台州市标准海塘加固方案探讨

阮雪茵

(台州市水利局,浙江 台州 318000)

1 问题的提出

台州市位于浙江东南沿海,大陆海岸线长745 km,全市一线海塘总长405km,保护面积8万hm2(120万亩),保护人口150万。1997年11号台风使台州一线海塘几乎全毁。1997年11号台风后,在省委、省政府和市委、市政府的统一部署下,台州市全民动员,积极响应 “浙东千里标准海塘”建设的号召。目前,台州市已经建成标准海塘320多公里,其中100 a一遇2.7 km,50 a一遇250 km,20 a一遇68 km,塘顶高程一般为8.0～10.0 m,防浪墙顶高程一般为8.5～10.8 m。总投资17亿元。这些标准海塘的建成,在防御2004年14号 “云娜”、2005年9号 “麦莎” 及2005年15号“卡努”台风中发挥了巨大的作用,估计减灾效益达100多亿元。特别是2004年14号 “云娜”台风在温岭石塘登陆,潮位接近1997年11号台风的潮位,但标准海塘无一缺口、冲毁,保护了台州市沿海人民的生命和财产安全。

由于台州市一线海塘均建立在软土地基上,基础均未进行过处理,经过10来年的运行,普遍沉降严重。目前已有好几条海塘局部沉降达1.0 m以上,绝大部分海塘沉降在0.5～0.8 m,防台御潮能力已达不到原设计标准,降低了海塘的防灾减灾能力。

2 “强塘固房”方案的提出

为进一步提高全省的防灾减灾能力,省委、省政府派出专家组,深入调研,提出了 “强塘固房”方案,并写入了省委全会决定和政府工作报告,作为全省实施“全面小康六大行动计划”的重点工作。“强塘固房”工程就是为了加强综合减灾能力建设,增强防范和应对台风等自然灾害的能力。其中“强塘”的重点是加强对海塘、江塘、山塘以及病险水库的除险加固,由水利部门牵头;“固房”的重点是提高全省特别是沿海地区农房抗灾水平,由住房城乡建设部门牵头。通过若干年努力,在全省建成布局合理、标准适宜、体系完备、功能完善、管理规范、保障有力的防灾减灾工程体系,使海塘、江塘、水库、山塘等水利工程防护能力达到国家标准,使防灾减灾能力达到中等发达国家水平。根据省委、省政府对 “强塘固房”工作建设的总体部署,台州市计划从2008年开始至2012年,5 a时间投资5.6亿元,加固标准海塘164 km,恢复沿海一线海塘的原设计标准或提高原设计标准。

3 海塘加固方案探讨

合理确定海塘加固方案,是确保海塘防台御潮效果的关键。从台州市现有的标准海塘结构情况来看,绝大多数海塘迎潮面和塘顶均采用混凝土或细石混凝土灌砌块石,混凝土厚度在0.3 m以上,细石混凝土灌砌块石在0.5 m以上;背水坡均采用干砌块石;内外镇压层为干砌块石或表面大块石理砌。根据标准海塘不同的沉降情况,需分别采取不同的加固方案。以0.8 m特征点为例,以下将分别对沉降在0.8 m以下已建标准海塘和沉降在0.8 m及以上已建标准海塘工程提出不同加固方案:

3.1 对沉降在0.8 m以下已建标准海塘加固方案的分析和选择

以椒江山东十塘为例。山东十塘迎潮面直立墙和消浪平台为埋石混凝土,塘顶为混凝土,背水坡、内镇压层都为干砌块石。塘顶高程8.5 m,宽度5.0 m,防浪墙顶高程9.4 m。经过几年运行后,平均沉降量在0.5 m。在2004年“云娜”台风期间,风浪越过塘顶,造成背水坡脚和内镇压层表面部分干砌块石被冲刷。目前我们采取的方案是:考虑山东十塘是建立在填海石渣抛填体基础之上的海堤工程,底部为强透水层,高潮位时地基渗漏情况严重,目前采用水泥黏土浆进行地基防渗加固处理;对直立式防浪墙采用加筋混凝土进行加高加厚,顶部增设挑浪嘴,外侧加粗突条以减少波浪爬高,这样可以有效降低坝顶加高量,坝顶采用C10混凝土垫层和20 cm厚C25混凝土;外坡结构基本完好,仅作修整处理;内坡坡面及坡脚在原干砌块石基础上增设15 cm厚C25混凝土护面(见图1)。在这样的加固方案下,可以达到抗击较大越浪水体的打击,保护塘身稳定的目的。

图1 椒江山东十塘加固工程断面图

3.2 对沉降在0.8 m及以上已建标准海塘加固方案的分析和选择。

以椒江外沙海塘为例。外沙海塘迎潮面直立墙和消浪平台为埋石混凝土,塘顶为混凝土,背水坡为干砌块石勾缝。由于塘内基础较高,基本上没有内镇压层。经过几年运行后,平均沉降为0.8 m,个别地段沉降达1.2 m。目前我们采取的方案是:考虑到原堤身塘渣填筑,堤身强透水,采用水泥黏土浆灌浆防渗帷幕方案进行处理;在直立墙外侧增设混凝土消浪栅栏板,以降低塘顶和防浪墙顶高程;原防浪墙顶部采用混凝土加高至所需高程,防浪墙外侧增设鹰嘴,以进一步提高挡浪效果,减少越浪量;塘顶加高采用现浇C25钢筋混凝土槽型板;在原干砌块石内护坡外侧增设30 cm C20混凝土护面保护 (见图2)。在这样的加固方案下,既可以有效地减轻整体重量,防止第2次加速沉降,又可防止越浪水体对背水坡的打击,确保塘身稳定。

图2 椒江外沙海塘标准断面图

3 结 语

标准海塘加固方案必需针对海塘存在的不同问题而采取相应的技术方案。但为确保标准海塘达到防台御潮的效果,必须采取全断面加固的方案,也就是我们以前通常所提的 “矮胖型”断面。这样,即使在遭遇设计标准内或略高于设计标准的风暴潮,海塘也不至于产生缺口和溃堤,仅有越浪进水,不至于对塘内生命财产造成严重损失,达到减灾效果。标准海塘加固设计和施工的专业性、实践性和对经验的依赖性依然很强。目前,台州市正处在一个水利水电建设的新高潮,对标准海塘加固方案也正处在探讨和摸索阶段,全市还有一大批标准海塘工程需要整修加固,这就需要参建各方以及工程的监督管理部门不断摸索,从实践中总结经验,全面提高。