《商业计划-可行性报告》XX海防堤加固工程可研8

*海防堤加固工程可行性研究报告*研究院二三年九月编写单位：*核 定： *审 查：*项目负责人： *参 加 人员： * 目 录1、综合说明11.1序言11.2水文21.3工程地质21.4工程任务与规模21.5工程布置及主要建筑物31.6施工31.7投资32、水文42.1.自然概况42.2 气象42.3 潮 汐52.4冰情3、工程地质3.1地质勘察3.2地层特征3.3水文地质3.4地质构造稳定性3.5地质评价及结论4、工程任务与规模4.1工程建设的必要性与可行性4.2 工程规模5 工程总布置及主要建筑物5.1工程等别和标准5.2堤线确定5.3总体布置和主要建筑物型式6主要建筑物设计6.1海防堤工程6.2交通桥7工程管理7.1管理机构规模与人员编制7.2管理范围与措施8施工组织8.1施工条件8.2施工方法9环境影响评价9.1加快堤外滩涂淤积9.2对当地环境的影响9.3对资源的影响9.4对水土保持的影响10工程投资估算10.1工程说明10.2编制原则10.3编制依据10.4投资估算71、综合说明1.1序言为保障农业、水产养殖业的发展，减少因发生风暴潮给当地的养殖业、种植业及人民生命财产所带来的自然灾害，积极提高现有的堤防标准，把潜在的自然风险降低到最小，是*发展的重要任务之一。*海防堤加固工程是在已取得*海防堤建设的成功经验，以及取得显著的经济效益和社会效益的基础上，又一新的建设项目。*海岸线分布*西南部，北起接官厅挡潮闸南至辽滨排水闸全长52.11KM，80年代已完成的接官厅至二界沟20于公里的海堤防护，近期海防堤工程于2000年2月4日正式开工，完成海防堤长7.25公里，交通桥3座，工程于2001年6月29日完工，并在2003年2月20日通过了分部验收。海防堤续建工程于2001年1月开工，完成海防堤长8.555公里，交通桥3座，现在正处于维护及整形阶段。工程计划于2003年末完工。此次*海防堤加固工程可行性研究中，拟建海防堤3850米，建设2座纳潮用交通桥，工程总投资4925万元。执行国务院和海洋部门新的文件规定，限制滩涂的开发，如果大面积的改变海域和滩涂的现状，需经省以上部门批准的规定，在不改变和破坏现有环境的基础上，此次工程本着投资少，防护标准高的原则对原有防潮堤进行加固。准备加固的这段海堤，是原有防潮堤，该段堤是70年代建设的防潮堤。堤顶宽23米，堤顶高程4.5米左右，地面高程1.52.0米，边坡1：1.5。因为没有防护措施，迎水坡已经被风浪冲成陡坎，每年大风大浪时，都要组织人力、物力进行抢险加固维护，一旦开口决堤就会造成巨大的损失。所以，必须对这段防潮堤进行加固，使之成为标准的海防堤。*海防堤加固工程，位于*滨海滩涂上，北起荣兴乡海滨村（紧邻已达标准海防堤工程），南至斗沟子村。该项工程的改造建设，不仅为*发展水产养殖业创造有利条件，同时也保护着荣兴乡2个村屯，0.2万多人口，0.4万亩耕地，0.7万亩水产养殖业。为国家年创产值约1000万元。该工程的建设对保护区的经济发展和社会稳定具有十分重要的作用。*人民长期生活在海边，向海要效益，积累了丰富的实践经验，从80年代以来成功地修建了防潮堤和荣兴海防堤工程总计40于公里。因而对本次加固工程的修建在技术上是可行的。1.2水文本工程所在区域属北温带季风区海洋性气候，根据*气象站多年观测资料，该地区多年平均降雨量为646.8mm，多年平均蒸发量为1653.6mm，多年平均气温为8.4，多年平均风速4.4m/s，多年平均相对湿度为67%；多年平均冻土深度为113cm；多年平均冻冰厚度为2530cm。潮汐属于非正规的混合潮型。平均高潮位1.45m，平均低潮位-2.4m，最高高潮位3.20m，最低低潮位-2.68m。1.3工程地质工程场地地质条件，土壤属于盐缄土。主要以淤泥质粉质粘土、粉质粘土和粉土类粉质粘土组成。承载力在60110Kpa之间。场地土类型为中软性场地土，类别为二类。根据建筑抗震设计规范（GBJ11-89）规定，判别粉土类粉质粘土层为不液化土。1.4工程任务与规模本期拟建工程：海防堤3850米，交通桥2座。因为是在原防潮堤的基础上进行加固，不对生态环境构成威胁或破坏。1.5工程布置及主要建筑物拟建的*海防堤加固三期工程，堤线确定在1.5m2.0 m高程线上。海防堤为梯形断面。海堤顶宽为4.0m，堤顶高程6.14m，迎水坡1：2，背水坡1：2.5，海防堤总长3850m，交通桥布置在0+000和3+850处。每座桥分两跨，每跨长10m，桥宽为5.0m，桥面高程6.0m，渠底高程-0.5m。1.6施工*海防堤加固三期工程利用滩涂的土壤进行就地筑堤，采用高含水量土壤冬季筑堤施工技术。拟建工期为12月中旬至第二年3月间。