海防堤加固工程可研x課件

i

**********海防堤加固工程可行性研究報告

***************研究院二ＯＯ三年九月i1i

編寫單位：****************核定：

****審 查：****項目負責(zé)人：

*****參

加

人員：

***********

i核定：****審 查：****2i目

錄

i目錄311、綜合說明

1.1

序言

為保障農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，減少因發(fā)生風(fēng)暴潮給當(dāng)?shù)氐酿B(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)及人民生命財產(chǎn)所帶來的自然災(zāi)害，積極提高現(xiàn)有的堤防標(biāo)準(zhǔn)，把潛在的自然風(fēng)險降低到最小，是*******發(fā)展的重要任務(wù)之一。*******海防堤加固工程是在已取得*******海防堤建設(shè)的成功經(jīng)驗，以及取得顯著的經(jīng)濟效益和社會效益的基礎(chǔ)上，又一新的建設(shè)項目。

*******海岸線分布*******西南部，北起接官廳擋潮閘南至遼濱排水閘全長

52.11KM，80

年代已完成的接官廳至二界溝

20

于公里的海堤防護，近期海防堤工程于

2000

年

2

月

4

日正式開工，完成海防堤長

7.25

公里，交通橋

3

座，工程于

2001

年

6

月

29

日完工，并在2003

年

2

月

20

日通過了分部驗收。

海防堤續(xù)建工程于

2001

年

1

月開工，完成海防堤長

8.555

公里，交通橋

3

座，現(xiàn)在正處于維護及整形階段。工程計劃于

2003

年末完工。

此次*******海防堤加固工程可行性研究中，擬建海防堤

3850

米，建設(shè)

2

座納潮用交通橋，工程總投資

4925

萬元。

執(zhí)行國務(wù)院和海洋部門新的文件規(guī)定，限制灘涂的開發(fā)，如果大面積的改變海域和灘涂的現(xiàn)狀，需經(jīng)省以上部門批準(zhǔn)的規(guī)定，在不改變和破壞現(xiàn)有環(huán)境的基礎(chǔ)上，此次工程本著投資少，防護標(biāo)準(zhǔn)高的原則對原有防潮堤進行加固。

準(zhǔn)備加固的這段海堤，是原有防潮堤，該段堤是

70

年代建設(shè)的防潮堤。堤頂寬

2～3

米，堤頂高程

4.5

米左右，地面高程

1.5～2.0米，邊坡

1：1.5。因為沒有防護措施，迎水坡已經(jīng)被風(fēng)浪沖成陡坎，每年大風(fēng)大浪時，都要組織人力、物力進行搶險加固維護，一旦開口決堤就會造成巨大的損失。所以，必須對這段防潮堤進行加固，使之成為標(biāo)準(zhǔn)的海防堤。*******海防堤加固工程，位于*******濱海灘涂上，北起榮興鄉(xiāng)11、綜合說明1.1序言42海濱村（緊鄰已達標(biāo)準(zhǔn)海防堤工程），南至斗溝子村。

該項工程的改造建設(shè)，不僅為*******發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)創(chuàng)造有利條件，同時也保護著榮興鄉(xiāng)

2

個村屯，0.2

萬多人口，0.4

萬畝耕地，0.7

萬畝水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。為國家年創(chuàng)產(chǎn)值約

1000

萬元。該工程的建設(shè)對保護區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定具有十分重要的作用。

*******人民長期生活在海邊，向海要效益，積累了豐富的實踐經(jīng)驗，從

80

年代以來成功地修建了·······防潮堤和·······榮興海防堤工程總計

40

于公里。因而對本次加固工程的修建在技術(shù)上是可行的。

水文

本工程所在區(qū)域?qū)俦睖貛Ъ撅L(fēng)區(qū)海洋性氣候，根據(jù)*******氣象站多年觀測資料，該地區(qū)多年平均降雨量為

646.8mm，多年平均蒸發(fā)量為

1653.6mm，多年平均氣溫為

8.4℃，多年平均風(fēng)速

4.4m/s，多年平均相對濕度為

67%；多年平均凍土深度為

113cm；多年平均凍冰厚度為

25～30cm。

潮汐屬于非正規(guī)的混合潮型。平均高潮位

1.45m，平均低潮位-2.4m，最高高潮位

3.20m，最低低潮位-2.68m。

工程地質(zhì)

工程場地地質(zhì)條件，土壤屬于鹽緘土。主要以淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土和粉土類粉質(zhì)粘土組成。承載力在

60～110Kpa

之間。場地土類型為中軟性場地土，

類別為二類。根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GBJ11-89）規(guī)定，判別粉土類粉質(zhì)粘土層為不液化土。

工程任務(wù)與規(guī)模

本期擬建工程：海防堤

3850

米，交通橋

2

座。因為是在原防潮2海濱村（緊鄰已達標(biāo)準(zhǔn)海防堤工程），南至斗溝子村。53堤的基礎(chǔ)上進行加固，不對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅或破壞。

工程布置及主要建筑物

擬建的*******海防堤加固三期工程，堤線確定在

1.5m～2.0

m高程線上。

海防堤為梯形斷面。海堤頂寬為

4.0m，堤頂高程

6.14m，迎水坡1：2，背水坡

1：2.5，海防堤總長

3850m，交通橋布置在

0+000

和

3+850處。每座橋分兩跨，每跨長

10m，橋?qū)挒?/p>

5.0m，橋面高程

6.0m，渠底高程-0.5m。

施工

*******海防堤加固三期工程利用灘涂的土壤進行就地筑堤，采用高含水量土壤冬季筑堤施工技術(shù)。擬建工期為

12

月中旬至第二年

3月間。

先利用地表凍結(jié)土在堤線迎潮側(cè)

