迎潮側(cè)護(hù)面結(jié)構(gòu)的改造,是海堤生態(tài)化改造設(shè)計時面臨的難點(diǎn)之一。在考慮單塊塊體間的嵌卡力后構(gòu)建的塊體臨界跳脫穩(wěn)定平衡方程的基礎(chǔ)上,分析波浪作用下護(hù)面塊體的受力特點(diǎn)、破壞機(jī)理,提出既有海堤迎潮面常見護(hù)面結(jié)構(gòu)的生態(tài)化改造應(yīng)以"透、柔、卡"及"就地取材"為設(shè)計理念,重點(diǎn)從"放緩坡度""增加護(hù)面空隙率"方面改善生態(tài)環(huán)境,推薦低成本的"規(guī)整巨石""半灌混凝土塊石""嵌卡四腳空心塊"等生態(tài)化改造方法;建議護(hù)面結(jié)構(gòu)生態(tài)化指標(biāo)主要以"綜合坡比不宜陡于1:5,場地條件受限時不陡于1:3"和"空隙率大于20%、40%的生態(tài)材料護(hù)面的表面積占比分別不低于80%、30%"進(jìn)行控制;堤頂結(jié)合"超級堤"設(shè)置弧形觀景消浪平臺、堤腳外增建促淤丁順潛壩,可有效增加綠植覆蓋率、改善岸線平面形狀、降低堤身高度、改善海岸生態(tài)環(huán)境。 

【文章來源】：浙江水利科技. 2020,48(04)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

塊體受力簡圖

(1）方法1（規(guī)整巨石）：拆除后換成滿足更高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的砌石類柔性護(hù)面結(jié)構(gòu)，比如將原塊石更換為單邊尺寸特別是厚度更大（接近或大于1 m）、更規(guī)整、更接近立方體形狀的巨石料，原塊石作為巨石護(hù)面的墊層，稱為“規(guī)整巨石護(hù)面”（見圖2）；一般來說，爆破后能形成規(guī)整的、尺寸較大且接近立方體形狀巨石的常見巖體為花崗巖或節(jié)理間距大、軟化系數(shù)高且非爆破開采的凝灰?guī)r、沉積巖，為獲得此類石料，可結(jié)合地質(zhì)條件合適地區(qū)的“地下蓄水洞庫”“水庫擴(kuò)容”等工程建設(shè)，將開采的巨石用于海堤護(hù)面；無規(guī)整巨石料源時，還可考慮采用高標(biāo)號混凝土將數(shù)塊原護(hù)面塊石膠結(jié)成類似規(guī)整巨石的空隙率可達(dá)30%～40%的“仿巨石”[14]。此類護(hù)面結(jié)構(gòu)成本為異型塊體護(hù)面的30%～50%。(2）方法2（半灌混凝土塊石）：不拆除或坡度減緩（原護(hù)面材料不變），塊石緊靠砌筑，部分塊石厚度不滿足設(shè)計要求時可以側(cè)砌或豎砌，并在1/2左右塊石縫隙之間灌注1/2結(jié)構(gòu)厚度的高強(qiáng)度混凝土，形成一種“半灌混凝土塊石”護(hù)面結(jié)構(gòu)[15]，以“透空消能、柔度吸能、嵌卡借能”（簡稱“透、柔、卡”）的技術(shù)思想，通過利用10%～20%的混凝土（混凝土占護(hù)面結(jié)構(gòu)體積的比例）作為塊體間的“嵌卡體”，保留約1/2的縫隙作為透水孔，在保證塊體護(hù)面結(jié)構(gòu)具有較好的透水性、消浪性能的同時，增加塊體間的嵌卡力、提高塊體護(hù)面的單體穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性。該結(jié)構(gòu)是一種半剛性結(jié)構(gòu)，與常規(guī)混凝土灌砌塊石主要有4大區(qū)別：(1)砌筑工藝不同（緊靠砌筑、不再人為留出灌混凝土的寬縫，且允許側(cè)砌與豎砌以增加砌筑厚度）；(2)混凝土灌注量很少（1/2左右縫隙不灌，灌注厚度也只在塊石設(shè)計厚度的1/2左右，比常規(guī)灌砌塊石節(jié)省混凝土用量60%～80%);(3)具有10%～15%透空率（垂直于坡面的空隙而言）、30%～40%的空隙率；(4)灌縫混凝土不僅將塊石膠接成一個整體，還起到嵌卡作用，混凝土采用高標(biāo)號。為減少混凝土流淌對空隙率的影響，還可采用可降解生態(tài)袋裝混凝土塞填縫隙，或灌注前先用小生態(tài)袋灌混凝土堵在灌注位置的兩側(cè)、確保擬保留的空隙不被流淌的混凝土覆蓋[16]。該方法在平陽西灣圍墾一期工程中得到了成功應(yīng)用[17]，圖3為半灌混凝土改造區(qū)與常規(guī)拋理塊石區(qū)在經(jīng)歷2017年臺風(fēng)“泰利”時的對比（實測波高1.70 m），此后在多例圍墾工程中推廣應(yīng)用。上述改造方法單位面積成本約120元/m2，約為異型塊體護(hù)面成本的20%。

