林立

（中環(huán)宇恩（廣東）生態(tài)科技有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

海堤防護(hù)建設(shè)對(duì)于沿海地區(qū)穩(wěn)定發(fā)展有重要作用，是區(qū)域健康穩(wěn)定建設(shè)的基礎(chǔ)。維護(hù)了沿海地區(qū)海岸穩(wěn)定和安全，為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展提供保障。生態(tài)化的海堤防護(hù)工作，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是在保護(hù)生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)上，盡可能實(shí)現(xiàn)海堤防護(hù)的優(yōu)化，保證區(qū)域景觀不受影響，能發(fā)揮防護(hù)作用。

1 海堤防護(hù)生態(tài)化建設(shè)作用

海堤防護(hù)工程項(xiàng)目是國家水利工程項(xiàng)目建設(shè)的重要組成部分，同時(shí)也是保護(hù)沿海地區(qū)環(huán)境的重要舉措。海堤作為沿海地區(qū)抵抗潮水和波浪的專用地方建筑，其防浪結(jié)構(gòu)和土體防滲是影響區(qū)域環(huán)境和生態(tài)發(fā)展的重要內(nèi)容。海堤主要受到風(fēng)浪與潮汐的影響，在臺(tái)風(fēng)天氣、風(fēng)暴天氣時(shí)，有可能出現(xiàn)高度超過5m 的近岸浪潮。雖然這種高水位的狀態(tài)不會(huì)持續(xù)過久，但是其對(duì)海堤和周圍建筑產(chǎn)生的影響仍不可小覷[1]。

如果不能實(shí)現(xiàn)有效的海堤防護(hù)，可能會(huì)對(duì)沿岸地區(qū)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)損失。我國海岸線較長(zhǎng)，許多重要的國家工程都分布在沿海地區(qū)，所以要充分做好浪潮風(fēng)暴的防護(hù)工作。以海堤防護(hù)工程為主，在防災(zāi)減災(zāi)當(dāng)中，以貼近實(shí)際的理念和想法，對(duì)海堤進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，把握好工程項(xiàng)目的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，提高海堤防護(hù)工程質(zhì)量，加強(qiáng)對(duì)沿海地區(qū)人民生命和安全的防護(hù)，同時(shí)也對(duì)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展有積極推動(dòng)作用。

2 海堤防護(hù)生態(tài)化建設(shè)原則

2.1 安全性

海堤是沿海地區(qū)防御風(fēng)暴浪潮等重大災(zāi)害的第一道防線，同時(shí)也是保護(hù)公共財(cái)產(chǎn)與人民人身安全的安全線，在其規(guī)劃和建設(shè)中，要堅(jiān)持功能性為重要前提，并嚴(yán)格按照國家相關(guān)規(guī)定和管理辦法，確定建設(shè)的范圍與內(nèi)容，加強(qiáng)防護(hù)安全管理，確保建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性，充分發(fā)揮生態(tài)海堤在防災(zāi)、減災(zāi)和滅災(zāi)方面的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[2]。

2.2 適宜性

在進(jìn)行生態(tài)化海堤防護(hù)建設(shè)中，需要根據(jù)我國不同地區(qū)環(huán)境特點(diǎn)和當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的建設(shè)需要，因地制宜，對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)出更具有針對(duì)性的海堤結(jié)構(gòu)。例如搭建生態(tài)、結(jié)構(gòu)、材料、綠色與動(dòng)植物群落化等模式，都可以在結(jié)合當(dāng)?shù)靥厣幕A(chǔ)上進(jìn)行合理開發(fā)和建設(shè)。堅(jiān)持適宜性原則，以科學(xué)合理的規(guī)劃模式提升海堤的區(qū)域適應(yīng)性。

2.3 生態(tài)性

將生態(tài)型發(fā)展原則，作為生態(tài)海堤建設(shè)的核心原則，堅(jiān)持落實(shí)保護(hù)、提升與恢復(fù)，對(duì)原有都會(huì)海岸帶進(jìn)行建設(shè)。在規(guī)劃設(shè)計(jì)和施工建設(shè)過程中，積極推進(jìn)減少生態(tài)系統(tǒng)負(fù)面影響的設(shè)計(jì)模式，并提高不同區(qū)域之間的能量交換，加強(qiáng)對(duì)生物、自然、基巖等多種區(qū)域的規(guī)劃和保護(hù)，充分發(fā)揮沿海生態(tài)系統(tǒng)自然防護(hù)的能力，為區(qū)域生態(tài)化建設(shè)和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3 生態(tài)海堤防護(hù)應(yīng)用

3.1 案例概述

B 海堤工程位于Y 開發(fā)區(qū)，在開發(fā)區(qū)內(nèi)公園的西南側(cè)，海堤整體走向?yàn)闁|北—西南向，長(zhǎng)度約為0.7km，處于兩河口交匯處，最大基礎(chǔ)沖蝕深度為2m，樁頂?shù)孛鏄?biāo)高為1.7m，預(yù)計(jì)擦用拉森鋼板樁打入5m 深度，中間不設(shè)支撐[3]?；A(chǔ)范圍內(nèi)的地層分布情況如表1 所示。