100

米處修筑施工圍堰，圍堰頂高程為

3.32m。然后機械運土修筑海堤，海堤填筑完成后立即進行砌石護坡施工，待海防堤完成后，并將潮溝納潮口封堵后再進行交通橋施工。

投資

*******海防堤加固三期工程主要包括：原防潮堤加固、交通橋等工程。主要工程量、材料量及投資估算：主要工程量：土方

21.56萬立方米，砌石

1.82

萬

m3，砼

0.1272

萬

m3，土工布

5.35

萬

m2。山皮土

0.39

萬m3，路緣石

0.035

萬

m3。主要材料量：塊石

21100m3，碎石

7500m3，沙子

700m3，水泥

382

噸，鋼筋

23

噸。工程總投資

1218.44萬元。

3堤的基礎(chǔ)上進行加固，不對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅或破壞。64該項工程竣工后，對保護區(qū)防潮能力的提高，促進水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，提高本地區(qū)的經(jīng)濟效益等都將起到十分重要的作用。環(huán)境評價分析，工程在正常運行情況下不會出現(xiàn)危害性影響。綜合分析，可以認為該工程是可行的。

2、水文

2.1.自然概況

*******海堤加固三期工程位于*******遼河三角洲沖積平原西南濱海灘涂上，地勢較為平坦，東高西低，地面比降在

1/1000

左右，地面高程為

0.0～2.50m。

2.2

氣象

距離該工程最近的氣象臺是*******氣象站。根據(jù)*******氣象站多年觀測資料，經(jīng)統(tǒng)計分析，該站的降雨、蒸發(fā)、氣溫、地溫、相對濕度、日照、風(fēng)速、風(fēng)向、凍土深度、冰凍厚度等的多年月平均值列入表

2-1、表

2-2、表

2-3。

表

2-1

·······氣象站多年月平均氣象特征值表

項目月

份

降雨量(mm)蒸發(fā)量(mm)氣溫(。C)最高氣溫(。C)10cm深地溫(。C)相對濕度(%)日照(h)風(fēng)速(m/s)最大風(fēng)速(m/s)最多風(fēng)向15.131.5-10.2-3.9

61.0209.64.018.0NNE26.047.27.5-1.0

58.0209.14.416.3SSW38.6103.30.35.9-1.056.0246.35.019.0SSW435.8193.88.914.68.958.0252.35.820.0SSW548.9207.916.321.66.962.0275.15.620.0SSW660.6236.4213.025.822.672.0249.34.417.0SSW7176.4201.424.628.325.981.0218.63.913.7SSW4該項工程竣工后，對保護區(qū)防潮能力的提高，促進水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的758169.0186.323.928.12680.0233.03.416.7SSW977.1162.518.423.620.073.0246.73.716.0SSW1036.3122.710.516.011.969.0230.14.316.0SSW1117.063.61.46.74.267.0196.44.316.0NNE126.034.06.6-1.0

64.0197.33.916.0NNE多年平均

值646.81653.68.413.7

67.02762.84.420.0SSW月份1011121234多年平均凍深凍深52971112113136131113

表2-2

最大極端凍土深度單位：cm

表

2-3

多年各月平均凍冰厚度

單位：cm

月份12123多年平均凍厚14～203030～4530～4024～30

由上述三個表中可以看出，該地區(qū)多年平均降雨為

646.8mm，雨量多集中于汛期

7、8

兩月，占多年平均雨量的

53.4%，并常為暴雨形成洪澇災(zāi)害；多年平均蒸發(fā)量為

1653.6mm，5、6、7

三個月最大，均在

200mm

以上；多年平均氣溫為

8.4℃，7、8

月溫度最高；多年平均初霜期為

10

月

5

日，

終霜期

4

月

19

日，無霜期

177

天；多年平均日照為

2762.8

小時；多年平均風(fēng)速

4.4m/s，1986

年

4

月

8

日曾發(fā)生過瞬時最大風(fēng)速

27m/s；多年平均相對濕度為

67%；多年平均凍土深度為

113cm；多年平均凍冰厚度為

25～30cm。

2.3潮

汐

2.3.1

潮位資料

·······海堤加固三期工程位于雙臺子河入海口與大遼河入海口之間，該海域直接受渤海海潮浸沒影響，因此該海防堤設(shè)計必須以渤海潮位測驗資料為依據(jù)。通過調(diào)查得知，·······地區(qū)附近國家潮觀測站收集的潮位資料，只有！?。。≌竞退牡罍险镜馁Y料可采用。！?。?！58169.0186.323.928.1268086站位于大遼河感潮河段下游，徑流對潮位影響較小，具有多年長期觀測資料。四道溝站是個完全受潮汐控制的觀測站。本工程潮位資料采用以！?。?！站資料為主，以四道溝站資料為輔。觀測資料如表

2-4

表2-4

潮位觀測資料

！?。。≌舅牡罍险?951-1994

年年最高潮位1960-1985

年年最高潮位1966-1987

年日潮位

1963

年

7、8

月日高潮位1963

年

7、8

月日高潮位2.3.2

潮位計算

?。。?！站多年最高潮位資料按皮爾遜Ⅲ型頻率分析，計算結(jié)果見表

2-5。

表

2-5 ?。。?！站潮位頻率分析計算結(jié)果序號年份最高潮位Ki2

頻率序號年份最高潮位Ki2

頻率1563.200.0142.4421872.840.00051.222943.110.0084.8822582.830.00053.663733.100.0077.3223572.810.00056.104853.080.0069.7624772.800.00058.545633.030.00412.2025742.800.00060.986833.010.00314.6326662.800.00063.417703.000.00217.0727782.790.00165.858842.960.00119.5128762.780.00168.299712.960.00121.9529682.780.00170.7310752.940.00124.3930862.770.00173.1711812.930.00126.8331722.770.00175.6112642.930.00129.2732822.760.00178.0513612.920.00031.7133672.760.00180.4914692.910.00034.1534652.750.00182.9315622.910.00036.5935912.740.00285.3716592.910.00039.0236792.730.00287.8017882.890.00041.4637892.710.00390.246站位于大遼河感潮河段下游，徑流對潮位影響較小，具有多年長期9718602.870.00043.9038932.680.00492.6819552.860.00046.3439802.570.01095.1220902.850.00048.7840922.540.01297.56i注：

ki

(

hi

1)2

表中:k

為系數(shù)

