海堤防护设计与除险加固技术的探讨
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇海堤防护设计与除险加固技术的探讨范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
【摘 要】海堤是沿海人民财产安全的保障，然而有很多不利因素影响着海堤的安全，本文通过论述合理科学的海堤设计标准，防护措施，分析多种除险加固措施，由此一系列防护措施来有效提高海堤防风暴潮能力，有效提高海堤的质量和寿命，确保海堤堤后设施安全，充分发挥海堤的工程效益，造福当地人民群众。
引言
海堤工程作为沿海防御风暴潮、保护群众生命财产安全的的重要屏障，对其安全可靠性能要求较高。然而由于海堤周围大多为沙性土质，极易受到海水的冲刷，另一方面海堤难以形成生物防护体系，因为许多植物都难以耐受含盐碱量较高的土质。由于这些综合因素导致汛期来临，堤防难以抵御雨水冲刷，表面会被冲刷出很多雨淋沟，海水还极易掏刷坡脚位置，给工程的养护及沿岸的安全带来巨大的威胁。综上所述，如何进行科学合理的海堤防护设计与除险加固成为确保工程安全的重中之重。
1 海堤的设计标准
海堤的设计应当以相关规范标准作为依据，所以海堤的安全和投资主要取决于海堤设计标准的高低。海堤的设计标准主要包括设计潮（水）位标准、设计波浪标准与设计风速标准这三个方面，并合理组合潮（洪）、浪、风。因为海堤设计工况受风暴潮影响很大，而当出现风暴潮时，风大、潮高，浪也大，三者之间具有极强的相关性。水利部《海堤工程设计规范》（SL435―2008）规定：设计波浪和设计风速的重现期宜采用与设计高潮（水）位相同的重现期，如采用其他设计标准，须经分析论证。而在实际情况中，应当灵活调整海堤的设计标准。对于那些受到较大海洋威胁、易于遭受潮（洪）水灾害或者失事后损失较大的海堤工程，可以适当的提高防潮（洪）标准；适当降低某些遭受潮（洪）水灾害或失事后损失与影响较小的海堤设计防潮（洪）标准。具体可以考虑适当降低海堤防潮（洪）标准的主要有以下几种情况：
（1）对于因为处于淤积型海岸地带而逐步向外推进建设的海堤工程，可以适当降低其工程等别；
（2）海堤工程堤内为水产养殖区，因为其风暴潮持续通常不长，越浪水量在可接受范围内，可以考虑较低的设计重现期；
（3）设有多线海堤的（如一些围垦工程），如果二、三线海堤不存在大问题，可以考虑降低防潮（洪）标准；
（4）建在软基上的海堤工程，海堤因为软基的缘故不能建设得太高，在一定的工程等别下，可以采用较低的设计重现期。
海堤堤身强度时设计的重点，通常海堤挡潮标准设计应是堤顶高程为设计潮水位H为波浪爬高R与安全超高A的和。设计潮水位按频率进行分析后取用相对应的频率水位。安全超高的取用应当依据不同的工程级别，遵守如下的规则：工程级别按照1、2、3、4、5相对应的不允许越浪的超高值分别为1.0、0.8、0.7、0.6、0.5，允许越浪的超高值分别为0.5、0.4、0.4、0.3、0.3。
2 海堤的防护措施
海堤的防护措施主要有：边坡防护、坡脚防护、堤顶防护与生物防护等几个方面。
2.1 边坡防护
建设海堤工程的过程中取土大多因为临海的缘故，土质大多为沙性贝壳土，极易受到雨水冲刷，严重威胁工程安全，可以采用密植皮对海堤内坡进行护坡维护，在坡脚可以建筑一道砼或浆砌石齿墙来防护。如果内坡部位有水的话，还要在设计水位以下的边坡使用砼或浆砌石护坡，以防风浪侵蚀损坏坝体。而对于经常遭受台风巨浪袭击的海堤外坡，可以在边坡上铺一层土工布接着再用砼或浆砌石护坡，在坡脚位置设置一道砼齿墙，保持深度大于l米，还可以在外坡脚堆石笼，从而降低风浪对坡脚与边坡的冲击。
2.2 坡脚防护
在设计海堤工程时，通常会在海堤迎水坡坡脚处设干抛石，块径控制在30到50厘米之间。根据以往经验教训，单一使用大块径块石并不能起到理想的效果，涨潮时潮水会通过块与块之间的空隙进入海堤进而掏刷坡脚，导致坡脚土流失，最终引起抛石下沉从而丧失防护功能。坡脚防护可以通过抛掷大小块石的方法防护坡脚，即混合使用30到50厘米块石与10到15厘米块石，用小块石填堵大块石之间的空隙，使所有块石形成一个相对紧实的整体，以达到减少块石之间的空隙，防止海水入侵的目的，从而减少掏刷海水大堤坡脚，保护坡脚。
