摘要：海堤工程是防御风暴潮灾害的直接措施和重要型式，海堤断面型式选择与设计是工程设计的重难点。基于此，文章阐述了海堤工程的防潮标准与级别、以及工程设计所需的基本资料，并对堤线布置、堤型选择以及海堤和岸滩防护进行分析与探讨，可供海堤工程设计人员参考。
关键词：设计；堤线布置；防护
引言
随着社会经济的快速发展对沿海地区防灾减灾有了更高的要求，国家也更加重视沿海地区的海堤工程防灾减灾基础设施建设。作为围海工程的重要水工建筑物，海堤在防御风暴潮灾害和保护地区经济建设上起着重要的作用。海堤的断面型式选择是工程设计首先需要考虑内容，直接关系着工程的整体安全与总体评价，因而应严格对海堤工程进行设计，制定合理的设计方案，从而建设出高质量的海堤工程。本文就海堤断面型式选择与设计进行探讨。
1海堤工程的防潮标准与级别
海堤工程的防潮标准按保护对象的类别和规模分为4个级别，重现期分别为10~ 20年一遇、20~50年一遇、50~100年一遇和大于等于100年一遇。海堤工程按防潮标准确定工程级别，防潮标准（重现期）小于等于20年一遇、20~30年一遇、30~50年一遇、50~100年一遇、大于等于100年一遇分别对应5、4、3、2、1五个级别。
2 海堤工程设计所需的基本资料
2.1 地形地质
根据不同设计阶段，需实测工程区相应比例尺的地形图和断面图，并应勘察掌握工程地质及筑堤材料等资料。
2.2 水文气象
2.2.1 潮位、潮流
潮位资料系列不宜少于20年，并应调查历史上曾出现的最高或最低潮（水）位值。如果缺乏长期连续潮（水）位资料，有不少于连续5年的年最高潮位资料时，设计高潮位可采用极值同步差比法。在河道入海口范围的海堤工程，应将潮位与设计洪（潮）水位线进行比较，选取较髙值作为设计潮位值。
2.2.2 风况
风速：应采用标准风速值，指地面的10m高度处，逐时观测的风速时距为10min的平均值。
风向：以16个风向方位图即风向玫瑰图为基础进行统计分析，计算出主风向角及不同重现期的设计风速。
2.2.3 波浪
工程位置附近应有连续且不少于20年的资料，包括大风影响在内的波浪统计资料，来进行设计波高或周期的分析。如果只有短期波浪实测资料，且具备实测大波资料时，设计波浪可用全部观测次数不分方向的某一累积频率的波高计算。
2.3 其他
海堤工程设计应充分了解海堤防护区和工程区的社会经济状况，以利于合理确定海堤的规模及型式；同时还应从较长期规划中充分考虑地面沉降海平面上升等因素的影响。
3堤线布置
堤线走向宜选取对防浪有利方向，选择避开玫瑰图主风向，避开强风和波浪的正面冲击，但应服从河口导线或规划岸线的要求。同时应注意堤线布置与城区景观、道路等结合，应统一规划布局，相互协调，堤线宜平滑顺直，避免转折过多。堤线布置首先利用已有海堤线和有利地形，选择经勘察工程地质条件较好，滩面沉降稳定的地基基础。避开古河道、潮汐沟、沉塘、虾塘等地段，还应考虑已有工程情况，施工条件，防潮抢险的需要，甚至应考虑生态景观环境的限制，征地拆迁和文物保护的约束。
4堤型选择
堤型选择可综合考虑下列因素：所处位置重要性（级别等级）、地形地质条件、筑堤材料及施工条件、水流及波浪情况、工程管理的要求、技术经济比较、重要功能区等。
（1）海堤防护区：保护范围广、面积大、人口众多、城镇乡村分布密集、经济发达、工矿企业、交通道路等级规模大，生产总值总量大，有重要的开发区、科技园区等。在提高防潮级别工程等级的基础上还应在堤型的选择上，综合考虑安全性、堤身形式、堤顶高程、坡度和基础防护。如图1。
图1 工业区海堤典型断面型式