h

圖

2-1

?。。?！站潮位頻率曲線

由圖

2-1

可以看出經(jīng)驗頻率點與

Cv=0.05、

Cs/Cv=3

時的理論頻率曲線匹配良好。查得各頻率對應(yīng)的設(shè)計高潮位見表

2-6。

表2-6

！?。?！站各重現(xiàn)期設(shè)計高潮位

重現(xiàn)期（年）

30

年一遇

20

年一遇

10

年一遇

設(shè)計潮位（m）

3.13m

3.10m

3.03m

四道溝站多年最高潮位資料按皮爾遜Ⅲ型頻率分析，計算結(jié)果見表

2-7。

718602.870.00043.90389310８

表

2-7

四道溝站潮位頻率分析計算結(jié)果

序號

年份最高潮位Ki2

頻率序號年份最高潮位Ki2

頻率1853.190.0153.70414782.810.00051.8522723.060.0067.40715692.80.00055.5563813.050.00511.11116622.790.00059.2594733.040.00514.81517602.780.00062.9635833.040.00518.51918682.770.00166.6676702.990.00322.22219742.750.00170.3707712.940.00125.92620652.740.00174.0748632.890.00029.63021772.720.00277.7789642.870.00033.33322822.710.00281.48110

752.850.00037.03723662.700.00285.18511

842.840.00040.74124672.650.00588.88912

792.830.00044.44425762.650.00592.59313

612.820.00048.14826802.600.00796.296

m潮位（）８序號年份最高潮位Ki2頻率序號年份最高潮位11９圖

2-2四道溝站潮位頻率曲線

由圖

2-2

可以看出經(jīng)驗頻率點與

Cv=0.05、Cs/Cv=3

時的理論頻率曲線匹配良好。查得各頻率相應(yīng)的設(shè)計高潮位如表

2-8。表

2-8四道溝站各重現(xiàn)期設(shè)計高潮位

重現(xiàn)期

30

年一遇

20

年一遇

10

年一遇

設(shè)計潮位

3.11m

3.08m

3.03m

由以上兩站潮位計算分析可知兩站的潮位計算結(jié)果基本一致，且相關(guān)性好，1963

年

7、8

月同步觀測潮位資料進行高潮相關(guān)分析，

相關(guān)系數(shù)為

0.982，可見?。。。≌九c四道溝站所觀測的高潮位是相關(guān)的、同步的。故·······海堤加固三期工程設(shè)計潮位以?。。?！站的潮位分析結(jié)果為準(zhǔn)。*******海防堤加固三期工程所處海域直接受渤海海潮侵沒影響。渤海潮汐屬于非正規(guī)半日混合潮型，即每天出現(xiàn)低低潮、高高潮、高低潮和低高潮。

根據(jù)四道溝、盤山、?。。?！等國家潮位觀測資料經(jīng)統(tǒng)計分析，以?。。?！站為準(zhǔn)。其潮位特征值列于表

2-9。

表2-9

?。。?！站潮位特征值表

站名

資料年限（年）

平均高潮位(m)

平均低潮位(m)

潮差（m）

最高高潮位(m)

最低低潮位(m)

平均

最大

?。。。?/p>

22

1.45

-1.24

2.69

4.17

3.20

-2.68

2.4

冰情

該工程地區(qū)位于冰情較為嚴(yán)重的遼東灣東部，一般每年

12

月上旬見初冰，終冰在下年的

3

月下旬，1～2

月冰情最為嚴(yán)重。近海海域以流冰為主，分布在

0.5m

高程以下。近岸的淺水海岸地帶則為固定冰。９圖2-2四道溝站潮位頻率曲線重現(xiàn)期30年一遇212固定冰分布在淺灘上，受地形影響寬度不等。厚度一般為

20～30cm，冰線在

1.5m

高程上。固定冰對工程沒有影響。如果堤線選在

0.5m

高程以下要考慮動冰推壓力的影響。

3、工程地質(zhì)

地質(zhì)勘察

盤錦市水利工程地質(zhì)勘探處于

2002

年

3

月

4

日至

2002

年

5

月

10日進行了該工程的可行性研究階段的地質(zhì)勘察，揭示了堤基地層結(jié)構(gòu)，對地質(zhì)的液化可能性、地基承載力進行評價。完成鉆孔

5

個，標(biāo)貫

29

次，原狀樣

5

件，擾動樣

5

件，水樣

1

件。

地層特征

擬建工程場地地層由第四紀(jì)全新世海相沉積物所組成?，F(xiàn)根據(jù)地勘資料，地層狀況自上而下大致分

3

個工程地質(zhì)層，分述如下：

⑴淤泥泥質(zhì)粉質(zhì)粘土

灰褐色，局部為黃色，高壓縮性，含水飽和，呈流塑狀態(tài)，分布于整個場地，局部夾粉土。該層地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值

fk＝60kPa，為軟弱地基土。含水量稍大于液限，孔隙比

1.197，壓縮系數(shù)

0.66。層底埋深

0.20～0.80m，層厚

0.20～0.80m。

⑵粉質(zhì)粘土

呈灰和灰黑色，屬中高壓縮性，含水飽和，呈流塑～軟塑狀態(tài)，分布于整個場地，局部夾粉土，該層地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk＝100kPa，為一般天然地基土。含水量稍大于液限，孔隙比

0.933，壓縮系數(shù)0.486。層底埋深

1.60～2.50m，層厚

1.20～2.10m。

⑶粉土夾粉質(zhì)粘土

深灰色，粉土稍密～中密，粉質(zhì)粘土軟塑～流塑狀態(tài)，屬中壓縮性，分布普遍。該層地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值

fk＝110kPa，為一般天然地基土。含水量接近液限，孔隙比

0.807，壓縮系數(shù)

0.331。層底埋深

1.60～１０固定冰分布在淺灘上，受地形影響寬度不等。厚度一般為20～313１１2.50m，最大揭露厚度

12.5m。

以上各土層詳見附圖;工程地質(zhì)剖面圖和附圖典型鉆孔柱狀圖。

水文地質(zhì)