先利用地表冻结土在堤线迎潮侧100米处修筑施工围堰，围堰顶高程为3.32m。然后机械运土修筑海堤，海堤填筑完成后立即进行砌石护坡施工，待海防堤完成后，并将潮沟纳潮口封堵后再进行交通桥施工。1.7投资*海防堤加固三期工程主要包括：原防潮堤加固、交通桥等工程。主要工程量、材料量及投资估算：主要工程量：土方21.56万立方米，砌石1.82万m3，砼0.1272万 m3，土工布5.35万m2。山皮土0.39万m3，路缘石0.035万m3。主要材料量：块石21100m3，碎石7500m3，沙子700m3，水泥382吨，钢筋23吨。工程总投资1218.44万元。该项工程竣工后，对保护区防潮能力的提高，促进水产养殖业的发展，提高本地区的经济效益等都将起到十分重要的作用。环境评价分析，工程在正常运行情况下不会出现危害性影响。综合分析，可以认为该工程是可行的。2、水文 2.1.自然概况*海堤加固三期工程位于*辽河三角洲冲积平原西南滨海滩涂上，地势较为平坦，东高西低，地面比降在1/1000左右，地面高程为0.02.50m。2.2 气象距离该工程最近的气象台是*气象站。根据*气象站多年观测资料，经统计分析，该站的降雨、蒸发、气温、地温、相对湿度、日照、风速、风向、冻土深度、冰冻厚度等的多年月平均值列入表2-1、表2-2、表2-3。表2-1 气象站多年月平均气象特征值表 月份项目降雨量(mm)蒸发量(mm)气温(。C)最高气温(。C)10cm深地温(。C)相对湿度(%)日照(h)风速(m/s)最大风速(m/s)最多风向15.131.5-10.2-3.961.0209.64.018.0NNE26.047.27.5-1.058.0209.14.416.3SSW38.6103.30.35.9-1.056.0246.35.019.0SSW435.8193.88.914.68.958.0252.35.820.0SSW548.9207.916.321.66.962.0275.15.620.0SSW660.6236.4213.025.822.672.0249.34.417.0SSW7176.4201.424.628.325.981.0218.63.913.7SSW8169.0186.323.928.12680.0233.03.416.7SSW977.1162.518.423.620.073.0246.73.716.0SSW1036.3122.710.516.011.969.0230.14.316.0SSW1117.063.61.46.74.267.0196.44.316.0NNE126.034.06.6-1.064.0197.33.916.0NNE多年平均 值646.81653.68.413.767.02762.84.420.0SSW表2-2 最大极端冻土深度 单位：cm月份1011121234多年平均冻深冻深52971112113136131113表2-3 多年各月平均冻冰厚度 单位：cm月份12123多年平均冻厚142030304530402430 由上述三个表中可以看出，该地区多年平均降雨为646.8mm，雨量多集中于汛期7、8两月，占多年平均雨量的53.4%，并常为暴雨形成洪涝灾害；多年平均蒸发量为1653.6mm，5、6、7三个月最大，均在200mm以上；多年平均气温为8.4，7、8月温度最高；多年平均初霜期为10月5日，终霜期4月19日，无霜期177天；多年平均日照为2762.8小时；多年平均风速4.4m/s，1986年4月8日曾发生过瞬时最大风速27m/s；多年平均相对湿度为67%；多年平均冻土深度为113cm；多年平均冻冰厚度为2530cm。2.3 潮 汐2.3.1潮位资料海堤加固三期工程位于双台子河入海口与大辽河入海口之间，该海域直接受渤海海潮浸没影响，因此该海防堤设计必须以渤海潮位测验资料为依据。通过调查得知，地区附近国家潮观测站收集的潮位资料，只有！站和四道沟站的资料可采用。！站位于大辽河感潮河段下游，径流对潮位影响较小，具有多年长期观测资料。四道沟站是个完全受潮汐控制的观测站。本工程潮位资料采用以！站资料为主，以四道沟站资料为辅。观测资料如表2-4表2-4 潮位观测资料！站四道沟站1951-1994年年最高潮位1960-1985年年最高潮位1966-1987年日潮位1963年7、8月日高潮位1963年7、8月日高潮位2.3.2潮位计算！站多年最高潮位资料按皮尔逊型频率分析，计算结果见表2-5。表2-5 ！