海堤工程設計的要素及施工規范研究
——評《海堤工程設計規范》

程曉航

中華人民共和國住房和城鄉建設部、中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局 聯合發布兵器工業出版社出版

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性和彈性。在設計海堤時，必須考慮當地的自然條件，包括波浪能、海岸形態和水位變化等因素，制定規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。《海堤工程設計規范》(以下簡稱《規范》）針對海堤工程的具體設計制定了相關標準，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、穩定與沉降計算、施工設計以及工程管理設計等。

結合《規范》內容可知，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。海堤工程需要根據現場條件和海堤類型選擇適當的施工方法和技術，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《規范》內容并查閱相關資料可知，珠海海堤工程設計需要考慮地基、堤身和堤頂等要素。

第一，珠海的海堤地基大多由淤泥、軟土和砂質土組成。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、形狀和質量等，以了解其穩定性和防護能力，而后根據探查結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，而且是逐漸發生的，可能需要幾十年的時間才能完全顯現。因此，監測海堤工程的沉降情況至關重要，以便及時發現和評估潛在風險，并采取適當的修復和加固措施，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、吹程長的地區需要高度重視。其原因是這些海堤受波浪、風力、潮汐等環境因素影響更大，其堤身需具有更強的抗風浪能力和穩定性。海堤堤身可以采用港口整治、灘涂開發等一系列控制措施，以控制海域的地質災害，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，以確保堤身的質量和穩定性。

第三，海堤堤頂是保證海堤穩定和安全的重要組成部分，其設計需要考慮負荷、材料、結構形式、防護層及排水系統等因素。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的穩定性和抗風壓能力。穩定性設計需考慮堤頂的厚度、材料強度和骨架結構等因素。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。抗風壓能力方面需考慮堤頂的形狀和橫截面積等因素，通常采用寬頂、斜側或者拱形堤頂設計可提高堤頂的抗風壓能力，采用較大的橫截面積和強度較高的材料可增加堤頂的承載能力和抗風壓能力。

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調查，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和材料，確保海堤的穩定性和安全性。此外，工程人員需定期進行維護和監測，以確保海堤的長期穩定性。總之，珠海海堤工程的設計和施工需科學規劃、精細施工、嚴格監控，以保障海堤的安全可靠，為珠海的經濟發展和居民生活提供保障。