場區(qū)地下水為第四紀(jì)孔隙潛水，主要是海水，大氣降水入滲補給，水位受潮汐影響，并隨季節(jié)變化。水質(zhì)為

CL-Ka.Na

型，PH=7.90，礦化度很高，屬咸水。土層滲透系數(shù)K=1.58*10-4～4.75*10-4。地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定性

抗震烈度

據(jù)國家地震局

1990

年發(fā)行的《中國地震烈度區(qū)劃圖》表明：本區(qū)地震基本烈度為Ⅶ度。據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GBJ11-89）和

1975年海城地震實測資料，本區(qū)可只考慮近震影響。

場地內(nèi)應(yīng)判定液化的地層為飽和的粉土夾粉質(zhì)粘土③層，其粘粒含量大于

10%，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GBJ11-89）判定為不液化土。

依據(jù)地區(qū)經(jīng)驗及《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GBJ11-89）的規(guī)定，綜合判定場地土類型為中軟場地土，建筑場地類別為Ⅱ類。3.5

地質(zhì)評價及結(jié)論

（1）

土壤力學(xué)性能評價

①

層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：流塑，高壓縮性，高含水量,分布于表層，承載力fk=60kPa，為軟弱地基土，擬建堤時應(yīng)清除或采取相應(yīng)措施。

②

層粉質(zhì)粘土：流塑～軟塑，中高壓縮性，分布普遍，承載力fk=100kPa，為一般天然地基。

③

層粉土夾粉質(zhì)粘土：粉土稍密～中密，粉質(zhì)粘土軟塑～流塑，１１2.50m，最大揭露厚度12.5m。14１２中壓縮性，分布普遍，承載力fk=110kPa，為一般天然地基。

海防堤穩(wěn)定性評價

海防堤是采用就地取土修筑的均質(zhì)土壩。影響其穩(wěn)定因素有海浪對海防堤沖刷、堤壩的滲透變形及地震作用等，因而應(yīng)進行護坡防護，并應(yīng)注意堤壩的不均勻沉降影響。

交通橋基礎(chǔ)方案建議

根據(jù)該場地巖土工程條件，結(jié)合建筑物規(guī)模和類型，建議擬建交通橋采用鋼筋砼淺基礎(chǔ)，以②層（粉質(zhì)粘土）或③層（粉土夾粉質(zhì)粘土）為基礎(chǔ)持力層。取土場條件評價

根據(jù)土的分析成果：取土場

3.5

米深度范圍內(nèi)主要為粘性土、粉土：最優(yōu)含水量

18.1%，最大干密度

1.75g/cm3（取土深度為

1.0～1.5米）其指標(biāo)符合筑堤土料的指標(biāo)要求。有用層厚度按

1.5

米考慮，取土場開采儲量滿足規(guī)劃總?cè)⊥亮康囊?，且開采比較容易，可機械開采，運輸距離較近。對大凍土塊、冰塊、腐植土、雜草等應(yīng)進行處理。

地基土物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計詳見《盤錦市*******海防堤加固三期工程地質(zhì)勘察報告（可行性研究階段）》。該場地地勢較平坦，屬中軟場地土，為Ⅱ類建筑場地。本區(qū)基本烈度為Ⅶ度。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GBJ11-89）綜合判定為不液化場地。

依據(jù)海水水質(zhì)分析資料，水化學(xué)類型為

CL-Ka.Na

型，PH=7.90，礦化度很高，氯離子含量達

22520.7

毫克/升，屬咸水，對砼具有弱腐蝕性。對混凝土中的鋼筋亦具弱腐蝕性。

本區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍土深度

0.80

米。

１２中壓縮性，分布普遍，承載力fk=110kPa，為一般天然15１３4、工程任務(wù)與規(guī)模

4.1

工程建設(shè)的必要性與可行性

*******海防堤加固工程是在已經(jīng)取得·······三角洲農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)建設(shè)和*******海防堤工程的成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上又一新的工程項目。完建的海防堤工程已在促進海產(chǎn)養(yǎng)殖、拉動地方經(jīng)濟方面發(fā)揮了重要的作用，取得了可觀的經(jīng)濟效益和良好的社會效益。

實踐已經(jīng)證明，對于一個農(nóng)業(yè)大縣來說，為了保障經(jīng)濟增長，為了推動農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和進一步改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，老化改造工程建設(shè)，是一條完全可行之路，因此工程項目的實施，是完全必要的是合理可行的。

4.1.1

必要性

1、

建設(shè)海防堤是提高*******防潮標(biāo)準(zhǔn)的迫切需要。

我縣在低潮位的情況下，原有防潮堤頂寬

2

米，堤頂高程

4.0

米，內(nèi)外邊坡

1：1.5。但是，迎水坡因為沒有防護，已經(jīng)被風(fēng)浪沖刷成陡坎，并且堤線曲折，防潮標(biāo)準(zhǔn)非常低。

不可能通過老防潮堤充分發(fā)揮作用。防潮標(biāo)準(zhǔn)低下,一遇大潮必然造成極大的浪費和損失。

近年潮水變化大,由于濱海養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，在給我們帶來損失的同時也給了我們極好的經(jīng)驗和教訓(xùn)。從近年潮水的趨勢來分析，理論上依靠頻率曲線大潮出現(xiàn)的機率不大，而在實際運行中，在潮水突襲時刻，人們的生產(chǎn)生活受到嚴(yán)重威脅，只有提高防潮標(biāo)準(zhǔn)這樣才能提高*******防潮減災(zāi)能力。

１３4、工程任務(wù)與規(guī)模16１４2、建設(shè)海防堤加固工程是增強全縣防潮的能力，減輕海潮威脅的迫切需要。

目前，已建成的海防堤已達

40

于公里，目前，*******目前已成為我省重要的水稻、蘆葦、水產(chǎn)品生產(chǎn)基地和石油化工基地。*******海防堤加固工程建成后可減少自然災(zāi)害的威脅，保護遼濱葦場及榮興鄉(xiāng)