站潮位频率分析计算结果序号年份最高潮位Ki2频率序号年份最高潮位Ki2频率1563.200.0142.4421872.840.00051.222943.110.0084.8822582.830.00053.663733.100.0077.3223572.810.00056.104853.080.0069.7624772.800.00058.545633.030.00412.2025742.800.00060.986833.010.00314.6326662.800.00063.417703.000.00217.0727782.790.00165.858842.960.00119.5128762.780.00168.299712.960.00121.9529682.780.00170.7310752.940.00124.3930862.770.00173.1711812.930.00126.8331722.770.00175.6112642.930.00129.2732822.760.00178.0513612.920.00031.7133672.760.00180.4914692.910.00034.1534652.750.00182.9315622.910.00036.5935912.740.00285.3716592.910.00039.0236792.730.00287.8017882.890.00041.4637892.710.00390.2418602.870.00043.9038932.680.00492.6819552.860.00046.3439802.570.01095.1220902.850.00048.7840922.540.01297.56注 ： 表中:ki为系数图2-1 ！站潮位频率曲线由图2-1可以看出经验频率点与Cv=0.05、Cs/Cv=3时的理论频率曲线匹配良好。查得各频率对应的设计高潮位见表2-6。 表2-6 ！站各重现期设计高潮位重现期（年）30年一遇20年一遇10年一遇设计潮位（m）3.13m3.10m3.03m四道沟站多年最高潮位资料按皮尔逊型频率分析，计算结果见表2-7。表2-7 四道沟站潮位频率分析计算结果序号年份最高潮位Ki2频率序号年份最高潮位Ki2频率1853.190.0153.70414782.810.00051.8522723.060.0067.40715692.80.00055.5563813.050.00511.11116622.790.00059.2594733.040.00514.81517602.780.00062.9635833.040.00518.51918682.770.00166.6676702.990.00322.22219742.750.00170.3707712.940.00125.92620652.740.00174.0748632.890.00029.63021772.720.00277.7789642.870.00033.33322822.710.00281.48110752.850.00037.03723662.700.00285.18511842.840.00040.74124672.650.00588.88912792.830.00044.44425762.650.00592.59313612.820.00048.14826802.600.00796.296潮位（m）图2-2 四道沟站潮位频率曲线由图2-2可以看出经验频率点与Cv=0.05、Cs/Cv=3时的理论频率曲线匹配良好。查得各频率相应的设计高潮位如表2-8。表2-8 四道沟站各重现期设计高潮位重现期30年一遇20年一遇10年一遇设计潮位3.11m3.08m3.03m由以上两站潮位计算分析可知两站的潮位计算结果基本一致，且相关性好，1963年7、8月同步观测潮位资料进行高潮相关分析，相关系数为0.982，可见！站与四道沟站所观测的高潮位是相关的、同步的。故海堤加固三期工程设计潮位以！站的潮位分析结果为准。*海防堤加固三期工程所处海域直接受渤海海潮侵没影响。渤海潮汐属于非正规半日混合潮型，即每天出现低低潮、高高潮、高低潮和低高潮。根据四道沟、盘山、！等国家潮位观测资料经统计分析，以！站为准。其潮位特征值列于表2-9。表2-9 ！站潮位特征值表 站名资料年限（年）平均高潮位(m)平均低潮位(m)潮差（m）最高高潮位(m)最低低潮位(m)平均最大！221.45-1.242.694.173.20-2.682.4冰情 该工程地区位于冰情较为严重的辽东湾东部，一般每年12月上旬见初冰，终冰在下年的3月下旬，12月冰情最为严重。近海海域以流冰为主，分布在0.5m高程以下。近岸的浅水海岸地带则为固定冰。固定冰分布在浅滩上，受地形影响宽度不等。厚度一般为2030cm，冰线在1.5m高程上。固定冰对工程没有影响。如果堤线选在0.5m高程以下要考虑动冰推压力的影响。3、工程地质3.1地质勘察 盘锦市水利工程地质勘探处于2002年3月4日至2002年5月10日进行了该工程的可行性研究阶段的地质勘察，揭示了堤基地层结构，对地质的液化可能性、地基承载力进行评价。