（2）海堤堤身填筑受环境限制较多，调制位可能性和灵活性不大在狭小的范围可选用陡墙式，例如某院临海侧是河道，背海侧是绿化带、道路，留下的空间小，设计成如图2；例如某段：迎海侧是道路绿化带，背海侧是桥梁狭窄条件设计成如图3。
图2 某院海堤典型断面型式
图3 悬臂墙式海堤典型断面型式
（3）地质条件的限制。海滩是多年淤积沉积后形成的，一般为软土基础，地基承载力较低，海堤基础稳定性是最重要的问题，在场地范围允许条件下，一般设计为倾斜式或混合式，如图4、5。
图4 某段海堤典型断面型式
图5 产业园段海堤典型断面型式
地质条件较好的地方可修建陡墙式海堤，如老海堤改扩建工程。如图6。
图6 新建外围海堤典型断面型式
（4）筑堤材料与施工条件。海堤土料宜选黏性土，压实度应大于0.9。某地区黏土料较少，成本较高，故可改变堤身堤型，如采用充填砂袋。
（5）水流及波浪特性。我国每个海域的海流风浪均有不同特点，防潮标准和海堤堤型断面也各有不同。地理位置及形状也影响着风暴潮发生及潮位高低发生频率的变化。
（6）工程管理的需要。在防风防潮时，海堤堤顶路作为应急抢险的道路，应保证抢险物资、设备、机械、人员能够顺利到达现场。海堤断面设计还应考虑方便日常管理中的巡视检查、维修养护等，堤顶高度不大于4.5ｍ时，宜在堤背海侧选择有利位置合理设置错车平台，宽度不小于6.5ｍ，长度不小于20ｍ。
（7）生态环境景观的要求。随着经济社会的发展，生态文明建设的需要，以及人们对生态绿色的渴望和需求，生态绿色发展的概念已深入各个领域，转变原始建设观念，摒弃传统的钢筋、水泥、石头等组成简单的墙体构筑物，建设与周围环境协调、适合植物生长、水系动物生存的绿色海堤、景观海堤、生态海堤。
5海堤和岸滩防护
5.1 堤身防护
堤坡一般采用现浇混凝土、浆砌石、混凝土灌砌石、干描块面、混凝土砌块、混凝土异体块体和混凝土栅栏板等防护。对于允许越浪的海堤，堤顶面及背海侧坡面应根据不同的允许越浪量采取适当的防护措施。堤顶一般采用抗冲刷护面结构，不应用碎石、泥结石、沥青混凝土作为护面材料。
不允许越浪的海堤，堤顶可用混凝土、沥青、混凝土、碎石、泥结石等作为海堤护面材料。
5.2 岸滩防护及防浪措施
海水每天的潮涨潮落，形成的波浪水流对岸滩冲刷破坏和侵蚀，可在其防护范围内采用工程措施、植物措施或两者相结合的防护措施。
工程措施一般有：（1）丁坝群和潜堤（离岸堤）减小波浪冲刷；（2）堤脚抛石、抛石笼、强制桩等护脚，常用护脚混凝土制品有扭工字块、扭王字块等；（3）坡面有栅栏板、混凝土连锁板；（4）消浪平台，仅限弧形防浪墙。
植物措施一般有：（1）防浪红树林，适合海边生长种植，利于消浪；（2）从国外引进的“大米草”可种植在堤脚外侧，特点有繁殖快、密度大、对海浪消能明显，防浪效果好。
6 结语
总而言之，海堤工程建设关系重大，不仅在堤线布置和堤防的断面型式上，其他方面如海堤和岸滩防护方面，相关设计人员也需要认真、细致做好每一项工作，以保证国家和人民的利益。在海堤工程设计时，设计人员应先确定海堤防潮标准和工程级别，并掌握工程设计所需的资料，继而选择最有利的点位进行堤线布置，再根据所处位置、工程管理运行要求等因素，进行堤型断面优化设计。
参考文献：
[1] 任常青.关于海堤的设计和施工问题的探讨[J].城市建设理论研究：电子版.2013（11）
[2] 华俊.海堤断面型式选择与探讨[J].中国水运月刊.2016，16（5）：290-292
论文作者:林琳
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/26
标签：海堤论文; 断面论文; 型式论文; 工程论文; 潮位论文; 防护论文; 岸滩论文; 《基层建设》2017年第34期论文;