2

個村屯、0.2

萬多人口、0.4

萬多畝耕地、0.7

萬畝水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)。對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展起到積極的促進作用，拉動地區(qū)經(jīng)濟騰飛，提高城鄉(xiāng)人民的物質(zhì)生活水平，加快綜合農(nóng)業(yè)開發(fā)的步伐，保持國民經(jīng)濟持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)的發(fā)展進一步推動我縣經(jīng)濟的發(fā)展。因此興建海防堤工程對發(fā)展經(jīng)濟保障人民生命的安全十分必要，而且越早建成就越早產(chǎn)生效益。因此此次建設(shè)*******海防堤的目的，是和現(xiàn)有的防潮堤連成一線，成為我縣又一個重點防洪骨干工程。

3、建設(shè)*******海防堤，是樹立先進縣完整形象的迫切需要。

*******是我省乃至全國聞名的先進大型標(biāo)準(zhǔn)灌區(qū)。田間工程過硬，田、林、路、渠布局規(guī)范合理，田成方、林成線、渠成網(wǎng)，遇旱能灌，遇澇能排，農(nóng)業(yè)水平很高。特別是近年來，通過搞種稻、種菜、養(yǎng)蟹三位一體高效農(nóng)業(yè)和節(jié)水示范區(qū)工程，使灌區(qū)逐漸向現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)方向轉(zhuǎn)化。如此高標(biāo)準(zhǔn)的田間工程受到了國家、省、市及國際友人的高度評價。而海防工程的陳舊老化與田間工程相比，顯得極不協(xié)調(diào)，與其它先進農(nóng)業(yè)大縣相比更是遜色落后很多。所以從此方面來看，建設(shè)*******海防堤亦勢在必行。

4、建設(shè)*******海防堤，是工程老化改造，續(xù)建配套的迫切需要。

建設(shè)區(qū)內(nèi)*******海防堤運行

30

多年來，海潮破壞嚴(yán)重，大部分１４2、建設(shè)海防堤加固工程是增強全縣防潮的能力，減輕海潮威脅17１５堤坡形成險工存在不安全性。特別是近年大潮對防潮堤損壞嚴(yán)重，目前海防堤帶病運行，超期服役，已是到了非改造不可的程度了。如果不對其進行徹底治理，僅是榮興農(nóng)場的

2

個村和一個農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)園區(qū)的安全都毫無保障。

4.1.2

可行性

1、各級黨委和政府高度重視，領(lǐng)導(dǎo)措施得力，為工程的實施提供了強有力的組織保證。

目前，加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加大老化改造力度，促進“兩高一優(yōu)”農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，在*******各級黨委和政府中已經(jīng)形成共識。我縣是農(nóng)業(yè)大縣，又是直接受海潮危害，對于灌區(qū)建設(shè)問題，歷屆縣委、縣政府都從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度予以高度重視，作為事關(guān)全局的大事來抓，并且嚴(yán)格把關(guān)，確立了“治、防”相結(jié)合的方針，探索出了一條行之有效的治潮思路，形成了灌區(qū)建設(shè)的良循環(huán)。因此*******海防堤加固工程，有縣委、縣政府的正確領(lǐng)導(dǎo)，那么在組織方面即是取得了強有力的保證，是完全可行的。

2、農(nóng)民對*******海防堤工程建設(shè)認識高，信心足，要求迫切。

近年多次大潮，特別是

2000

年以來，我縣遭受物特大潮水多次，受災(zāi)面積之廣，持續(xù)時間之長，破壞面積之大，都是歷史上從來少有過的。海防堤工程落后，使灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到嚴(yán)峻的考驗，同時更使農(nóng)民群眾深刻體驗到了*******海防堤加固工程建設(shè)的重要性和緊迫性，農(nóng)民把海防堤加固工程視為保障正常生產(chǎn)生活運行的生命線，因此投資、投勞進行海防堤加固工程改造建設(shè)的積極性較高。從此方面來看，*******海防堤加固工程，是有很好的群眾基礎(chǔ)的，是完全必１５堤坡形成險工存在不安全性。特別是近年大潮對防潮堤損壞嚴(yán)重18１６要可行的。

3、*******海防堤加固工程，在技術(shù)上是有保障的，是完全必要可行的。

按照省水利廳所作的《·······灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造總體規(guī)劃》的要求，*******海防堤加固工程是

2004

年必須上馬的工程項目。因此縣黨委和行政領(lǐng)導(dǎo)班子對此工作極其重視。為了編制科技含量較高的可研報告，組織了高級工程師、水工工程師等大批技術(shù)過硬的技術(shù)人員，進行了為期二個月的野外勘察、測量、調(diào)研工作，按著“實事求是，積極創(chuàng)新，注重實效”的原則，嚴(yán)密科學(xué)地進行了大量的前期工作。從此方面來看，縣委、縣政府領(lǐng)導(dǎo)的精心指導(dǎo)，省、市、縣三級技術(shù)人員的科學(xué)論證，為*******海防堤加固工程的順利實施奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

4、*******海防堤加固工程，在經(jīng)濟上是完全可行的。工程總需要投資

884.94

萬元，可改善灌溉面積

16

萬畝，畝增產(chǎn)水稻

40Kg，水稻價格

1.2

元/公斤，則可年增產(chǎn)

640

萬公斤，年增值768

萬元，分?jǐn)傁禂?shù)取

0.7，則年增凈效益為

537.6

萬元，需兩年多的時間即可收回投資。以上是保守的分析方法，如果按種稻、種菜、養(yǎng)蟹三位一體種植模式去分析，則經(jīng)濟效益更加可觀。

4.2

工程規(guī)模

*******海防堤加固三期工程。擬建海防堤

3850

米，工程主要由海防堤、交通橋所組成。交通橋長

20m，橋?qū)挒?/p>

5.0m，每座橋分

2

跨。橋面高程

6.0m，渠底高程-0.5m。

１６要可行的。19１７5

工程總布置及主要建筑物

工程等別和標(biāo)準(zhǔn)