完成钻孔5个，标贯29次，原状样5件，扰动样5件，水样1件。3.2地层特征 拟建工程场地地层由第四纪全新世海相沉积物所组成。现根据地勘资料，地层状况自上而下大致分3个工程地质层，分述如下：淤泥泥质粉质粘土 灰褐色，局部为黄色，高压缩性，含水饱和，呈流塑状态，分布于整个场地，局部夹粉土。该层地基承载力标准值fk60kPa，为软弱地基土。含水量稍大于液限，孔隙比1.197，压缩系数0.66。层底埋深0.200.80m，层厚0.200.80m。粉质粘土 呈灰和灰黑色，属中高压缩性，含水饱和，呈流塑软塑状态，分布于整个场地，局部夹粉土，该层地基承载力标准值fk100kPa，为一般天然地基土。含水量稍大于液限，孔隙比0.933，压缩系数0.486。层底埋深1.602.50m，层厚1.202.10m。粉土夹粉质粘土 深灰色，粉土稍密中密，粉质粘土软塑流塑状态，属中压缩性，分布普遍。该层地基承载力标准值fk110kPa，为一般天然地基土。含水量接近液限，孔隙比0.807，压缩系数0.331。层底埋深1.602.50m，最大揭露厚度12.5m。以上各土层详见附图;工程地质剖面图和附图典型钻孔柱状图。3.3水文地质场区地下水为第四纪孔隙潜水，主要是海水，大气降水入渗补给，水位受潮汐影响，并随季节变化。水质为CL-Ka.Na型，PH=7.90，矿化度很高，属咸水。土层渗透系数K=1.58*10-44.75*10-4。3.4地质构造稳定性（1） 抗震烈度据国家地震局1990年发行的中国地震烈度区划图表明：本区地震基本烈度为度。据建筑抗震设计规范（GBJ11-89）和1975年海城地震实测资料，本区可只考虑近震影响。（2）场地内应判定液化的地层为饱和的粉土夹粉质粘土层，其粘粒含量大于10%，根据建筑抗震设计规范（GBJ11-89）判定为不液化土。（3）依据地区经验及建筑抗震设计规范（GBJ11-89）的规定，综合判定场地土类型为中软场地土，建筑场地类别为类。3.5地质评价及结论（1） 土壤力学性能评价 层淤泥质粉质粘土：流塑，高压缩性，高含水量,分布于表层，承载力fk=60kPa，为软弱地基土，拟建堤时应清除或采取相应措施。 层粉质粘土：流塑软塑，中高压缩性，分布普遍，承载力fk=100kPa，为一般天然地基。 层粉土夹粉质粘土：粉土稍密中密，粉质粘土软塑流塑，中压缩性，分布普遍，承载力fk=110kPa，为一般天然地基。（2） 海防堤稳定性评价海防堤是采用就地取土修筑的均质土坝。影响其稳定因素有海浪对海防堤冲刷、堤坝的渗透变形及地震作用等，因而应进行护坡防护，并应注意堤坝的不均匀沉降影响。（3）交通桥基础方案建议根据该场地岩土工程条件，结合建筑物规模和类型，建议拟建交通桥采用钢筋砼浅基础，以层（粉质粘土）或层（粉土夹粉质粘土）为基础持力层。（4） 取土场条件评价根据土的分析成果：取土场3.5米深度范围内主要为粘性土、粉土：最优含水量18.1%，最大干密度1.75g/cm3（取土深度为1.01.5米）其指标符合筑堤土料的指标要求。有用层厚度按1.5米考虑，取土场开采储量满足规划总取土量的要求，且开采比较容易，可机械开采，运输距离较近。对大冻土块、冰块、腐植土、杂草等应进行处理。地基土物理力学指标统计详见盘锦市*海防堤加固三期工程地质勘察报告（可行性研究阶段）。（5） 该场地地势较平坦，属中软场地土，为类建筑场地。（6） 本区基本烈度为度。根据建筑抗震设计规范（GBJ11-89）综合判定为不液化场地。（7）依据海水水质分析资料，水化学类型为 CL-Ka.Na型，PH=7.90，矿化度很高，氯离子含量达22520.7毫克/升，属咸水，对砼具有弱腐蚀性。对混凝土中的钢筋亦具弱腐蚀性。（8） 本区标准冻土深度0.80米。4、工程任务与规模4.1工程建设的必要性与可行性*海防堤加固工程是在已经取得三角洲农业综合开发建设和*海防堤工程的成功经验的基础上又一新的工程项目。完建的海防堤工程已在促进海产养殖、拉动地方经济方面发挥了重要的作用，取得了可观的经济效益和良好的社会效益。实践已经证明，对于一个农业大县来说，为了保障经济增长，为了推动农业种植结构调整和进一步改善农业生产条件，老化改造工程建设，是一条完全可行之路，因此工程项目的实施，是完全必要的是合理可行的。4.1.1必要性1、 建设海防堤是提高*防潮标准的迫切需要。我县在低潮位的情况下，原有防潮堤顶宽2米，堤顶高程4.0米，内外边坡1：1.5。但是，迎水坡因为没有防护，已经被风浪冲刷成陡坎，并且堤线曲折，防潮标准非常低。不可能通过老防潮堤充分发挥作用。防潮标准低下,一遇大潮必然造成极大的浪费和损失。近年潮水变化大,由于滨海养殖业的发展，在给我们带来损失的同时也给了我们极好的经验和教训。