在施工中；鋪設以后沒有大變化；……可預期超過100年的穩定性。

方案四

堤型

現澆混凝土

臺階式

漿砌混凝土

預制塊+消浪墩

漿砌混凝土

預制塊臺階式

漿砌塊石

臺階式

堤頂高程

m

5.5

5.6

5.5

5.3

防浪墻頂高程

m

6.3

6.4

6.3

6.1

土方開挖（含清基）

m3

14.41

14.00

14.35

13.62

土方回填

m3

11.88

12.12

11.20

9.59

反濾料

m3

0.91

1.19

C20混凝土防浪墻

m3

0.76

0.86

0.91

0.82

C20混凝土臺階

m3

1.66

C20混凝土預制塊

m3

2.11

C20混凝土預制階梯

m3

1.62

M7.5漿砌石臺階

m3

2.10

草皮護坡

m2

5.43

5.61

5.43

5.07

每延米直接投資

元

4034

4656

4537

3780

每延米直接投資差

元

-

623

504

-183

2.2.1消浪效果比較

從表1可知，四種方案從消浪效果方面比較：由于臨海護坡面結構型式不同，消浪效果、風浪爬高均不同，由此各方案的堤頂高程也不相同，其中方案二（漿砌混凝土預制塊+消浪墩方案）的堤頂高程最高，消浪效果最差，其次為方案一（現澆混凝土臺階式護坡方案）和方案三（漿砌混凝土預制塊臺階式護坡方案），方案四（漿砌塊石臺階式護坡方案）因其消浪效果最好，所以堤頂高程最低。

2.2.2結構安全比較

由于預制塊在砌筑時對堤身的封閉性不夠好，對堤身細顆粒保護不利，容易造成沙土流失。方案一、方案四在與舊堤可靠結合方面及防止堤身砂土流失方面均保護堤身穩定方面明顯優于方案二及方案三，但是方案四的漿砌石在砌筑質量上不好控制。所以從結構安全上比較方案一較優。

2.2.3工程施工比選

方案二及方案三護坡采用預制塊（塊石），為了滿足抵抗大風浪的要求，單塊重量較大，砌筑坡度不宜太陡，需要大型機械設備才能滿足施工條件要求，且施工難度較大，方案一結構型式簡單，不受此限制，施工比較方便。方案四在漿砌石砌筑上比較費人工，施工進度不及方案一迅速。因而從施工條件方面比較方案一相對較優。

2.2.4經濟比選

通過表中可以看出，方案四每延米直接投資3780元為四種方案中最小，方案一次之，為4034元每延米，而方案二投資均最大，每延米直接投資為4656元，比方案一多出876元每延米；方案三比方案二稍少，為每延米直接投資為4537元。從投資方面比較，方案四投資最少，優于其余方案。

3 結語

通過對以上四個堤型方案的比選，可見方案二及方案三較之方案一與方案四在消浪效果方面不具有明顯優勢，在工程安全、施工及投資方面明顯不及方案一及方案四。對比方案一及方案四，雖然方案四比方案一節省183元/延米，但方案四的漿砌石修整較為麻煩，且施工進度慢，施工質量難以控制，在外觀整體效果及工程耐久性方面均不及方案一。因此本階段舊堤加固段堤型斷面推薦方案一（即現澆混凝土臺階式護坡方案）。