百曲圍海堤部分堤段整治方案比選

唐 思

（廣西水利電力勘測設計研究院有限責任公司，南寧 530023）

1 工程概況

百曲圍海堤位于廣西合浦縣黨江鎮境內，東臨周江，西臨南流江的南東水道，南臨北部灣與北海市隔海相望，是廣西沿海重點海堤的組成部分，也是合浦縣基礎設施必不可少的一個重要組成部分。堤圍現狀全長46.53 km，分A、B 段進行整治，整治后全長42.16 km。涉及北部灣部分海域及周江水道、南流江東水道、總江干流及總江閘導流人工運河等河道。百曲圍海堤整治工程的防潮（洪）標準為20年一遇，工程的級別為4級，海堤按4級建筑物設計。本文堤段屬于B段堤圍，位于總江橋閘上游～南流江的分叉口處，長約700 m。

2 堤圍現狀及存在問題

百曲圍海堤現狀堤圍絕大部分為土堤。現狀堤圍存在的主要問題有：設計標準低，工程質量差，堤身低矮單薄。堤身填土為素填土，成分復雜，堤身水土流失較為嚴重，繼而造成土堤沉降變形，導致局部堤段外坡出現大小不一的凹坑。近年來，由于農業產業結構調整，圍內修建了不少蝦塘進行養殖，而舊堤身結構單薄、簡易，遭遇稍大風暴潮堤坡便有崩潰的可能，嚴重影響工程和堤圍內人民生命財產的安全。

3 堤線布置及堤型選擇

3.1 堤線布置

百曲圍海堤全線基本上均為原有舊堤的加固改建，擬基本維持舊堤線不變，只考慮局部堤段進行裁彎取直。

3.2 堤型方案

本文堤段位于南流江的分叉口處。原有舊堤外側均采用砌石防護，舊堤外側地面較低，水流湍急，堤內側房屋較多，拆遷困難。堤型原則上減少拆遷，保持原有的堤線不變，對斜坡式堤段的堤型進行如下方案比較。

（1）方案一。高擋墻方案。該方案在臨河側設置反“L”型高混凝土擋墻，擋墻高6.0～8.2 m，頂部高程為8.5 m，頂寬2.5 m，為人行道，迎水側設置0.7 m高防浪墻+欄桿進行防護，內側若高于堤頂道路，則設1～2級臺階與堤頂道路相接。臨水側5.3 m高程設2.5 m 寬親水平臺，外側采用鏈式欄桿防護。擋墻外側4.0 m 高程以下采用拋石護腳，拋石坡比為1∶3。擋墻內側為堤頂道路，高程為8.0～8.5 m，基本與原有堤頂相平，采用混凝土路面，寬6 m。

（2）方案二。拋石護腳+草皮護坡方案。該方案為避免設置施工圍堰，施工水位以下采用水下拋填塊石，拋石坡比為1∶3，施工水位以上采用干砌塊石，砌至5.30 m高程，5.3 m以上采用砂質粘土回填，臨河側采用草皮護坡，坡比為1∶1.5。內坡采用草皮護坡，坡比1∶1.5，堤頂采用混凝土路面，頂寬6 m，臨河側設置大理石欄桿防護。

（3）方案三。坡腳小擋墻+現澆混凝土臺階式護坡方案。該方案施工前在外側設置土石圍堰，確保在干地施工。臨河護坡面采用現澆臺階式混凝土結構，坡比1∶1.5，平均厚度0.4 m，坡腳設頂寬0.8 m，高2.3 m的混凝土擋墻。內坡及堤頂結構與方案二相同。

