海堤工程除险加固技术概述.doc

1 海堤工程除险加固技术概述摘要: 通过分析福建省海堤( 水闸) 工程存在的问题及其造成的原因, 提出相应的除险加固技术, 供同类海堤加固时参考。关键词:海堤工程存在问题除险加固技术 1 基本情况福建省海岸线长达 3324km , 居全国第二位。修建了大量的海堤, 全长 1603km( 其中保护千亩以上农田的海堤有 298 处, 总长 1134km , 同它配套水闸有 456 座)。开发保护土地 30万公倾, 保护人口 500 万人, 保护工农业产值 400 亿元。这些海堤( 水闸) 大多数运行多年, 存在不同工程问题, 每年都必须投入大量人力、物力予以除险加固。海堤的地质情况主要有岩基、砂砾层和淤泥层三种类型。 2 潮汐属规则半日潮,平均潮差 ~ ,最大 8m~9m ,是全国潮差最大的省份之一。平均每年登陆和影响的台风 5~6 次,最大风速超过 40m/s 。台风带来的暴雨强度大, 历时短, 雨量集中, 一般在 200mm~400mm 间局部超过 700mm 。 2 工程存在问题 海堤存在问题 设计标准偏低据统计福建省 99 年台风水毁的海堤大多数设计标准偏低, 造成这种现象主要有以下几方面原因:①这类海堤原设计时参照的规划标准偏低;②海堤原设计时选取的参数与现行标准不同, 如设计高潮位原来是采用历史最高潮位, 现行标准采用设计频率潮位;③设计标准应包括堤顶高程和结构两方面, 而以往的海堤仅突出对堤顶高程的要求, 未考虑结构方面的要求,主要包括消浪防冲结构和海堤“三面包”护砌。 堤身单薄据 1990 年统计, 福建省全省有 892km 海堤存在堤身断面偏 3 小, 达不到设计要求, 主要原因是大部分海堤为“三边”工程, 有些工程是群众自发上马的, 普遍存在资金不足, 未经设计部门设计等问题。造成有些堤顶宽度不足 2m ,坡度只有 1: 1。 护坡抗冲能力偏低福建省海堤迎水坡多采用干砌块石护坡,但由于部分护坡施工质量差,砌筑不紧密,或选用块石重量小,厚度不足, 不能抗御风浪的袭击, 还有的护坡垫层级配差, 有的甚至不设垫层, 起不到反滤层的作用, 使垫层、堤身被淘空, 从而造成垮堤或缺口。还有些海堤未护砌,只采用草皮护坡,更是不堪一击。另外福建省大部分海堤未“三面包”,经不起越浪,在垮堤事故中也屡见不鲜。 海堤基础存在失稳和漏水现象福建省海堤大部分建在淤泥软基,且淤泥层深厚,最深达 20m 以上, 当基础处理不当时, 竣工后, 沉陷量大, 常常引发滑坡或护坡破坏现象, 另一方面, 软基采用抛石压载处理, 由于闭气工程控制不严, 引起堤基不同程度的漏水。据不完全统计,堤基严重漏水达 72km 。 4 岸滩冲刷问题据统计,岸滩冲刷引起护坡破坏的情况,占总护坡破坏数的 5%~10% 。尽管比例不大,但海堤堤脚、岸滩缺乏保护, 在潮水的作用下,发生严重的冲刷,引起堤坡大量的脱落, 从而导致护坡大面积的崩塌,进而造成决口跨堤。 海堤水闸存在问题由于资金缺乏,福建省千里海堤除险加固达标中,未能对海堤水闸进行同步加固。保护千亩以上海堤有 456 座水闸, 大多已运行二、三十年,普遍老化失修,存在严重的隐患。主要存在以下几个问题。 设计标准偏低福建省海堤水闸大多数是六、七十年代兴建,当时设计标准偏低, 加上设计过程中调查洪水、潮水不准确, 甚至缺少资料, 造成设计单宽流量偏小,上、下游水头差不准确等情况,设计出的结构满足不了工程要求。 5 防冲消能问题由于运行调度不当,设计标准偏低,软基处理不完善,运行方式改变, 人为破坏, 过量采沙等诸多原因, 造成消能工破坏, 危及闸基安全, 是福建省海堤水闸普遍存在的工程问题。例如连江大官坂围垦海堤上的水闸。由于发展养殖业需要,运行方式改变,由原来单一排涝闸改为兼有排涝、纳潮任务的水闸, 而上游未设置消能措施, 近几年检查发现上游大面积被冲刷深 14m ,面积达 5000m2 。 渗流稳定问题软基或沙基上的水闸防渗在当时技术条件主要采用打板桩和粘土铺盖防渗, 这种防渗措施有一定局限性, 加上施工质量差, 排水系统不完善, 地基沉陷等综合因素, 极容易造成渗流破坏。个别水闸甚至形成闸基淘空现象。 钢筋混凝土碳化问题从福建省水闸检测结果来看,沿海工程钢筋混凝土腐蚀破坏方式和破坏程度随所处的位置不同而有所差异, 根据结构破坏特征,大致可分为以上几种类型: 6 (1) 在水位变化区、浪溅区。其原因主要可分为混凝土抗干湿交替能力较差, 引起表层开裂、盐类在混凝土毛细孔中结晶膨胀造成胀裂, ***离子侵入引起钢筋锈蚀膨胀造成混凝土结构破坏。(2) 水中混凝土结构,由于自身密实度不够