【摘 要】本文通過分析勝利油田孤東海堤的建設(shè)過程、特殊的地理自然環(huán)境、存在的問題及其造成的原因，系統(tǒng)地提出了海堤防護(hù)加固應(yīng)遵循的原則及相應(yīng)的防護(hù)加固技術(shù)，可為勝利油田海堤及同類海堤、海油陸采工程的建設(shè)與防護(hù)加固提供參考。

【關(guān)鍵詞】海堤；防護(hù)加固技術(shù)；砼碳化

1 基本情況

勝利油田孤東海堤位于黃河入?？谖鞅保?987年建成，全長16.7km，圍海造陸面積76.3km2，海堤設(shè)計(jì)頂寬10米，頂高程在3.5～4.5m，擋浪墻高1米，是孤東油田和仙河鎮(zhèn)抵御風(fēng)暴潮的唯一屏障。海堤初建時(shí)，堤身材料采用就地取土填筑而成，護(hù)坡采用了蘑菇石、拋石、砌石等多種結(jié)構(gòu)形式。建成后，持續(xù)對海堤進(jìn)行了維護(hù)加固，先后采用了灌水泥漿防滲、柵欄板護(hù)坡、弧形反浪墻、水下不擴(kuò)散砼、砼扭工體等工藝技術(shù)，2004年至2005年又用管樁對孤東海堤北大堤進(jìn)行了堤腳直接加固與離岸堤加固，避免了海堤在2010年前歷次風(fēng)暴潮襲擊中發(fā)生大的險(xiǎn)情。自2011年起孤東海堤?hào)|大堤又進(jìn)入了險(xiǎn)情多發(fā)期。

2 孤東海堤存在問題

2.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低

孤東海堤初建時(shí)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，造成這種現(xiàn)象主要有以下幾方面原因：（1）孤東海堤原設(shè)計(jì)時(shí)參照的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)偏低；（2）進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，黃河來水來沙量的逐漸減少，造成堤前水深由建堤時(shí)的0m增加為目前的平均4.5m，堤前水深浪大，海堤的原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相對于目前的水深條件，已明顯偏低；（3）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括堤頂高程和結(jié)構(gòu)兩方面，并應(yīng)考慮足夠的沉降，而孤東海堤設(shè)計(jì)未考慮沉降和結(jié)構(gòu)方面的要求，部分堤段迎水面的消浪防沖結(jié)構(gòu)和海堤背坡防護(hù)明顯不足。

2.2 護(hù)坡抗沖能力偏低

孤東海堤中還有4.4km堤段的迎水坡及二層平臺(tái)采用漿砌石結(jié)構(gòu)，由于砌筑不緊密，或選用毛石重量小，厚度不足，不能抗御風(fēng)浪的襲擊，護(hù)坡破壞后堤身易被淘空，從而造成垮堤或缺口。海堤淤背未護(hù)砌，只采用草皮護(hù)坡，更是不堪一擊。

2.3 海堤基礎(chǔ)存在失穩(wěn)和漏水現(xiàn)象

孤東海堤都建在軟弱地基之上，且軟弱地層深厚，最深處達(dá)20m以上，施工時(shí)地基未經(jīng)任何處理，竣工后，沉陷量大，曾經(jīng)引發(fā)滑坡或護(hù)坡破壞現(xiàn)象，另一方面，軟基前采用拋石壓載處理，由于閉氣工程控制不嚴(yán)，引起堤基不同程度的漏水。

2.4 堤腳沖刷問題

孤東海堤普遍存在堤前及堤腳沖刷問題，由于堤腳沖刷引起的基礎(chǔ)、護(hù)坡破壞的情況，占總破壞數(shù)的10%左右。盡管比例不大，但海堤堤腳、堤前灘地缺乏保護(hù)，在潮水的作用下，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的沖刷，引起堤坡大量的脫落，從而導(dǎo)致護(hù)坡大面積的崩塌，進(jìn)而造成決口跨堤。

2.5 砼碳化破壞問題

從孤東海堤檢測統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，迎水面護(hù)坡砼及防護(hù)砼塊體腐蝕破壞方式和破壞程度隨所處的位置不同而有所差異，在水位變化區(qū)、浪濺區(qū)的砼，由于干濕交替，引起表層開裂、鹽類在砼毛細(xì)孔中結(jié)晶膨脹造成脹裂破壞；水中砼結(jié)構(gòu)，水分侵入后在冬季易造成凍漲破壞；全部暴露于空氣中的上部砼，因二氧化碳、氯離子隨風(fēng)進(jìn)入砼孔隙引起砼碳化破壞。

3 防護(hù)加固技術(shù)

海堤的防護(hù)加固技術(shù)有多種，一般應(yīng)根據(jù)形成破壞的原因，海堤的運(yùn)行情況及風(fēng)暴潮、潮水等相關(guān)因素，綜合考慮，因地制宜地選擇。現(xiàn)將孤東海堤的幾種常用的防護(hù)加固技術(shù)論述如下。

