海堤迎水侧护坡形式技术经济比选初探

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  【摘 要】“十二五规划”期间,广东省将实施千里海堤达标加固工程,海堤工程建设将会如火如荼。作为保护海堤安全稳定重要屏障的迎水侧护坡,其设计需要重点考虑。本文以广东省某海堤为例,对六种护坡形式进行了技术经济比较,最终,从技术经济综合考虑,推荐并选用了其中的一种护坡形式。
  【关键词】海堤;护坡;波浪爬高;堤顶高程
  0.引言
  为认真贯彻落实《中共中央、国务院关于加快水利改革发展的决定》(中发〔2011〕1号)、《中共广东省委、广东省人民政府关于加快我省水利改革发展的决定》(粤发〔2011〕9号)和中央水利工作会议、省水利工作会议精神,大力推进海堤加固达标工程建设,广东省人民政府决定,从2011年起,用5年时间在全省实施千里海堤加固达标工程建设,进一步完善广东省城乡水利防灾减灾体系。
  广东沿海地区经常遭受风暴潮,尤其在台风登陆时对当地的经济社会都产生极大的影响,海堤作为沿海地区人民生命财产的重要保护屏障,广东省千里海堤达标加固工程得到了政府和人民的强烈支持。海堤护坡作为保护海堤安全稳定的重要屏障,据已有海堤多年运行,许多海堤破坏是由护坡破坏引起的。可见,护坡设计在海堤达标加固中的重要性,本文以广东省某海堤为例,对不同护坡形式从技术经济方面进行对比分析。
  1.护坡形式
  海堤护坡是指对海堤坡面采用工程措施保护,以防止风、波浪、越浪水体及降雨的冲蚀破坏,其形式可按工程等级、堤前地形、波浪、越浪量、堤型、堤身土质等因素来确定。
  海堤迎水侧护坡可采用混凝土、浆砌块石、混凝土灌砌石、干砌块石、预制混凝土异型块体(如扭工块体、扭王块体、四脚空心块等)、混凝土栅栏板等多种结构形式。
  结合海堤所处具体地理位置、堤身结构、当地材料情况、施工运输、总体造价等,选择6种护坡形式进行比较,分别为混凝土板护坡、浆砌石护坡、栅栏板护坡、四脚空心块护坡、扭工字块护坡及扭王字块护坡。
  2.技术比较
  根据《广东省海堤工程设计导则》,波浪要素采用下列公式计算:
  3.经济比较
  根据技术比较章节的成果可以发现:不同的护坡形式,设计堤顶高度不一样,护坡的厚度也不一样。因此,不同的护坡形式,所对应的工程量、材料、人工和施工机械等方面不一样。为了便于比较分析,本次以单位长度,即长1m海堤所需要的投资额进行计算分析,计算成果详见表3-1。
  表3-1 6种护坡形式的1m投资额计算成果表
  根据表3-1的计算成果,6种护坡形式投资由低到高依次为:扭工字块体、四脚空心块、栅栏板、扭王字块体、浆砌石和混凝土板。
  4.方案选择
  从上述技术经济比较的结果可看出,扭工字块的整体费用最低,主要原因是采用扭工字块,降低了堤顶高程,使堤身断面减少,填土方量相应减少。但是扭工字块的施工难度较大,因此不予采用。扭王字块的的造价较高,施工难度也大,混凝土及浆砌石的造价最高,填方量大,此次设计均不予采用。栅栏板和四脚空心块的造价相差较少,但栅栏板的消浪效果较好,堤顶高程较低,填土较少(考虑到工程附近土料场缺乏),而且从美观的角度考虑推荐采用栅栏板护坡。 [科]
  【参考文献】
  [1]广东省海堤工程设计导则(DB44 T182-2004).
  [2]海堤工程设计规范(SL 435-2008).
  [3]海堤工程設计规范(SL 435-2008)实施指南.
  [4]水工设计手册.
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