(2）方法2（半灌混凝土塊石）：不拆除或坡度減緩（原護(hù)面材料不變），塊石緊靠砌筑，部分塊石厚度不滿足設(shè)計要求時可以側(cè)砌或豎砌，并在1/2左右塊石縫隙之間灌注1/2結(jié)構(gòu)厚度的高強(qiáng)度混凝土，形成一種“半灌混凝土塊石”護(hù)面結(jié)構(gòu)[15]，以“透空消能、柔度吸能、嵌卡借能”（簡稱“透、柔、卡”）的技術(shù)思想，通過利用10%～20%的混凝土（混凝土占護(hù)面結(jié)構(gòu)體積的比例）作為塊體間的“嵌卡體”，保留約1/2的縫隙作為透水孔，在保證塊體護(hù)面結(jié)構(gòu)具有較好的透水性、消浪性能的同時，增加塊體間的嵌卡力、提高塊體護(hù)面的單體穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性。該結(jié)構(gòu)是一種半剛性結(jié)構(gòu)，與常規(guī)混凝土灌砌塊石主要有4大區(qū)別：(1)砌筑工藝不同（緊靠砌筑、不再人為留出灌混凝土的寬縫，且允許側(cè)砌與豎砌以增加砌筑厚度）；(2)混凝土灌注量很少（1/2左右縫隙不灌，灌注厚度也只在塊石設(shè)計厚度的1/2左右，比常規(guī)灌砌塊石節(jié)省混凝土用量60%～80%);(3)具有10%～15%透空率（垂直于坡面的空隙而言）、30%～40%的空隙率；(4)灌縫混凝土不僅將塊石膠接成一個整體，還起到嵌卡作用，混凝土采用高標(biāo)號。為減少混凝土流淌對空隙率的影響，還可采用可降解生態(tài)袋裝混凝土塞填縫隙，或灌注前先用小生態(tài)袋灌混凝土堵在灌注位置的兩側(cè)、確保擬保留的空隙不被流淌的混凝土覆蓋[16]。該方法在平陽西灣圍墾一期工程中得到了成功應(yīng)用[17]，圖3為半灌混凝土改造區(qū)與常規(guī)拋理塊石區(qū)在經(jīng)歷2017年臺風(fēng)“泰利”時的對比（實測波高1.70 m），此后在多例圍墾工程中推廣應(yīng)用。上述改造方法單位面積成本約120元/m2，約為異型塊體護(hù)面成本的20%。(3）方法3：不拆除，在堤腳外增建一道類似于樁式防波堤的特殊構(gòu)造的消浪墻，消浪墻頂與老海堤堤頂增建較寬的框架式觀景平臺（一般可達(dá)20～60 m），以增加景觀性、親海性，該結(jié)構(gòu)與常見的框架式海塘的區(qū)別在于，最外一道由普通的“樁”改為具有消浪功能的“樁式消浪墻”；消浪墻消減波浪，可使原護(hù)面結(jié)構(gòu)仍能承受消減后的波浪動力[18]，此時的老堤堤頂因波浪爬高的降低而基本不加高。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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