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海堤的横断面

出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第448页(2514字)

海堤横断面有大坡土堤、干砌块石护坡、干抛块石护坡、防浪墙和干砌石挡墙等,见图2-7-73。

图2-7-73 海堤横断面形式示意图

1-大坡土堤 2-干砌块石护坡 3-干抛块石护坡 4-防浪墙 5-干砌石挡墙

(一)大坡土堤

海堤中应用最广泛的一种堤型,具有就地取材、节省建筑材料、构造简单、便于加高培厚等优点;但抗冲刷能力低,在雨水和风浪作用下,坡面易被破坏;甚至坍塌,因此需要较大的边坡坡度。坡度大小决定于堤高、土料性质和波浪大小,根据塘沽盐场的经验,一般为1∶20~1∶25,如图2-7-73(1)。

(二)干砌块石护坡

为了保护土堤坡面,常设置护坡。护坡的材料有块石、混凝土及钢筋混凝土等。常用的有干砌块石护坡,如图2-7-73(2)。一般从坡顶砌到坡底,并设置基脚。砌筑质量必须严格掌握,以防裂损。

块石所需计算直径D(换算为球形的直径)为:

Pmax=0.159γwK(2h) (kPa)

式中 Pmax——最大波压力 (kPa)

γw——块石的重度 (kN/m3)

γw——水的重度 (kN/m3)

m——上游堤坡坡率

A——系数,对于干砌块石护坡,A=0.64;对于干砌方块石护坡,A=0.54

K——随坡率变化的系数:m=2,K=1.2;m=2.5,K=1.3;m=3,K=1.4;m=4,K=1.4~1.3;m=5,K=1.3

2h——设计波高(m)

采用不规则的块石其平均块径(Dm)为:

Dm=D/0.85 (m) (2-7-63)

干砌块石的平均重度Q按下式计算:

Q=0.525γwD3 (kN) (2-7-64)

干砌块石护坡的厚度,按下式计算:

干砌方块石护坡的厚度,按下式计算:

为防止波浪淘涮及渗透水流的破坏作用,块石下应铺设厚度不小于30cm的碎石反滤层。反滤层质量好坏,直接影响到护坡的成败,必须按照级配切实做好。

(三)抛石护坡

土坡遭受崩塌破坏后的任何堤段均可采用抛石护坡见图2-7-73(3)。抛石能适应土坡坡面变形而自动调整,不牵动整体,而且可分期进行加固。抛石护坡的稳定坡度一般不宜陡于1∶2。抛石后表面应稍加整理,并用小片石填塞空隙,防止松动。

根据实践经验,抛石护坡的块径、重量和层厚,可参考表2-7-30确定。

表2-7-30 抛石护坡的块径、重量和层厚

注:上表适用于堤坡陡于1∶5的抛石护坡,如坡缓于1∶5,护坡可适当减薄。

(四)防浪墙

通常设在堤顶迎海面一侧。福建省东山盐场的海堤采用了这一型式,见图2-7-73(4)。防浪墙可防止浪花溅至堤顶,并保障交通安全,采用钢筋混凝土或浆砌块石结构。土堤坡面用干砌块石护砌,下铺碎石反滤层。

一般防浪墙不作为挡水建筑物,只防浪花溅过,波浪爬高以上的安全加高算到堤顶,防浪墙不算在安全加高值内。因此,这种防浪墙不作抗渗和力学计算。

有的海堤在堤顶设置稳定、坚固、不透水的防浪墙,则安全加高可算到防浪墙顶,这样可降低堤顶高度,在一定条件下,经济上是合理的,可比较确定。

(五)干砌石挡墙

在台风、大潮的淘涮下,采用干砌块石护坡可能产生:(1)由于石块砌筑不够紧密,空隙大,受风浪淘涮后,石块松动、脱落;(2)土堤坡面沉陷,使护坡架空,后又陷成凹坑;(3)经风浪作用后,反滤层材料穿越缝隙流失,导致土体被淘空,护坡被破坏。而采用干砌石挡墙〔图2-7-73(5)〕则是行之有效的办法。辽宁省皮子窝化工厂、福建省东山盐场的海堤根据多年的实践,都采用了干砌石挡墙。由于砌体断面较大,石块互相叠压,砌块不易被风浪吸出,抗冲刷能力强。墙基伸入土内,并抛石护脚。为防止块石后面的土体被海浪淘涮,常在石墙后设置0.7m厚的碎石反滤层。

石墙与护坡相比,优点是节省土方,土堤坍损时石墙也不致随之坍损。但自重较大,容易沉陷;波浪在墙上反射所形成的重复波,能加大底流速度,掏涮墙基;直墙还会因激浪越顶,冲损土堤。

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