*******海防堤加固三期工程保護著榮興鄉(xiāng)

2

多個村屯、0.2

萬人口、0.4

萬多畝水田、0.7

萬多畝海水養(yǎng)殖區(qū)。根據(jù)海防堤保護區(qū)面積和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及對加快*******經(jīng)濟發(fā)展的重要作用，按照《堤防工程設(shè)計規(guī)范》（GB50286-98）中對防護對象級別和防洪標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定：“鄉(xiāng)村防護區(qū)人口≤20

萬人，防護區(qū)耕地≤30

萬畝，防護對象等別為四級，防洪標(biāo)準(zhǔn)為“10～20”年。據(jù)此確定*******海防堤工程級別為五級，擋潮標(biāo)準(zhǔn)確定為

10

年一遇。

堤線確定

擬建海防堤建設(shè)，主要思想是節(jié)省投資，提高防潮標(biāo)準(zhǔn)，對原有防潮堤進行加固和擴建，堤線也就隨原堤線。

海堤建設(shè)長

3850

米。總體布置和主要建筑物型式

擬建*******海防堤加固三期工程位于*******榮興鄉(xiāng)西南部，緊鄰已達標(biāo)的海防堤，地面高程

1.5

米～2.0

米的濱海灘涂上。海防堤總長

3850

米，共設(shè)置了

2

座交通橋。具體布置詳見工程平面位置圖。

海防堤為梯形斷面，由于當(dāng)?shù)厝鄙偕笆?，采用就地取土填筑而成。交通橋?biāo)準(zhǔn)為汽-10

級，橋長為

20m，共兩跨，每跨

10m，橋面寬均為

5m，橋臺、橋墩為素混凝土結(jié)構(gòu)，橋面、基礎(chǔ)及墩帽采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)。

１７5工程總布置及主要建筑物20１８6

主要建筑物設(shè)計

6.1

海防堤工程6.1.1

潮汐

！?。。≌镜?/p>

10

年一遇標(biāo)準(zhǔn)的最高潮水位為

3.03

米。潮位特征值見表

6-1。

表6-1

?。。?！站潮位特征值表

站名

資料年限（年）

平均高潮 位（m）平均低潮 位（m）潮差（m）

最高高潮 位（m）最低低潮 位（m）平均

最大

?。。。?/p>

22

1.45

-1.24

2.69

4.17

3.20

-2.68

重現(xiàn)期

30

年一遇

20

年一遇

10

年一遇

設(shè)計風(fēng)速

21.7

21.1

19.1

6.1.2

風(fēng)場要素及波浪⑴

風(fēng)場要素

根據(jù)·······氣象站提供的連續(xù)

36

年實測資料，經(jīng)統(tǒng)計分析，確定對擬建海防堤最不利風(fēng)向為

SSW，其最大風(fēng)速為

20m/s，利用皮爾遜三型曲線進行頻率分析，現(xiàn)將分析成果列于表

6-2。

表

6-2陸上風(fēng)速頻率分析成果表

單位m/s

⑵

波浪要素

擬建海防堤波浪要素采用莆田試驗站方法計算，重現(xiàn)期采用

10年，求得風(fēng)區(qū)波浪要素結(jié)果列于表

6-3。

0.45

0.72)0.70.0018

(

)0.7

gd

v

2

0.13th

0.7(v

2gFth

v

gd

0.13thv

2gH

6-1

１８6主要建筑物設(shè)計站名資料年平均高平均低潮差（m）21１９0.5

13.9v2g

HVgT

6-2

L22g

T 2dL

th

6-3

式中：

g——重力加速度，取

9.8m/s；

d——風(fēng)區(qū)平均水深(m)，海防堤風(fēng)區(qū)平均水深

6.20m（由風(fēng)區(qū)內(nèi)SSW

風(fēng)向水下剖面圖計算而得，詳見圖（5-3）；回水堤風(fēng)區(qū)平均水深3.53m（平均水深＝設(shè)計潮位值－設(shè)計渠底高程）；

V——設(shè)計風(fēng)速(m/s)，V=19.75m/s（V

海上

10m=V

陸×Kz×K，其中Kz—風(fēng)速高度換系數(shù)，Kz=0.94；K—風(fēng)速增大系數(shù)，K=1.10）；

F——

風(fēng)區(qū)長度(m)

，

由有效風(fēng)區(qū)法求得，

海防堤風(fēng)區(qū)長度F=10000m；回水堤風(fēng)區(qū)長度

F=500m；T——平均周期，(s)；

L——平均波長，(m)；

H——平均波高，(m)；

圖

6-1

SSW

風(fēng)向水下剖面簡圖

·······地區(qū)重現(xiàn)期為

10

年，求得風(fēng)區(qū)波浪要素結(jié)果列于表

6-3。

１９0.513.9v2gHVgT22項目平均波高（m）

平均周期（s）平均波長（m）海防堤0.693.6920.33表

6-3

風(fēng)區(qū)波浪要素計算成果表

當(dāng)波浪由風(fēng)區(qū)深水處向堤線位置傳播，按《堤防工程設(shè)計規(guī)范》要求進行波浪的淺水變形計算：現(xiàn)將計算成果列于表