2.3 堤顶防护
以往海堤堤顶的防护措施主要是铺设碎石，然而实践证明过厚的碎石并不能达到理想的效果。因为过厚的碎石铺设，会影响碎石与下部土体的结合，而碎石悬浮表面在增加工程费用的同时，还会阻碍抢险车辆通行。而且过厚的碎石还会吸收过量雨水，雨水下渗会损害堤顶与堤身。如果因为堤顶不平而导致的吸收雨水并集中下渗，则极易出现堤顶“漏斗”的情况，严重危害工程安全。可以在堤顶铺设5到8厘米厚的碎石，达到较好的效果，这样易于碎石与下部土体连接为一个整体，在节约材料的同时，还可以取得理想的防护效果。
2.4 红树林防护带
由于海堤主要为含盐碱量较高的土质，普通的植物生长比较困难，所以只有选择耐盐碱的植物才能在迎水坡及堤肩栽植成功，从而保证良好的生物防护体系。因为红树林具有良好的耐盐碱性，存活能力很强，比较适宜在有潮水涨落的泥沙性土质上生长，在海堤迎水坡以及堤肩栽植可以良好生长。种植红树林可以行之有效的防护海堤。
3 除险加固技术
3.1 消浪防冲
由于海浪冲击会给海堤带来巨大危害，可以通过建立消浪防冲结构削减波浪的爬高，降低海浪冲击，降低堤顶高程，而且能减轻海浪对堤身主体结构的冲击力，最终减少海浪的危害程度。
3.2 防渗补强
为了防止堤基渗漏可以采取的除险加固的措施主要有：临水面防渗铺盖、垂直防渗、背水面压载、排水减压井等。临水面防渗铺盖主要通过选择防渗性能不错的粘性土，保证其渗透系数低于lxl0-5cm/s，采用不等厚形式进行铺盖，在铺盖土工时应保证土工膜之间间的搭接质量，可以在膜下铺设5到15厘米厚度的砂土作垫层，避免铺膜时破裂。垂直防渗主要有高压旋喷、深层搅拌法、高压定喷等方式，在实际中可根据具体的情况，结合经济技术指标选择最为适宜的防渗加固技术。如果实际投资情况不允许，可以采用背水坡压载的技术，防止堤基渗流破坏表层土壤。如果所需要压载太长，可以联合使用减压井来解决这个问题。
3.3 地基加固
海堤工程的安全离不开稳固的地基，所以加固地基显得格外重要。近年来除了常见的振冲法与强夯法来加固地基，还推广使用挤密砂桩法以及排水固结等方法。
3.4 水闸除险加固
闸基通常会由于软基础沉陷会导致闸基沉降，而另一方面也有因为闸基渗流而发生闸室被淘空的情况。而面对这种情况必须对水闸出险加固， 针对闸基沉降可以通过高压旋喷灌浆处理来有效控制已建水闸闸基沉降。而对于闸室淘空的情况可以先对水闸上游进行防渗处理，接着再对闸室进行灌浆处理。对于钢筋混凝土的加固可以采用碳化处理的方法，目前主流的方法是：对受到局部碳化，但还未影响到结构受力的钢筋混凝土，可以在表面涂刷防腐材料如蜡浸混凝土或者乳化环氧砂浆等材料进行处理。具体的蜡浸混凝土防腐的方法是指通过特殊的工艺制造一定粒径与级配工业石蜡蜡珠，然后将这些蜡珠按照一定的比例加入混凝土中或水泥砂浆中，作为覆盖在混凝土外表面的保护层。乳化环氧砂浆防腐的原理是利用材料中的环氧聚合物可以迅速形成致密膜状网络结构的特点，在乳化环氧砂浆中的水分与水泥等无机材料长时间接触后，发生水化作用，反应生成的水化产物可以和环氧聚合物固化产生的网络结构紧密结合，最终形成坚硬、致密的保护层从而达到保护混凝土表面的目的。而针对部分新建工程或原来的钢筋混凝土需要进行更新的可以直接使用HPC混凝土而不是普通混凝土来处理。因为HPC混凝土具有良好的材料性能，可以从根本上加强钢筋混凝土结构的耐久性。
4 结束语
随着技术的不断发展，越来越多的除险加固技术出现，选择的标准应当是依据实际的情况，分析破坏形成的原因，在综合考虑海堤、水闸的运行情况以及潮（洪）水的情况之后，做出符合当地需求的决定。只有不断地学习、推陈出新、采用新技术，才能够有效处理工程存在的问题。海堤的安全稳固攸关国计民生，只有不断的追求更高的海堤工程防护与生物防护技术水平，才可以提高海堤的安全系数，发挥海堤工程保卫民生，维护人民生命财产安全的重大效益。
参考文献：
[1]福建省水利建设中心.海堤堤身、堤基渗漏除险技术研究总结报告[R].福州： 2008.
[2]水电水利工程高压喷射灌浆技术规范（DL/T5200-2004）[S].北京： 中国电力出版社，2005.
注：作者身份证号码为440824197410110631