海岸蚀退地区海堤堤脚防护措施

海岸蚀退地区海堤堤脚防护措施海岸蚀退地区海堤堤脚防护措施张茂磊【摘要】面对海岸线的蚀退，海堤堤脚的防护尤为重要。本文从工程实践出发，列举目前几种常用的防护措施，并分析其各自的技术特点。【Key】海岸蚀退；海堤堤脚；措施胜利油田孤东海堤位于黄河入海口以北约20km，建于1985-1987年，建成时滩地高程在0.5m左右。1994年之后，由于黄河来水来砂量的减少（胜利油田海岸的冲淤平衡点为年入海泥沙量3亿吨，近20年的来沙量不足1.5亿吨/年），导致海底泥面高程逐年下降，2004年海底泥面高程约为-1.8m，2014年约为-3.2m，海底...

海岸蚀退地区海堤堤脚防护措施张茂磊【摘要】面对海岸线的蚀退，海堤堤脚的防护尤为重要。本文从工程实践出发，列举目前几种常用的防护措施，并分析其各自的技术特点。【Key】海岸蚀退；海堤堤脚；措施胜利油田孤东海堤位于黄河入海口以北约20km，建于1985-1987年，建成时滩地高程在0.5m左右。1994年之后，由于黄河来水来砂量的减少（胜利油田海岸的冲淤平衡点为年入海泥沙量3亿吨，近20年的来沙量不足1.5亿吨/年），导致海底泥面高程逐年下降，2004年海底泥面高程约为-1.8m，2014年约为-3.2m，海底蚀退现象严重。工程海域恶劣的海洋环境条件和海岸线的不断蚀退，对海堤的结构安全产生较大不利影响。1破坏机理分析由于海底高程降低，使得海堤堤前水深增加，从而导致波高增大，作用在结构物上的波浪力也随之增大。同时由于维护不及时，外侧边坡抛石在波浪作用下滚落流失，扭工字块也随之滚落，大大削弱了扭工字块体的消浪能力，导致作用在堤身上的波浪力进一步加大，从而造成结构破坏甚至整体失稳。2海堤堤脚防护措施面对蚀退性海岸，堤脚防护的原则是解决海底高程不断下降的问题，目前常见的保滩促淤方式有丁坝、离岸堤以及堤脚直接防护。本工程中海堤所处海域主要以波浪掀沙、潮流输沙为主，海堤轴线与强浪向夹角较大，丁坝防护效果不明显，因此本文将着重介绍双排管桩离岸堤以及2种堤脚直接防护方式（单排管桩加抛石结构、砼连锁排加抛石结构）。2.1双排管桩离岸堤在海堤堤脚外侧50m-100m处沿海堤纵向打入两排预应力高强混凝土管桩（PHC），管桩横向净间距5.5m，纵向距离为2m，桩径0.5m，桩长15.0m。沿管桩纵向内侧打入钢筋砼挡板，挡板上放置预制好的钢筋砼横向联系梁，之后在挡板内抛石、夯实。管桩顶部采用现浇钢筋砼纵向梁将管桩联系成一整体。离岸堤修建后，受波浪和潮流的影响，离岸堤的迎浪侧和背浪侧均会出现冲坑，为了减缓冲坑的发展，并保证离岸堤自身的稳定，在离岸堤的迎浪侧和背浪侧采用抛石护底，迎浪侧宽10m，背浪侧宽5m（图1）。离岸堤不仅能够实现保滩促淤，而且还具有明显的消浪作用。根据以往工程经验及物模分析，离岸堤后方的海底淤积厚度每年约为20-50cm，并随着时间延长逐年降低，直至淤积速率降为0，达到平衡，此时离岸堤后方海底高程一般低于离岸堤顶高程50-100cm，由此也基本得出离岸堤顶高程的确定方法，而该顶高程的大小对工程造价影响较大。2.2单排管桩加抛石结构由于海堤堤脚有散落的抛石，因此在海堤堤脚外侧15m处沿海堤纵向打入一排PHC管桩，桩径0.5m，管桩净间距为0.3m，桩长15.0m。同时在管桩迎浪侧和背浪侧均采用抛石护底，迎浪侧和背浪侧的宽度分别为10m、15m（图2）。PHC管桩能有效保护内侧的抛石不流失，但是随着外侧海底高程的下降，管桩内侧抛石也会随之下降，后期运行中需要定期补充抛石。如果将管桩换成连续板桩墙，则会增加工程造价。2.3砼连锁排结构混凝土连锁排由软体排及混凝土连锁块两部分组成，连锁块绑扎固定在排布上，采用专业铺排船铺设。砼连锁块制作采用？准16mm防老化丙纶绳连接框格形网绳埋设在砼块中间浇筑，单块联锁块一般不应小于4m×5m。排体采用针刺复合土工布缝制拼接而成，排体四周采用加筋带加筋。为确保船只不受涨、落潮及海流影响，铺排船应采用抛锚固定。初始放排时，可根据施工位置的水深，确定放排的长度，并通过排布及连锁块的重量沉至海底，保证排头铺放位置准确。施工过程中，铺排船通过锚机松、紧锚绳进行移位、放排时，滚筒转动速度、船只两端松紧锚绳的力度及铺排船后退速度等均应保持协调一致，确保排体铺放位置正确，搭接宽度符合要求，且铺放平整（图3）。砼连锁排的显著特点是整体稳定性及柔韧性好，当海底发生冲刷时，软体排体始终紧贴泥面，能有效地使排体覆盖范围内的泥沙不被淘刷。由于本工程海堤堤脚前散落大量抛石，如果直接在堤脚前铺设砼联锁排，海底泥面上散落的抛石会破坏联锁排中的土工织物，从而影响护底的效果，因此先在堤脚前设置15m宽的抛石护底，然后在抛石护底外侧铺设20m宽的砼连锁排。2.4优缺点对比三种措施均属于胜利滩海地区常用的海堤加固方式，施工工艺成熟。从保滩效果来看，砼连锁排优于单排管桩，但不及离岸堤；从工程造价看，三种措施的单公里工程费分别为2960万元、1650万元、1660万元，离岸堤最高，单排管桩最低。3结论海堤堤脚的防护在蚀退性海岸有重要的意义，在措施选择上，应根据各个工程的不同情况（新建或者改建；蚀退速率大小等因素），优先选择保滩效果好且经济性好的措施，或者多种措施相结合。另外应积极探索更环保经济的措施，比如参考沙漠地区防风固沙用的草方格，可以制作类似的仿生漂浮物下压配重，来减少波浪对海底泥沙的扰动并促进泥沙落淤，从而实现保滩的目的。【Reference】[1]土工合成材料应用技术规范[S].GB50290-2014.[2]张文喜，等.混凝土连锁排护底在滩浅海蚀退地基中的应用[J].水利建设与管理，2012.[责任编辑：王楠] -全文完-

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