表1 基礎(chǔ)范圍內(nèi)地層分布

3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.2.1 基本假設(shè)

均勻分布施工荷載20kPa；水土壓力分算，取土體力學(xué)指標(biāo)固結(jié)快剪峰值平均數(shù)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中取綜合安全系數(shù)。

3.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算

粉質(zhì)黏土? 為18.9 度，粗砂? 為30.9 度，因此，土體力學(xué)指標(biāo)平均為?=24.9 度。經(jīng)過計(jì)算得到主動(dòng)和被動(dòng)土壓力系數(shù)分別為0.41 和2.45，主動(dòng)和被動(dòng)壓力分別為24.3kPa 和145.5kPa。

計(jì)算水壓力時(shí)，按照靜水狀態(tài)下的水壓力值進(jìn)行計(jì)算，得到主動(dòng)側(cè)和北東側(cè)的壓力分別為：

在考慮到樁板墻與土體之間的摩擦作用時(shí)，可以將裝板墻前與后方的被動(dòng)壓力分別和修正系數(shù)相乘，得到的數(shù)值不折減主動(dòng)壓力側(cè)，以保證整體結(jié)構(gòu)的安全性。

當(dāng)沿海一側(cè)的裝板沖蝕深度為2m 時(shí)，需要調(diào)整整體的長(zhǎng)度，當(dāng)其設(shè)定為5.8m 時(shí)，可以提高整體穩(wěn)定性，如果沖蝕深度為1m 時(shí)，則長(zhǎng)度要縮短至4.8m。在綜合考慮到海堤的實(shí)際運(yùn)行條件時(shí)明確當(dāng)沙灘沖蝕深度超過1m 時(shí)，會(huì)影響周圍的景觀效果產(chǎn)生影響，此時(shí)，要使用推土機(jī)將流失沙土推平，以滿足海灘游樂需要。

3.3 實(shí)施要點(diǎn)

3.3.1 前齒墻一級(jí)坡施工

前齒墻位于海平面下方，當(dāng)漲潮之后，整體結(jié)構(gòu)會(huì)完全被海水淹沒。一般情況下，建設(shè)人員會(huì)選擇填筑圍堰方式，但是在遭遇大風(fēng)大浪等特殊天氣時(shí)，圍巖不容易填筑，所以要先進(jìn)行前齒墻和一級(jí)坡施工之后，再使用水玻璃涂抹，保證整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。以梅花狀結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行擋浪樁的安放，在施工中，先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查與勘探，確保設(shè)計(jì)圖紙中技術(shù)的實(shí)際操作有效性。如果施工期間出現(xiàn)與設(shè)計(jì)方案或者和實(shí)際情況不相符的問題，要建立科學(xué)測(cè)量與控制網(wǎng)絡(luò)，對(duì)建筑防線進(jìn)行精準(zhǔn)定位，保證施工方案和實(shí)際情況能夠協(xié)調(diào)處理。此外，還要做好施工管理，確?，F(xiàn)場(chǎng)施工的材料、設(shè)備的人員有序進(jìn)入，根據(jù)不同材料材質(zhì)和施工要求，分別進(jìn)行管理，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)材料的入庫檢驗(yàn)。

3.3.2 消浪拱二級(jí)坡施工

在二級(jí)坡施工中，主要二級(jí)坡的混凝土槽型塊與石護(hù)坡兩種形式分別進(jìn)行施工建設(shè)。比如，在對(duì)混凝土槽型塊的部分進(jìn)行施工優(yōu)化時(shí)，先要訂做模板，并將四個(gè)作為一組，施工建設(shè)前，采用橫向、縱向交錯(cuò)方式進(jìn)行布置，采用這種方法，能確保施工建設(shè)區(qū)域的表面整體厚度滿足設(shè)計(jì)要求，而且，在進(jìn)行建筑時(shí)，先使用砂漿砌筑，之后再使用石材分層建設(shè)，綜合運(yùn)用內(nèi)外搭棚，上下錯(cuò)縫，方式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在操作中，要嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范展開，避免出現(xiàn)建設(shè)問題。

3.4 優(yōu)化策略

3.4.1 材料優(yōu)化

在進(jìn)行海堤材料生態(tài)化建設(shè)中，要應(yīng)用綠色環(huán)保的材料。根據(jù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境規(guī)劃需要，使用對(duì)生態(tài)系統(tǒng)無害化的材料，有利于恢復(fù)生態(tài)微環(huán)境，改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)保護(hù)條件，創(chuàng)造更多多樣化的生物棲息空間，促進(jìn)原有海岸帶生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自我修復(fù)。例如，合理搭配組合天然塊石、產(chǎn)卵礁石等本土耐鹽堿性較強(qiáng)的生態(tài)化植物，選擇空隙率高的混凝土材料，提高穩(wěn)定性。

