海堤工程設計的要素及施工規(guī)范研究
——評《海堤工程設計規(guī)范》

程曉航

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部、中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局 聯(lián)合發(fā)布兵器工業(yè)出版社出版

海堤工程是指沿海岸線或河岸設計和建造屏障，以防止波浪、潮汐和風暴潮對土地的侵蝕，其設計和施工應考慮到項目的可持續(xù)性和彈性。在設計海堤時，必須考慮當?shù)氐淖匀粭l件，包括波浪能、海岸形態(tài)和水位變化等因素，制定規(guī)范和標準可以使不同設計項目保持一致，確保海堤的設計符合最低安全要求。《海堤工程設計規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》）針對海堤工程的具體設計制定了相關(guān)標準，包括海堤工程的防潮(洪）、潮(水）位確定、波浪和風速設計、堤線布置、堤身設計、堤基處理、穩(wěn)定與沉降計算、施工設計以及工程管理設計等。

結(jié)合《規(guī)范》內(nèi)容可知，海堤可以由不同的材料制成，如混凝土、鋼材、巖石和木材，其設計和施工取決于場地的特性，如波浪能、水深、土壤類型和坡度。海堤工程需要根據(jù)現(xiàn)場條件和海堤類型選擇適當?shù)氖┕し椒ê图夹g(shù)，如打樁、鉆孔、開挖和填充。珠海作為一個海濱城市，擁有長達604 km 的海岸線，其海堤工程建設和維護非常重要，參考《規(guī)范》內(nèi)容并查閱相關(guān)資料可知，珠海海堤工程設計需要考慮地基、堤身和堤頂?shù)纫亍?/p>

第一，珠海的海堤地基大多由淤泥、軟土和砂質(zhì)土組成。其中，淤泥層較為普遍，深度可達30 m，其抗壓能力較弱，需采取特殊措施加強地基支撐能力。此外，地基容易面臨地震、海浪沖擊和鹽漬化等問題，因此珠海的海堤地基需采用多種加固措施，最常見的是采用不同類型的樁基礎，如沉積物樁基礎、預制樁基礎、摩擦樁基礎等。除以上樁基礎之外，珠海的海堤地基還可采用地下水排泄、巖石爆破、地面加固等其他加固措施。這些措施可提高海堤地基的穩(wěn)定性和抗震能力，并確保海堤的長期使用和安全。珠海海堤基礎下還有一層拋石護岸，這層護岸已存在多年。工程人員需首先探明拋石護岸的情況，包括石塊的大小、形狀和質(zhì)量等，以了解其穩(wěn)定性和防護能力，而后根據(jù)探查結(jié)果制定相應的處理方案，以保護海堤基礎不受海水和海浪的侵蝕和破壞。需注意的是，施工后受地質(zhì)條件、地基承載力或施工方法等因素影響，珠海海堤可能存在沉降問題，而且是逐漸發(fā)生的，可能需要幾十年的時間才能完全顯現(xiàn)。因此，監(jiān)測海堤工程的沉降情況至關(guān)重要，以便及時發(fā)現(xiàn)和評估潛在風險，并采取適當?shù)男迯秃图庸檀胧?，確保海堤的可靠性和安全性。

第二，受太平洋季風的影響，珠海海域波浪和風力較大，因此對海堤堤身的穩(wěn)定性提出了很高要求。珠海的海堤堤身通常由混凝土墻、石塊堤等多種形式組成，其設計和建造需要考慮海浪、水流、地質(zhì)條件、自然災害等多種因素。在珠海海堤堤身的設計和施工中，對于直面外海的海堤，特別是沿海水域開闊、水域面積大、吹程長的地區(qū)需要高度重視。其原因是這些海堤受波浪、風力、潮汐等環(huán)境因素影響更大，其堤身需具有更強的抗風浪能力和穩(wěn)定性。海堤堤身可以采用港口整治、灘涂開發(fā)等一系列控制措施，以控制海域的地質(zhì)災害，降低其對海堤的影響。在設計方面，海堤堤身需采用合適的堤身剖面和坡度以及護岸措施，如外拋石、混凝土護岸等。此外，珠海海堤建設還需考慮海堤堤身的排水問題，避免水壓過大導致堤身沉降、破壞等問題。在施工方面，海堤堤身建設需選擇合適的施工方法和材料，以確保堤身的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

第三，海堤堤頂是保證海堤穩(wěn)定和安全的重要組成部分，其設計需要考慮負荷、材料、結(jié)構(gòu)形式、防護層及排水系統(tǒng)等因素。珠海在最近10 年遭受天鴿臺風等強熱帶風暴的襲擊，造成了嚴重破壞。因此，工程人員在進行海堤堤頂設計時要考慮頂板的整體性問題，以確保其能夠承受極端天氣條件下的破壞力。頂板的整體性問題主要涉及堤頂?shù)姆€(wěn)定性和抗風壓能力。穩(wěn)定性設計需考慮堤頂?shù)暮穸?、材料強度和骨架結(jié)構(gòu)等因素。如果堤頂過薄或材料強度不夠，可能會導致堤頂在極端天氣條件下受到較大的風壓力而變形或破裂?？癸L壓能力方面需考慮堤頂?shù)男螤詈蜋M截面積等因素，通常采用寬頂、斜側(cè)或者拱形堤頂設計可提高堤頂?shù)目癸L壓能力，采用較大的橫截面積和強度較高的材料可增加堤頂?shù)某休d能力和抗風壓能力。

綜上所述，珠海海堤工程的設計和施工是一項復雜的工程，需結(jié)合多種因素進行綜合分析和計算。在設計階段，工程人員需進行地質(zhì)調(diào)查，確定海堤的地基條件和承載力，同時考慮氣象、水文等因素，確定海堤的高度、坡度、抗浪能力等。珠海海堤工程的施工需采用合適的技術(shù)和材料，確保海堤的穩(wěn)定性和安全性。此外，工程人員需定期進行維護和監(jiān)測，以確保海堤的長期穩(wěn)定性?？傊?，珠海海堤工程的設計和施工需科學規(guī)劃、精細施工、嚴格監(jiān)控，以保障海堤的安全可靠，為珠海的經(jīng)濟發(fā)展和居民生活提供保障。