3.1 提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

要對海堤進(jìn)行徹底的防護(hù)加固，就必須按有關(guān)規(guī)范確定海堤設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，包括海堤堤頂高程和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。（1）堤頂高程的設(shè)計(jì)首先應(yīng)按海堤保護(hù)的范圍和重要性確定其設(shè)計(jì)頻率，然后按公式：堤頂高程=設(shè)計(jì)高潮位H+波浪爬高R+安全超高A確定。由于孤東海堤堤頂已經(jīng)硬化，且為運(yùn)輸主路，因此只能通過拋石、砼異型塊體加固堤腳，人為抬高堤前灘地高程，減小波浪爬高和安全超高，使海堤達(dá)到抵御50年一遇的風(fēng)暴潮標(biāo)準(zhǔn)。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要包括海堤消浪防沖結(jié)構(gòu)和“三面包”護(hù)砌兩方面。消浪防沖結(jié)構(gòu)主要考慮其穩(wěn)定性和強(qiáng)度?！叭姘弊o(hù)砌是將海堤迎水坡、背水坡和堤頂都進(jìn)行護(hù)砌，是防止越浪破壞的有效技術(shù)，迎水坡護(hù)坡采用消浪防沖結(jié)構(gòu)，堤頂與背水坡進(jìn)行硬化或護(hù)坡。

3.2 消浪防沖

海浪沖擊是危及孤東海堤安全的主要因素，建立完好的消浪防沖結(jié)構(gòu)是抵消波浪沖擊的有效技術(shù)。孤東海堤采用的是三級消浪結(jié)構(gòu)，最底一級采用拋石護(hù)腳，二級采用砼預(yù)制塊等護(hù)面，三級采用砼弧形防浪墻。具體如下：（1）拋石護(hù)腳。由于堤前水深大，施工困難，很難直接進(jìn)行防護(hù)，同時(shí)為了適應(yīng)軟基礎(chǔ)的不均勻沉降，通常采用拋石護(hù)腳。（2）迎水坡消浪防沖。孤東海堤迎水坡通常采用砼柵欄板、蘑菇石砼、砼預(yù)制塊等護(hù)面，提高消浪防沖能力。（3）現(xiàn)澆砼弧形防浪墻。孤東海堤有8.1km的堤段在堤頂迎水面?zhèn)仍O(shè)置了弧形防浪墻，防浪墻上設(shè)置挑浪嘴，消浪效果良好。（4）設(shè)置消浪平臺(tái)。孤東海堤的消浪平臺(tái)已經(jīng)運(yùn)行多年，實(shí)踐證明在外海側(cè)設(shè)置消浪平臺(tái)，對減少越浪量降低堤頂高程有明顯的效果。

3.3 防滲補(bǔ)強(qiáng)

孤東海堤堤身防滲補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)采用的是堤身高壓噴射灌漿與粉噴樁防滲帷幕，防滲帷幕高5m，寬度0.4m。

高壓噴射灌漿是利用工程鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)處理的深度后，用高壓泥漿泵通過安裝在鉆桿桿端置于孔底的特殊噴嘴，向周圍墻體高壓噴射漿液；同時(shí)鉆桿以一定的速度，邊旋轉(zhuǎn)邊提升，高壓射流使一定范圍內(nèi)的土體結(jié)構(gòu)破壞，并強(qiáng)制與漿液混合；凝固后在土體中形成具有一定性能和形狀的固結(jié)體，能起到防滲抗?jié)B的作用。近年來勝利油田海堤采用高壓噴射灌漿與粉噴樁防滲日趨廣泛。

4 結(jié)論及建議

綜上所述，在進(jìn)行海堤加固時(shí)，應(yīng)從以下四個(gè)方面進(jìn)行考慮。（1）勝利油田瀕臨的海岸線較長，修建的海堤、海油陸采工程數(shù)量多，造成破壞的原因也是多方面，只有深入了解破壞原因，才能有針對性地進(jìn)行防護(hù)加固；（2）對海堤、海油陸采工程進(jìn)行防護(hù)加固，首先要確定其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，海堤設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)通常包括堤頂高程和結(jié)構(gòu)兩方面；（3）海堤、海油陸采工程處理技術(shù)有多種，往往需要綜合分析比較，才能選定適宜、有效的技術(shù)，有時(shí)甚至需要多種技術(shù)并用，才能排除隱患，取得較好效果；（4）海堤、海油陸采工程進(jìn)行防護(hù)加固是個(gè)長久的、需要不斷深入探討的課題，只有不斷推陳出新、采用新技術(shù)，才能夠有效處理工程存在的問題，充分發(fā)揮海堤工程的作用。

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