从近年潮水的趋势来分析，理论上依靠频率曲线大潮出现的机率不大，而在实际运行中，在潮水突袭时刻，人们的生产生活受到严重威胁，只有提高防潮标准这样才能提高*防潮减灾能力。2、建设海防堤加固工程是增强全县防潮的能力，减轻海潮威胁的迫切需要。目前，已建成的海防堤已达40于公里，目前，*目前已成为我省重要的水稻、芦苇、水产品生产基地和石油化工基地。*海防堤加固工程建成后可减少自然灾害的威胁，保护辽滨苇场及荣兴乡2个村屯、0.2万多人口、0.4万多亩耕地、0.7万亩水产养殖区。对当地的经济发展起到积极的促进作用，拉动地区经济腾飞，提高城乡人民的物质生活水平，加快综合农业开发的步伐，保持国民经济持续、稳定、协调的发展进一步推动我县经济的发展。因此兴建海防堤工程对发展经济保障人民生命的安全十分必要，而且越早建成就越早产生效益。因此此次建设*海防堤的目的，是和现有的防潮堤连成一线，成为我县又一个重点防洪骨干工程。 3、建设*海防堤，是树立先进县完整形象的迫切需要。 *是我省乃至全国闻名的先进大型标准灌区。田间工程过硬，田、林、路、渠布局规范合理，田成方、林成线、渠成网，遇旱能灌，遇涝能排，农业水平很高。特别是近年来，通过搞种稻、种菜、养蟹三位一体高效农业和节水示范区工程，使灌区逐渐向现代生态农业方向转化。如此高标准的田间工程受到了国家、省、市及国际友人的高度评价。而海防工程的陈旧老化与田间工程相比，显得极不协调，与其它先进农业大县相比更是逊色落后很多。所以从此方面来看，建设*海防堤亦势在必行。4、建设*海防堤，是工程老化改造，续建配套的迫切需要。 建设区内*海防堤运行30多年来，海潮破坏严重，大部分堤坡形成险工存在不安全性。特别是近年大潮对防潮堤损坏严重，目前海防堤带病运行，超期服役，已是到了非改造不可的程度了。如果不对其进行彻底治理，仅是荣兴农场的2个村和一个农业标准园区的安全都毫无保障。4.1.2可行性 1、各级党委和政府高度重视，领导措施得力，为工程的实施提供了强有力的组织保证。目前，加强基础设施建设，加大老化改造力度，促进“两高一优”农业可持续发展，在*各级党委和政府中已经形成共识。我县是农业大县，又是直接受海潮危害，对于灌区建设问题，历届县委、县政府都从可持续发展的战略高度予以高度重视，作为事关全局的大事来抓，并且严格把关，确立了“治、防”相结合的方针，探索出了一条行之有效的治潮思路，形成了灌区建设的良循环。因此*海防堤加固工程，有县委、县政府的正确领导，那么在组织方面即是取得了强有力的保证，是完全可行的。 2、农民对*海防堤工程建设认识高，信心足，要求迫切。近年多次大潮，特别是2000年以来，我县遭受物特大潮水多次，受灾面积之广，持续时间之长，破坏面积之大，都是历史上从来少有过的。海防堤工程落后，使灌区农业生产受到严峻的考验，同时更使农民群众深刻体验到了*海防堤加固工程建设的重要性和紧迫性，农民把海防堤加固工程视为保障正常生产生活运行的生命线，因此投资、投劳进行海防堤加固工程改造建设的积极性较高。从此方面来看，*海防堤加固工程，是有很好的群众基础的，是完全必要可行的。3、*海防堤加固工程，在技术上是有保障的，是完全必要可行的。 按照省水利厅所作的灌区续建配套与节水改造总体规划的要求，*海防堤加固工程是2004年必须上马的工程项目。因此县党委和行政领导班子对此工作极其重视。为了编制科技含量较高的可研报告，组织了高级工程师、水工工程师等大批技术过硬的技术人员，进行了为期二个月的野外勘察、测量、调研工作，按着“实事求是，积极创新，注重实效”的原则，严密科学地进行了大量的前期工作。从此方面来看，县委、县政府领导的精心指导，省、市、县三级技术人员的科学论证，为*海防堤加固工程的顺利实施奠定了坚实的技术基础。4、*海防堤加固工程，在经济上是完全可行的。工程总需要投资884.94万元，可改善灌溉面积16万亩，亩增产水稻40Kg，水稻价格1.2元/公斤，则可年增产640万公斤，年增值768万元，分摊系数取0.7，则年增净效益为537.6万元，需两年多的时间即可收回投资。以上是保守的分析方法，如果按种稻、种菜、养蟹三位一体种植模式去分析，则经济效益更加可观。4.2 工程规模*海防堤加固三期工程。拟建海防堤3850米，工程主要由海防堤、交通桥所组成。交通桥长20m，桥宽为5.0m，每座桥分2跨。桥面高程6.0m，渠底高程-0.5m。5 工程总布置及主要建筑物5.1工程等别和标准*海防堤加固三期工程保护着荣兴乡2多个村屯、0.2万人口、0.4万多亩水田、0.7万多亩海水养殖区。根据海防堤保护区面积和工农业生产以及对加快*经济发展的重要作用，按照堤防工程设计规范（GB50286-98）中对防护对象级别和防洪标准的规定：“乡村防护区人口20万人，防护区耕地30万亩，防护对象等别为四级，防洪标准为“1020”年。