6-4。

6-4

項目堤前水深（m）

堤前波高（m）

平均周期（s）

堤前波長（m）

海防堤1.930.693.6914.51H——計算點波高，(m)；

Kr——波浪的折射系數(shù)，依據(jù)經(jīng)驗取Kr=1；

Ks——波浪的淺水變形系數(shù)，查《港口工程技術(shù)規(guī)范》第三篇海港水文附錄十；

H0——深水波高，(m)；

表6-4

設(shè)計風(fēng)浪要素成果表

⑶

波浪爬高

擬建海防堤迎潮面坡比

1：2，波浪爬高按下式確定：

Rp1

m2

K

Kv

KpHL

6-5

式中：

RP——波浪爬高（m）；K△——斜坡糙率，海防堤為

0.8，回水堤為

0.9；Kr——經(jīng)驗系數(shù)，海防堤為

1.29，回水堤為

1.294；

Kp——爬高累計頻率換算系數(shù)，海防堤為

1.76，回水堤為

1.94；Kβ——波浪與堤軸線的角度系數(shù)，海防堤

0.98，回水堤為

0.76；m——斜坡坡率為

2；H——堤前波浪的平均波高（m），海防堤為

0.69m，回水堤為

0.20m；

２０H

KrKs

H0式中：

項目平均波高（m）平均周期（s）平均波長（m）海防堤23２１L——堤前波長（m），海防堤為

14.51m，回水堤為

6.29m。

海防堤風(fēng)浪爬高計算結(jié)果見表

6-5。

表6-5

風(fēng)浪爬高計算結(jié)果

項目名稱

波浪爬高（m）

海防堤

2.50

⑷風(fēng)雍水面增高

風(fēng)雍水面增高按下式計算：

式中：

e——計算點的風(fēng)雍水面高度，（m）；

k——綜合摩阻系數(shù)，k=3.6×10-6；V——設(shè)計風(fēng)速，v=19.75m/s（海上風(fēng)速）；

F——風(fēng)區(qū)長度，（m）；海防堤為

10000m，回水堤為

500m；D——平均水深，（m）；海防堤為

6.2m，回水堤為

3.53m；β——風(fēng)向與垂直于堤軸線的法線的夾角，海防堤為

180，回水堤700。

海防堤風(fēng)雍水面增高計算結(jié)果見表

6-6。表

6-6

風(fēng)雍水面增高計算結(jié)果

項目名稱

風(fēng)雍高度（m）

海防堤

0.110

6.1.3

堤頂高程

海防堤堤頂高程按海防堤設(shè)計潮位加堤頂超高來確定。按下式計算：

H=h+y6-7

cos

2gdkv2

fe

２１L——堤前波長（m），海防堤為14.51m，回水堤為24２２Y=r+e+a

6-8

式中：

H——堤頂高程，（m）；

h——設(shè)計潮位，（m）；y——堤頂超高，（m）；r——設(shè)計波浪爬高（m）；

e——設(shè)計風(fēng)雍水面高度，（m）；

a——安全超高（m），按《堤防工程設(shè)計規(guī)范》（GB50286-98）選取。

海防堤堤頂高程計算結(jié)果見表

6-7。

表6-7

海防堤堤頂高程

項目

設(shè)計潮位

波浪爬高

風(fēng)雍增高

安全超高

計算堤頂高程

單位

m

m

m

m

m

海防堤

3.03

2.50

0.11

0.50

6.14

6.1.4

海防堤斷面確定海堤為陸地與海域的分界線，根據(jù)堤頂有防護維修、防汛搶險、產(chǎn)品運輸?shù)冉煌ㄒ?，依?jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》（GB50286-98）的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合已有海防堤工程設(shè)計經(jīng)驗與基礎(chǔ)資料的分析，確定海防堤的堤頂高程分別為

6.14m，頂寬均為

4.0m，迎潮坡比為

1:2，背潮坡比確定為

1:2.5。

6.1.4.1

滲流計算對堤基進行滲流穩(wěn)定計算。海防堤在擋潮過程中，不能形成穩(wěn)定滲流，按不穩(wěn)定滲流進行計算。滲流在背水坡坡腳出現(xiàn)所需時間

T

為：

２２Y=r+e+a25２３1 2H

b'

24knH

T

0

m

m

6-9

n0

n1

Sw%

6-10

式中：

H1:21:2.5k——堤身滲透系數(shù)，k=2.74×10-4cm/s；

n0——土的有效孔隙率；n——孔隙率，n=52.3%；H——堤前水深，(m)；Sw——飽和度，Sw=96.55。

經(jīng)計算得背水側(cè)坡腳滲出最短時間T=173h，由于渤海潮型為非正規(guī)半日潮，間隔

12

小時

25

分，所以堤體內(nèi)不能形成穩(wěn)定的滲流。計算斷面圖見圖

6-4。

BkL圖

6-2

不穩(wěn)定滲流浸潤線計算簡圖浸潤線鋒面距迎水坡腳的距離L：

L=2√KHt/n0式中：參數(shù)同上式

經(jīng)計算得L=7.333

米。

6.1.4.2

穩(wěn)定計算

筑堤土料為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土和粉質(zhì)粘土，土堤的失穩(wěn)破壞形式為圓弧滑動。采用瑞典條分法計算。

２３1 2Hb'24knHT0 26Wi

sin

iKs

Wi

Cos

i

tg

i

Ci

Li

6-11

式中：

Ks——計算安全系數(shù)；

C——滑動面的凝聚力，取

C＝7.6kPa；L——滑弧總長，(m)；

r——土的密度，取r＝18.2kN/m3；bi，hi——土條的寬度和高度，(m)；W——土條重量

，（kN/m）,

W=r×bi；ai——土條弧邊的弦與水平線夾角度；φ——土的內(nèi)摩擦角度，取φ＝17.6°。計算簡圖見圖

6-5。

4.5H=2268040001:2.0FsO14O12O10O5O8O6O3O1OOmin1:2.52H=10080E

6.14H=5040266801.00部位

堤高（m）

穩(wěn)定安全系數(shù)

海堤

5.16

1.10

圖

6-3

堤體穩(wěn)定分析計算簡圖

海防堤的穩(wěn)定分析計算結(jié)果見表

6-8。

表

6-8

海防堤穩(wěn)定安全系數(shù)計算結(jié)果表

經(jīng)計算分析，施工期最小安全系數(shù)Ks=1.10=[K]=1.10，滿足《堤２４WisiniKsWiCosi27防工程設(shè)計規(guī)范》（GB50286-98）表

2.2.3

中、土堤抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)

5

級工程、正常運用條件下的

Ks=1.10

的要求。

工程場地地震烈度為Ⅶ級，地堪過程中未發(fā)現(xiàn)有地震液化遺跡，且海防堤等級為Ⅴ級時，按規(guī)范要求不需進行抗震設(shè)計。

6.1.4.3

護坡體穩(wěn)定計算

取單位延米護坡段進行受力分析。土工織物重量忽略不計，其穩(wěn)定安全系數(shù)K：

K

Gcos

f

cL

Gcostg

6-12

G

sin

G

sin式中：

K——抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；

G——單位延米護坡垂直層重量，塊石和碎石重量，土工織物重量忽略不計；

L——坡長，m；

α——邊坡角度，α＝26.57°；f——護坡體與堤體的摩擦系數(shù)；c——咬合凝聚力，由Φ確定；

Φ=Min(Φ1，Φ2)