各堤型方案典型斷面分別見圖1～3。

圖1 方案一堤型橫斷面圖（推薦堤型）

圖2 方案二堤型橫斷面圖（比較堤型）

圖3 方案三堤型橫斷面圖（比較堤型）

3.3 方案比較

各堤型方案、堤頂高程及投資比較表見表1。

表1 各堤型方案堤頂高程及投資比較表

（1）該堤圍堤型的3種方案，由于臨河側護面采用的護面材料不同，滲糙系數也不同，直接效果就是風浪爬高各異而使得各方案的堤高不同（見表1），其中以方案三（坡腳小擋墻+現澆混凝土臺階式護坡）的風浪爬高為最高，要求加固后的堤高也最高，其次為方案二（拋石護腳+草皮護坡方案），方案一（高擋墻方案）因其滲糙系數最小，其風浪爬高最低，要求的堤高也最低，由于3種護面方案的堤高相差不是太大，對加固工程量的影響無太多差別；但由于堤內人口密集，民房較多，拆遷困難，較低的堤頂高程可以減少占地面積，減少拆遷，堤頂道路可與原堤頂高程持平，也使居民的生活更為便利。

（2）從護面結構安全來看，方案一、方案三因其結構整體性稍好一些，抗風浪性方面要略優于方案二。

（3）從施工質量及施工難度來看，方案二的施工水位以下采用水下拋填塊石，施工質量及耐久性難以保證，拋石邊坡穩定需要較長時間才能自穩，岸坡上部的穩定安全性不易得到保證，也影響施工進度；方案三需做較高的圍堰，而基礎為透水性較大的沙礫石層，圍堰的滲透穩定性難以保證，施工難度較大；而方案一高擋墻基礎開挖高程略低于施工水位，不需要做高圍堰，施工質量也易于保證，耐久性方面也要優于塊石砌體結構。

（4）從建筑材料供應條件及工程施工質量方面比較，方案二需要的護坡塊石數量大，而堤圍周邊基本上沒有可以開采的石料場，需要到較遠的石料場（運距約50 km）開采或購買，材料供應上會存在諸多不確定因素。方案一、方案三采用混凝土結構，受上述因素的影響則較小。

可見，從建材供應條件、施工質量控制等方面看，以方案一及方案三為優；從施工難度來看，以方案一為優。從每延米投資方面比較（見表1）：方案二最少，方案三投資最大，方案一次之。綜上所述，本堤段防洪（潮）堤外坡（迎水坡）護面型式推薦采用方案一（即高擋墻方案）。

另外，由于堤圍施工要求，在該段堤圍范圍的堤線邊上的水文站，需要拆除后重建。重建后水文站測洪標準為20年一遇，水位觀測范圍2.00～8.13 m，水文站水位觀測平臺高程與百曲圍堤頂高程一致。

根據現場勘查，現狀水文站外側邊坡較陡，需要進行拋石護腳，如在原站址位置重建，站址處需要進行基礎處理，且水文站外側進水管布置不便。故綜合考慮后，擬將水文站站址位置移至下游約100 m 位置處進行重建。該站址外側有8～10 m 的河岸，對水文站基礎起到一定的保護作用，布置進水管容易，基礎以下為礫砂層，承載力較好，不需對基礎進行專門的處理。

水文站的布置擬結合百曲圍海堤整治工程布置進行，重建水文站水位觀測井采用豎井式鋼筋混凝土結構（見圖4），頂高程為9.20 m，頂寬3.3 m，在5.30 m 高程處設置寬2.5 m 的平臺。水位觀測井井筒高8.9 m（不含觀測室部分），筒徑0.8 m；進水管為圓形鋼管，長11.5 m，內徑0.5 m，采用Q235B 級鋼，管壁厚度8 mm；臨水側在5.30 m 平臺處設置沉沙井，沉沙井底部設沉沙池，沉沙池底高程為1.0 m，沉沙池尺寸為1.0 m×1.0 m；在水位觀測井頂部設置觀測室。

圖4 水文站橫斷面圖

4 結語

百曲圍工程保護人口3.06 萬人，保護耕地4.13萬畝，保護堤內養殖面積0.83萬畝。百曲圍海堤的加固建設，對保護堤圍內的工農業和人民的生命財產安全，改善地方生活環境和投資環境，對促進社會穩定和諧發展起到了積極作用。本文對舊堤外側地面較低且堤內側房屋較多的海堤方案進行比選以及水文站與堤圍的結合布置，可以為類似項目提供參考。