据此确定*海防堤工程级别为五级，挡潮标准确定为10年一遇。5.2堤线确定拟建海防堤建设，主要思想是节省投资，提高防潮标准，对原有防潮堤进行加固和扩建，堤线也就随原堤线。海堤建设长3850米。5.3总体布置和主要建筑物型式拟建*海防堤加固三期工程位于*荣兴乡西南部，紧邻已达标的海防堤，地面高程1.5米2.0米的滨海滩涂上。海防堤总长3850米，共设置了2座交通桥。具体布置详见工程平面位置图。海防堤为梯形断面，由于当地缺少砂石料，采用就地取土填筑而成。交通桥标准为汽-10级，桥长为20m，共两跨，每跨10m，桥面宽均为5m，桥台、桥墩为素混凝土结构，桥面、基础及墩帽采用钢筋砼结构。6主要建筑物设计6.1海防堤工程6.1.1 潮汐！站的10年一遇标准的最高潮水位为3.03米。潮位特征值见表6-1。表6-1 ！站潮位特征值表站名资料年限（年）平均高潮位（m）平均低潮位（m）潮差（m）最高高潮位（m）最低低潮位（m）平均最大！221.45-1.242.694.173.20-2.686.1.2风场要素及波浪 风场要素根据气象站提供的连续36年实测资料，经统计分析，确定对拟建海防堤最不利风向为SSW，其最大风速为20m/s，利用皮尔逊三型曲线进行频率分析，现将分析成果列于表6-2。表6-2 陆上风速频率分析成果表 单位m/s重现期30年一遇20年一遇10年一遇设计风速21.721.119.1 波浪要素拟建海防堤波浪要素采用莆田试验站方法计算，重现期采用10年，求得风区波浪要素结果列于表6-3。 6-1 6-2 6-3式中：g重力加速度，取9.8m/s；d风区平均水深(m)，海防堤风区平均水深6.20m（由风区内SSW风向水下剖面图计算而得，详见图（5-3）；回水堤风区平均水深3.53m（平均水深设计潮位值设计渠底高程）；V设计风速(m/s)，V=19.75m/s（V海上10m=V陆KzK，其中Kz风速高度换系数，Kz=0.94；K风速增大系数，K=1.10）；F风区长度(m)，由有效风区法求得，海防堤风区长度F=10000m；回水堤风区长度F=500m；T平均周期，(s)；L平均波长，(m)；H平均波高，(m)；图6-1 SSW风向水下剖面简图地区重现期为10年，求得风区波浪要素结果列于表6-3。表6-3 风区波浪要素计算成果表项目平均波高（m）平均周期（s）平均波长（m）海防堤0.693.6920.33当波浪由风区深水处向堤线位置传播，按堤防工程设计规范要求进行波浪的浅水变形计算：现将计算成果列于表6-4。 6-4式中：H计算点波高，(m)；Kr波浪的折射系数，依据经验取Kr=1；Ks波浪的浅水变形系数，查港口工程技术规范第三篇海港水文附录十；H0深水波高，(m)；表6-4 设计风浪要素成果表项目堤前水深（m）堤前波高（m）平均周期（s）堤前波长（m）海防堤1.930.693.6914.51 波浪爬高拟建海防堤迎潮面坡比1：2，波浪爬高按下式确定： 6-5式中：RP波浪爬高（m）；K斜坡糙率，海防堤为0.8，回水堤为0.9；Kr经验系数，海防堤为1.29，回水堤为1.294；Kp爬高累计频率换算系数，海防堤为1.76，回水堤为1.94；K波浪与堤轴线的角度系数，海防堤0.98，回水堤为0.76；m斜坡坡率为2；H堤前波浪的平均波高（m），海防堤为0.69m，回水堤为0.20m；L堤前波长（m），海防堤为14.51m，回水堤为6.29m。海防堤风浪爬高计算结果见表6-5。表6-5 风浪爬高计算结果项目名称波浪爬高（m）海防堤2.50 风雍水面增高风雍水面增高按下式计算：式中：e计算点的风雍水面高度，（m）；k综合摩阻系数，k=3.610-6；V设计风速，v=19.75m/s（海上风速）；F风区长度，（m）；海防堤为10000m，回水堤为500m；D平均水深，（m）；海防堤为6.2m，回水堤为3.53m；风向与垂直于堤轴线的法线的夹角，海防堤为180，回水堤700。海防堤风雍水面增高计算结果见表6-6。表6-6 风雍水面增高计算结果项目名称风雍高度（m）海防堤0.1106.1.3堤顶高程海防堤堤顶高程按海防堤设计潮位加堤顶超高来确定。按下式计算：H=h+y 6-7Y=r+e+a 6-8式中：H堤顶高程，（m）；h设计潮位，（m）；y堤顶超高，（m）；r设计波浪爬高（m）；e设计风雍水面高度，（m）；a安全超高（m），按堤防工程设计规范（GB50286-98）选取。海防堤堤顶高程计算结果见表6-7。