8 海堤设计

8 海堤设计
8.2 海堤断面
8.2.1堤型选择应遵守下列规定：
1 选择堤型时应根据自然条件、施工条件、运用和管理要求等因素，进行综合分析研究，经技术经济比较后选定；
2 斜坡式海堤可用于风浪较大的堤段，可采用土堤堤身临海侧设置护坡的断面形式，当涂面较低时，宜在临海面设置抛石棱体等措施；
3 陡墙式海堤宜用于风浪较小、地基较好的堤段。

对低涂、软基上的海堤，陡墙下应设抛石基床并与压载相结合，抛石基床顶高程以略高于小潮低潮位为宜；
4 在涂面较低、风浪较大的堤段，宜采用具有消浪平台的混合式或复坡式海堤。

(宽消浪平台多功能海堤结构已有应用)
1号堤0+000～1+618段上部结构图
8.2.2堤顶高程的确定应符合下列要求：
1堤顶高程应按下式计算：
Z p＝h p＋R F＋△h (8.2.2)
式中 Z
——堤顶高程(m)；
p
——设计频率的高潮位(m)，按本规范6.1节计算；
h
p
——累积频率为F%的波浪爬高(m)，可按本规范附录A及附录D.1计算；
R
F
△h——安全加高(m)，按本规范表3.2.1确定。

2 海堤堤顶设置防浪墙时，堤顶高程系防浪墙顶面高程。

防浪墙底面高程？
宜高于设计高潮位以上0.5H1%。

（海堤规范“不计防浪墙堤顶高程仍应高
）
于设计高潮位0.5H
1%）
3 因技术经济条件的制约，堤顶高程受到限制时，可采取工程措施降低堤顶高程。

如按允许部分越浪标准设计，堤坡上可设置消浪设施以及建离岸堤等。

4 对于3级及以上或断面形状复杂的复式堤，其波浪爬高宜通过模型试验验证后确定。

5对于按允许部分越浪设计的海堤堤顶高程，应进行越浪量校核。

一般情
控制为0.05m3/s.m；堤顶越浪量可按本规况设计频率波浪的最大允许越浪量Q
允
范附录D.2计算。

对于3级以上的重要海堤应通过模型试验来验证越浪量。

8.2.3建在软土地基上的海堤，其堤顶高程在经本规范式8.2.2算得的基础上，再加上预计的工后沉降量（以初步验收为准）。

8.2.4 堤顶净宽应依据防浪、地基条件、施工、防汛交通及构造等需要确定；1级海堤堤顶净宽不宜小于7.5m，2级海堤不宜小于5.5m，3级海堤不宜小于4.5m，4、5级不宜小于3.5m，3级及以下海堤如受条件限制，经过论证净宽可适当减小；堤身材料易受风浪水流冲蚀时(如粉砂土堤)，堤顶净宽不宜小于6.0m。

各规范堤顶宽度值比较
8.2.6 消浪平台顶高程宜设在设计高潮位附近或略低于设计高潮位，宽度宜采用1倍～2倍设计波高，但不宜小于3m。

消浪平台顶面及上下一定范围内的护面结构应加强。

平台宽度加大，虽爬高可减小，但当其宽度大于4倍波高时，爬高继续减小
不明显，因此过宽不经济。

8.2.8防渗土体应符合下列要求：
1 海堤的防渗土体应满足堤身浸润线和内坡的渗流出逸比降降低到允许范围以内，并满足施工和构造的要求。

防渗土体顶部宽度应不小于 1.0m，土体顶部高程应高于设计高潮位0.6m。

各规范对防渗体要求比较
8.2.9充泥管袋可用于构筑海堤的棱体、闭气土方、施工围堰或堤身。

但不宜用于护面等结构。

充泥管袋应符合下列要求：
1 充泥管袋袋布应具备强度、抗冲、排水及保土等性能；
2充泥管袋充填的土料宜选用粉砂或细砂，其中粘粒含量应陡于(改小于)10%；
3 充泥管袋堤坝不必计算堤坡的出逸坡降稳定。

但应增加计算充泥管袋堤底面与地基面之间、各层管袋之间的抗滑稳定，计算时管袋间、管袋与地基间的摩擦系数应由试验确定；
4根据充泥管袋各袋间搭接设计不同，充泥管袋堤身可按同类土堤折算为较短的渗径长度；
5 充泥管袋筑堤的边坡不宜陡于1:1。