3.4.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中，要重點(diǎn)考慮到堤前岸灘生態(tài)化的建設(shè)。為實(shí)現(xiàn)生態(tài)堤防保護(hù)和恢復(fù)特征，并在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升生態(tài)功能，要堅(jiān)持因地制宜原則，針對(duì)不同環(huán)境條件和海岸的類型，以恢復(fù)堤前地貌和生態(tài)環(huán)境的方式，豐富區(qū)域的生物群落，以此對(duì)不同海岸類型進(jìn)行更具體和生態(tài)化的建設(shè)。

例如，在淤泥質(zhì)海岸的修復(fù)中，要恢復(fù)原有潮間帶底棲息生物群落，重視具有耐堿性的本土植物，動(dòng)物群落的恢復(fù)堅(jiān)持自然恢復(fù)為主要模式。對(duì)生物海岸恢復(fù)中，以保護(hù)和自然恢復(fù)為主，同時(shí)要充分發(fā)揮生物海岸的天然防護(hù)作用。對(duì)于出現(xiàn)的局部受損的情況，要采用生態(tài)修復(fù)措施，并提高鄰近海域的生態(tài)功能。

在海堤結(jié)構(gòu)的優(yōu)化中，同樣要從生態(tài)性方面著手。以創(chuàng)造并改善海堤斷面結(jié)構(gòu)和護(hù)面結(jié)構(gòu)的方法，強(qiáng)化區(qū)域的生態(tài)機(jī)能。例如，以緩坡花如海的模式，將分級(jí)臺(tái)階式和分級(jí)緩坡式相結(jié)合。這種方式更有利于水中生物的附著，豐富海岸附近生物種類，實(shí)現(xiàn)生物多樣性。此外，還可以投放基質(zhì)，在海堤的斷面結(jié)構(gòu)位置，投入適當(dāng)?shù)乃猩锷L(zhǎng)基質(zhì)，比如，使用生物礁和生態(tài)型消波塊等基質(zhì)，為海洋生物的生長(zhǎng)創(chuàng)造有利條件。改善防護(hù)結(jié)構(gòu)的表面，適當(dāng)增加裂縫、紋理、凹坑等結(jié)構(gòu)，使用麻繩等材料，加強(qiáng)巖石下方區(qū)域的防護(hù)性。以生態(tài)格柵和生態(tài)護(hù)面等方法，加強(qiáng)護(hù)面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。使用天然石塊或者帶有縫隙、孔洞的水泥塊，在填充之后，保證格賓網(wǎng)箱和人工魚礁護(hù)底結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

3.4.3 綠植優(yōu)化

恢復(fù)生物群落，以保護(hù)并提升原有海岸帶生態(tài)系統(tǒng)功能為依托，實(shí)現(xiàn)海堤建設(shè)和海岸帶生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃的和諧統(tǒng)一。避免對(duì)生物多樣性產(chǎn)生負(fù)面影響，并破解傳統(tǒng)海堤引發(fā)的生態(tài)和環(huán)境之間的問題，提升區(qū)域的生態(tài)功能，針對(duì)不同類型，修復(fù)堤前地貌，完善區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)。在對(duì)當(dāng)?shù)刂参镞M(jìn)行優(yōu)化時(shí)，需要考慮到不同植物的品種，以及相互之間搭配和適應(yīng)性特征。例如，根據(jù)我國圍填海工程項(xiàng)目的生態(tài)建筑技術(shù)要求中的規(guī)定，再合理選擇對(duì)適合的綠色植物。參考向海、背海側(cè)的植物名錄，以最適合當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)條件且具有較強(qiáng)抗災(zāi)害能力的植物作為基礎(chǔ)性種植植被。綠化建設(shè)中，考慮到植物的防風(fēng)抗浪特性，通過選擇適合種植寬度，注重植被覆蓋率與根系密度的管理和保護(hù)。例如，構(gòu)建出灌木和草木相結(jié)合、多種類型植被交錯(cuò)分布的模式，不僅可以提供生物的多樣性，還能充分發(fā)揮綠色化建設(shè)的綜合減災(zāi)與滅災(zāi)的效能，創(chuàng)造具有觀賞價(jià)值的海堤綠色植物景觀帶。

4 總結(jié)

綜上所述，生態(tài)海堤防護(hù)對(duì)維護(hù)沿海地區(qū)的生態(tài)安全與社會(huì)穩(wěn)定有重要影響，對(duì)此，相關(guān)領(lǐng)域的工作人員要在推進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)化建設(shè)的同時(shí)，重點(diǎn)關(guān)注海堤作為水利建設(shè)體系重要組成部分的影響，實(shí)現(xiàn)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生態(tài)建設(shè)的聯(lián)合發(fā)展，從設(shè)計(jì)、施工和優(yōu)化方面提高項(xiàng)目工程的安全性。