表6-7 海防堤堤顶高程项目设计潮位波浪爬高风雍增高安全超高计算堤顶高程单位mmmmm海防堤3.032.500.110.506.146.1.4海防堤断面确定海堤为陆地与海域的分界线，根据堤顶有防护维修、防汛抢险、产品运输等交通要求，依据堤防工程设计规范（GB50286-98）的有关规定，结合已有海防堤工程设计经验与基础资料的分析，确定海防堤的堤顶高程分别为6.14m，顶宽均为4.0m，迎潮坡比为1:2，背潮坡比确定为1:2.5。 6.1.4.1渗流计算对堤基进行渗流稳定计算。海防堤在挡潮过程中，不能形成稳定渗流，按不稳定渗流进行计算。渗流在背水坡坡脚出现所需时间T为： 6-9 6-10式中： k堤身渗透系数，k =2.7410-4cm/s；n0土的有效孔隙率；n孔隙率，n=52.3%；H堤前水深，(m)；Sw饱和度，Sw=96.55。经计算得背水侧坡脚渗出最短时间T=173h，由于渤海潮型为非正规半日潮，间隔12小时25分，所以堤体内不能形成稳定的渗流。计算断面图见图6-4。图6-2不稳定渗流浸润线计算简图浸润线锋面距迎水坡脚的距离L：L=2KHt/n0式中：参数同上式经计算得L=7.333米。6.1.4.2稳定计算筑堤土料为淤泥质粉质粘土和粉质粘土，土堤的失稳破坏形式为圆弧滑动。采用瑞典条分法计算。 6-11式中：Ks计算安全系数；C滑动面的凝聚力，取C7.6kPa；L滑弧总长，(m)；r土的密度，取r18.2kN/m3；bi，hi土条的宽度和高度，(m)；W土条重量 ，（kN/m）, W=rbi；ai土条弧边的弦与水平线夹角度；土的内摩擦角度，取17.6。计算简图见图6-5。图6-3 堤体稳定分析计算简图海防堤的稳定分析计算结果见表6-8。表6-8 海防堤稳定安全系数计算结果表部位堤高（m）稳定安全系数海堤5.161.10经计算分析，施工期最小安全系数Ks=1.10=K=1.10，满足堤防工程设计规范（GB50286-98）表2.2.3中、土堤抗滑稳定安全系数5级工程、正常运用条件下的Ks=1.10的要求。工程场地地震烈度为级，地堪过程中未发现有地震液化遗迹，且海防堤等级为级时，按规范要求不需进行抗震设计。6.1.4.3护坡体稳定计算取单位延米护坡段进行受力分析。土工织物重量忽略不计，其稳定安全系数K： 6-12式中：K抗滑稳定安全系数；G单位延米护坡垂直层重量，块石和碎石重量，土工织物重量忽略不计；L坡长，m；边坡角度，26.57；f护坡体与堤体的摩擦系数；c咬合凝聚力，由确定；=Min(1，2) 6-13式中：1护坡体内摩擦角；2护坡体与填土的摩擦角，由于堤体迎水坡有编织布防护，固f2应取护坡体与编织布的摩擦角；编织布与砌石体的摩擦角38.81，=24，计算得K值为1.02满足设计要求。 在土工织布铺设时，为便于施工用铆钉固定，这更增加其与堤体之间的抗滑阻力。另外堤坡护脚工程是护坡工程稳定的重要因素，所以堤脚齿槽砌石应确保质量，只有当护脚工程已全部满足设计要求之后，再实施后序的护坡工程。上述稳定计算方法同样适用于与回水堤和纳潮渠，其结果满足规范要求。6.1.4.4沉降计算*海防堤加固三期工程采用冬季高含水量土壤筑堤技术、冻暖土相结合的方式进行筑堤。根据*海防堤一、二期工程的实际观测资料，沉降量在20%左右，本次设计海防堤沉降量按堤高的20%予留。6.1.4.5防冻抗冻措施海防堤位于冰情较为严重的辽东湾东部，一般每年12月上旬见初冰，终冰在翌年3月下旬，12月冰情最为严重。工程地区近海海域以流冰为主，近岸的浅水海岸地带则为固定冰。固定冰分布在浅滩上，受地形影响宽度不等，厚度一般为2030cm。冰线在1.5m高程上。为防止堤体被冰凌破坏引起土体淘刷流失失稳，需在堤前采取防冰措施。初设考虑采取堤前布置木桩和放置苇捆方法，木桩直径15cm以上，长34米，打入水中1米，间距1米。苇捆置于木桩与土堤之间。6.1.5海防堤护坡海防堤因潮汐、风浪等作用需要进行防护，回水堤与海防堤相比基本上只起挡潮作用。为了节省工程投资，回水堤不进行防护。根据已有海防堤工程的实践经验，采用干砌石护坡。干砌石护坡：3.50米高程以下采用40cm厚干砌石，3.50米高程以上采用30cm厚干砌石，干砌石下铺10cm厚碎石垫层，碎石垫层下设置400g/m2无纺布的反滤层。堤脚采用齿槽加固，齿槽挖深0.7米，底宽1.0米，顶宽2.4米；在堤肩处设置齿墙固定无纺布，齿墙深0.4米，宽0.3米。干砌石护坡见附图。 干砌石厚度按堤防工程设计规范(GB50286-98)计算公式： 6-14式中：K1系数，取K1 =0.266；rb块石的重度（kN/m3），rb=26.5kN/m3；r海水的重度（kN/m3），r=10.1kN/m3；H计算波高(m)，d/L=0.1330.125,H取H4%=1.13m；L波长（m），L=14.51m；m斜坡坡率，m=2。经计算t=31cm。本设计中护坡设计方案定为：3.50米高程以下护坡干砌石厚度40cm，3.50米高程以上护坡干砌石厚度30cm。 