8.3 海堤防护
8.3.2防浪墙设计应符合下列要求：
1防浪墙净高按允许部分越浪设计时不宜超过0.8m，按不允许越浪设计时不宜超过1.2m。

外侧可做成反弧曲面或带鹰嘴的挑浪墙；
有关规范、规定对防浪墙净高度的取值要求对比表
2 防浪墙宜位于堤顶外侧，必要时经过论证或通过模型试验验证后也可放在堤顶内侧；(见前面例图)
3防浪墙应采用混凝土、钢筋混凝土、埋石混凝土或浆砌块石等结构，不应采用干砌块石；
4 防浪墙应设置变形缝，缝距可取10m左右。

陡墙式海堤防浪墙底应与下部的堤身防护墙砌体相联结形成整体；斜坡式海堤防浪墙埋置深度不宜小于0.5m，对严寒地区不应小于冰冻深度；
5防浪墙应进行自身的强度和稳定计算。

8.4 海堤稳定计算
8.4.3海堤边坡和堤基抗滑稳定计算时，应考虑可能出现的内外水位和荷载的不利组合。

表8.4.3 计算工况水位和荷载组合表
8.4.4 海堤边坡和堤基抗滑稳定计算时，应符合下列要求：
5计算内、外坡抗滑稳定时，可视抛石、砌石体为透水体；潮位升降作为水位骤升骤降处理，可近似认为堤身闭气土方浸润线保持原位置不变；浸润线位置为简化计，对堆石截流堤(未闭气)，可将内、外水位与截流堤边坡的交点以直线连接而成；对一般海堤，可近似取内水位与防渗土体内边坡的交点和多年平均高潮位与防渗土体外边坡的交点以直线连接而成；
8.4.7 堤身材料的抗剪强度指标应由室内或现场试验测定。

对于抛石材料，也可采用经验数据，抛石体内摩擦角ϕ一般可取380～400；爆夯的抛石体内摩擦角ϕ一般可取390～450。

8.5.5 在无法计算瞬时沉降时，地基最终沉降量S
∞
按下式计算：
S
∞= m
s
S
c
(8.5.5)
式中m s——附加沉降经验系数为1.2～1.8(最早为1.4)，可按地区经验选取。

8.6 龙口与堵口
8.6.1龙口位置应考虑地形、地质、堵口材料来源、运输条件和水闸位置等因素，选用集中或分散布置形式，龙口尺寸可先初步拟定，然后根据龙口度汛水力计算确定。

选择龙口尺寸的控制流速可取2m/s～4m/s。

当施工条件允许时，也可适当提高控制流速。

(选用4m/s作为控制流速，主要考虑在此流速下，采用重量为140kg的块石即能稳定且易于施工。

如果施工条件允许搬运更大的石块也可将控制流速提高，以减少堵口工程量。

)
堤基采用爆炸置换法处理的海堤龙口可按置换龙口设计。

即在按永久设计断面进行爆炸置换法处理后的海堤上，选择一段或若干堤段将上部爆填堤心石挖除而保留基础爆填堤心石作为辅助排水龙口，达到减小主排水龙口规模及流速的目的，最后再将该堤段上部复建的分流导流设计方案。

辅助排水龙口最大允许流速根据爆填堤心石料情况确定，一般可按5～6m/s控制。

8.6.2龙口度汛、堵口水力计算的内容是拟定龙口尺寸和计算龙口水力要素，可采用水量平衡法，按本规范附录F进行。

8.6.3对1、2级海堤中水力条件较复杂的，宜采用模型试验与计算相结合的方法确定龙口水力要素及堵口顺序。

对4、5级海堤，水力计算允许简化，可用转化口门线方法直接求出龙口最大流速和选择堵口顺序，按本规范附录G进行。

8.6.4选择堵口顺序符合下列要求：
1 软土地基龙口，宜采用(海堤规范:平堵为主)平、立堵相结合的堵口方式；采用宽而浅，避免窄而深的龙口；
2对于多个龙口的工程，应尽量先堵地基条件差的龙口，留下1～2(海堤规范:3)个地基条件较好的龙口最后截流；
3 应有多个堵口方案，利用等值线图确定每个方案的水力要素，并结合地基稳定和施工条件进行比较，确定最优堵口顺序。

8.6.5截流堤设计符合下列规定：
2 截流堤断面可分为下部溢流部分和上部非溢流部分。

下部断面通常可结合压载和护底统筹考虑，上部断面必须满足堵口期挡潮以及施工交通等要求，其顶高程应超过施工期设计潮位0.5m(海堤规范:0.5m～1.0m)，堤顶宽宜取3m～7m，非渗流出逸范围边坡可用1:1.3～1:1.5，渗流出逸范围内边坡宜在1:1.5～1:2.0之间。

下部断面宜采用平堵法施工，上部断面可用平立堵结合或立堵法施工。