6-13

式中：

Φ1——護坡體內(nèi)摩擦角；

Φ2——護坡體與填土的摩擦角，由于堤體迎水坡有編織布防護，固f2

應(yīng)取護坡體與編織布的摩擦角；

編織布與砌石體的摩擦角

38.81°，Φ=24°，計算得

K

值為

1.02滿足設(shè)計要求。

在土工織布鋪設(shè)時，為便于施工用鉚釘固定，這更增加其與堤體２５防工程設(shè)計規(guī)范》（GB50286-98）表2.2.3中、28２６之間的抗滑阻力。另外堤坡護腳工程是護坡工程穩(wěn)定的重要因素，所以堤腳齒槽砌石應(yīng)確保質(zhì)量，只有當(dāng)護腳工程已全部滿足設(shè)計要求之后，再實施后序的護坡工程。

上述穩(wěn)定計算方法同樣適用于與回水堤和納潮渠，其結(jié)果滿足規(guī)范要求。

沉降計算

*******海防堤加固三期工程采用冬季高含水量土壤筑堤技術(shù)、凍暖土相結(jié)合的方式進行筑堤。根據(jù)*******海防堤一、二期工程的實際觀測資料，沉降量在

20%左右，本次設(shè)計海防堤沉降量按堤高的

20%予留。

防凍抗凍措施海防堤位于冰情較為嚴(yán)重的遼東灣東部，一般每年

12

月上旬見初冰，終冰在翌年

3

月下旬，1～2

月冰情最為嚴(yán)重。

工程地區(qū)近海海域以流冰為主，近岸的淺水海岸地帶則為固定冰。固定冰分布在淺灘上，受地形影響寬度不等，厚度一般為

20～30cm。冰線在

1.5m

高程上。為防止堤體被冰凌破壞引起土體淘刷流失失穩(wěn)，需在堤前采取防冰措施。初設(shè)考慮采取堤前布置木樁和放置葦捆方法，木樁直徑

15cm以上，長

3～4

米，打入水中

1

米，間距

1

米。葦捆置于木樁與土堤之間。

6.1.5

海防堤護坡海防堤因潮汐、風(fēng)浪等作用需要進行防護，回水堤與海防堤相比基本上只起擋潮作用。為了節(jié)省工程投資，回水堤不進行防護。根據(jù)已有海防堤工程的實踐經(jīng)驗，采用干砌石護坡。

２６之間的抗滑阻力。另外堤坡護腳工程是護坡工程穩(wěn)定的重要因素29２７干砌石護坡：3.50

米高程以下采用

40cm

厚干砌石，3.50

米高程以上采用

30cm

厚干砌石，干砌石下鋪

10cm

厚碎石墊層，碎石墊層下設(shè)置

400g/m2

無紡布的反濾層。堤腳采用齒槽加固，齒槽挖深

0.7

米，底寬

1.0

米，頂寬

2.4

米；在堤肩處設(shè)置齒墻固定無紡布，齒墻深

0.4米，寬

0.3

米。干砌石護坡見附圖。

①干砌石厚度按《堤防工程設(shè)計規(guī)范》(GB50286-98)計算公式：

31r H Lrb

r mt

KH

6-14

rsd

C

22g式中：

K1——系數(shù)，取K1

=0.266；

rb——塊石的重度（kN/m3），rb=26.5kN/m3；r——海水的重度（kN/m3），r=10.1kN/m3；H——計算波高(m)，d/L=0.133>0.125,H

取H4%=1.13m；

L——波長（m），L=14.51m；m——斜坡坡率，m=2。

經(jīng)計算t=31cm。

本設(shè)計中護坡設(shè)計方案定為：3.50

米高程以下護坡干砌石厚度40cm，3.50

米高程以上護坡干砌石厚度

30cm。

②

護坡、護腳塊石抗沖粒徑計算

斜坡堤護坡、護腳塊石抗沖粒徑計算采用《堤防工程設(shè)計規(guī)范》中的公式(D.3.2-1)：V

2r

r

6-15

２７干砌石護坡：3.50米高程以下采用40cm厚干砌石30式中：

d——折算直徑（m），按球型折算；V——水流流速，（m/s）；

C——石塊運動的穩(wěn)定系數(shù)，傾斜底坡C＝1.2；

rs——石塊的重度，取

rs=26.5(kN/m3)；r——海水的重度，r=10.1(kN/m3)。

經(jīng)計算得抗沖粒徑d=34cm。

③

反濾層

為防止海防堤在風(fēng)浪的作用下筑堤土顆粒流失，需要設(shè)置反濾層加以保護。無紡布濾層按《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（SL/T225-98）規(guī)定要求選用，初步選擇的無紡布規(guī)格為

400g/m2。具體見表

6-9

表6-9

土工織物物理力學(xué)性能表

項目重量g/m2

厚度mm孔徑

mm

抗拉強力及伸長率

滲透系數(shù)cm/s

與土摩擦

090

050

強力

N/5cm

伸長率%

凝聚力kpa

摩擦角無紡布400

2.59

0.0730.096橫向

縱向

橫向

縱向

3.53*10-3

1027288.8344.097.0

95.6

滿足反濾準(zhǔn)則（095≤nd85）和滲透準(zhǔn)則（Kg≥KVS

）的要求。采用400g/m2

的無紡布做濾層能夠滿足設(shè)計要求。

無紡布在鋪設(shè)前，先清除坡上雜草、雜物，坡面凸凹部位要進行削坡填補，使之符合設(shè)計斷面。無紡布鋪設(shè)時，先縫合成約

10

米寬布塊，然后沿坡面鋪設(shè)。相鄰兩塊之間采用搭接方法，搭