护坡、护脚块石抗冲粒径计算斜坡堤护坡、护脚块石抗冲粒径计算采用堤防工程设计规范中的公式(D.3.2-1)： 6-15式中：d折算直径（m），按球型折算；V水流流速，（m/s）；C石块运动的稳定系数，倾斜底坡C1.2；rs石块的重度，取rs=26.5(kN/m3)；r海水的重度，r=10.1(kN/m3)。经计算得抗冲粒径d=34cm。 反滤层为防止海防堤在风浪的作用下筑堤土颗粒流失，需要设置反滤层加以保护。无纺布滤层按水利水电工程土工合成材料应用技术规范（SL/T225-98）规定要求选用，初步选择的无纺布规格为400g/m2。具体见表6-9表6-9 土工织物物理力学性能表项目重量g/m2厚度mm孔径mm抗拉强力及伸长率渗透系数cm/s与土摩擦090050强力N/5cm伸长率%凝聚力kpa摩擦角无纺布4002.590.0730.096横向纵向横向纵向3.53*10-31027288.8344.097.095.6满足反滤准则（095nd85）和渗透准则（Kg KVS ）的要求。采用400g/m2的无纺布做滤层能够满足设计要求。无纺布在铺设前，先清除坡上杂草、杂物，坡面凸凹部位要进行削坡填补，使之符合设计断面。无纺布铺设时，先缝合成约10米宽布块，然后沿坡面铺设。相邻两块之间采用搭接方法，搭接宽1.0m。无纺布上下两端嵌入齿墙和齿槽内。施工中严禁在无纺布上吸烟，避免织物被烧破，并防止利物扎破或刺破无纺布。无纺布铺设后尽快铺碎石，以免暴晒降低强度。 堤顶路面防护海防堤堤顶有交通、防汛等要求，堤顶路面可直接铺设30cm的山皮土压实作为交通道路。6.1.6海防堤结构型式渗流计算和稳定分析结果表明拟定海防堤断面满足渗流和稳定要求。海防堤的堤顶高程6.14m和4.40m，顶宽4.0m ，迎水边坡1:2.0，背水边坡1:2.5，护坡采用干砌石护坡。海防堤3.50米高程以下护坡干砌石厚度40cm，3.50米高程以上护坡干砌石厚度30cm。路顶面为圆弧形，为便于排水，坡度为2%。为满足施工和方便交通，其上覆盖30cm厚山皮土。海防堤设计断面见标准断面图。 6.1.7筑堤材料选择荣兴滨海地区是多年来退海落淤形成的淤积滩涂，现场无砂、石料，也无淡水，只有滩涂2-3m厚表层土，为淤泥质土，其下层为含水量较大的粉土，地基承载力较低，根据该地区的实际条件和以往筑堤经验，施工期均选在冬季。海堤设计与施工方案既要技术先进，又应经济合理、安全可靠。因此，对于选用砌石或混凝土等外运材料筑堤，已被当地以往的筑堤经验所证明，是不经济的，同时冬季施工的质量也难以保证。从地区已成海堤的建设经验，采用当地表层土筑堤，为防止海浪冲涮在迎水坡上加以防护，从经济上、技术上都是可行的。6.1.8施工围堰海防堤填筑施工之前需先修建施工挡潮围堰，围堰采用当地土料填筑。围堰搭建在堤线位置迎潮侧前100米的位置，用反铲挖掘机挖土修筑。围堰顶高程确定由于围堰施工期较短，堰顶高程由5年一遇施工期最高潮位加安全超高来确定。即：H=h+s， 6-16式中：h施工期最大潮位，2.82m；s超高，0.5m；则围堰顶高程H=2.82+0.5=3.32m。围堰断面尺寸堰顶高程取3.30m，堰顶宽2m，迎潮坡比1:2，背潮坡比1:2。围堰设计断面见图6-12。图6-4 围堰标准断面图6.2交通桥 根据地质资料该场地岩土工程条件，结合建筑物规模和类型，建议拟建交通桥采用钢筋砼浅基础，以层（粉质粘土）或层（粉土夹粉质粘土）为基础持力层。*海防堤加固工程，根据工程运行管理需要，标准为农用桥汽-10级，设2座交通桥。桥长均为20m，共两跨，每跨10m，桥面宽均为5m，桥面、基础及墩帽采用钢筋砼结构，其它部位为素混凝土，见附图：交通桥结构图。7工程管理7.1管理机构规模与人员编制为了*加固三期滩涂围垦工程的安全运行，保障人民生命财产安全，提高工程经济效益，实行科学管理，该工程建成后需立即建立工程管理机构，即海防堤工程管理所。海防堤管理所人员编制为8人，正、副所长各1人，管理所配有办公室200m2，其它用房100m2，备吉普车1台，摩托车1台，管理所与所属各段采用无线通讯联系。以上机构和人员可同已有海堤工程结合设置。7.2管理范围与措施海防堤、交通桥由工程管理所管理。要克服重建轻管的思想，必须加强海防堤的日常管理和养护维护及潮位观测。要实行分段管理，各段设立值班人员，并负责海防堤段的巡视及潮位观测，发现险情及时报告管理所。8施工组织8.1施工条件8.1.1自然条件*滨海滩涂地区为潮水经常浸没的盐碱荒地，地形较为平坦，土壤含水量大于液限。受自然条件的限制，海堤工程应采用高含水量土壤冬季筑堤技术。工期为12月中旬至第二年3月间，根据！潮汐资料分析，施工期平均高潮位为1.13m，平均低潮位为-1.33m，最高潮位为2.85m，最低潮位为-2.65m。8