关于软土地基海堤公路化通车可行性的探讨

第18卷第9期中国水运Vol.18No.92018年9月ChinaWaterTransportSeptember2018

收稿日期：2018-04-18作者简介：李水泷（1978-），男，浙江省水利水电勘测设计院高级工程师，主要从事水利水电设计工作。

关于软土地基海堤公路化通车可行性的探讨李水泷（浙江省水利水电勘测设计院，浙江杭州310002）

摘要：海堤堤顶道路作为水利工程建筑物的重要组成部分，向来是防汛抢险的专用线。近年来，随着追求结构功能最大化，人们逐渐把目光投向了堤顶道路的“路”字上，希望海堤工程在保证其基本的水利功能之外，能够更多地承担地区交通压力，使其交通功用得到最大限度的发挥。本文从水利、交通的角度，对各阶段海堤公路化通车进行了分析研究，对今后类似工程的建设实施提供参考。关键词：海堤；公路化通车；软土地基中图分类号：U412文献标识码：A文章编号：1006-7973（2018）09-0204-03

一、前言海堤堤顶道路作为水利工程建筑物的重要组成部分，向来是防汛抢险的专用线。它不同于一般的公路，不具备公路的常规交通、集散功能。并且为了保证海堤的整体稳定以及有效控制堤身沉降，堤顶道路都进行了严格的管理，通常设置路障禁止社会车辆通行，确保海堤安全稳定。近年来，随着追求结构功能最大化，人们逐渐把目光投向了堤顶道路的“路”字上，希望海堤工程在保证其基本的水利功能之外，能够更多地承担地区交通压力，使其交通功用得到最大限度的发挥。但是由于堤顶道路与一般公路隶属于不同工程类别（水利工程及公路工程），其功能侧重点不同，相应的管理机构不同，所采用的设计规范及质量控制标准也不同。另外，不同阶段的海堤，实现公路化通车所需要解决的问题也不同。以下就各阶段海堤分别阐述其公路化通车的可行性。二、各阶段海堤公路化通车可行性分析1．规划阶段的海堤公路化通车对尚处于规划阶段的海堤，可在设计阶段把工程的水利防潮（洪）功能和公路交通功能进行一次统筹，整体设计。在经济、技术满足的前提下，工程只需处理好“海堤+道路”的交叉管理问题。2．在建、已建阶段的海堤公路化通车对在建及已建阶段的海堤，由于海堤未考虑公路交通要求，如果后期要叠加道路工程（公路化通车），则会危及海堤的防潮（洪）安全、整体稳定、渗流稳定等重大安全问题。这是由于海堤工程在设计阶段并未考虑堤顶道路作为一般公路的交通要求，其规模、荷载、沉降等都未在其断面设计上体现。海堤工程后期调整为公路化通车势必对海堤整体稳定（即结构安全）、防潮洪能力等产生不利影响。同时也无法满足交通行业的相关规范标准的要求，如海堤沉降偏大（影响堤坝安全），道路规模偏小，通车保证率偏低等。现分别对海堤堤顶、闭气土平台、子堤等部位实现公路化通车进行可行

性分析。（1）海堤堤顶通车可行性分析1）从海堤堤顶道路的功能来看海堤堤顶防汛道路是为抗洪、防汛、抢险及堤防管理、堤岸维修养护和堤防绿化等工作而建设的专用道路。与一般公路相比，采用不同的设计规范和质量控制标准，不具备一般公路和道路的交通、集散功能。并且为了保证海堤的整体稳定以及有效控制堤身沉降，堤顶道路通常进行严格管理，且设置必要的路障禁止社会车辆通行，以确保海堤安全稳定。2）从海堤整体稳定、结构安全方面来看海堤作为一般性水利工程建筑物，其主要功能是防潮御浪，堤顶道路仅作为防汛抢险专线，因此在海堤整体稳定计算时通常不考虑堤顶车辆通行荷载。若在在建或已建海堤堤顶进行公路化通车，堤顶荷载大大增加，海堤内、外坡整体稳定安全系数可能无法满足规范要求，甚至发生滑坡、坍塌等严重安全事故。3）从海堤沉降、防潮安全来看海堤设计时，堤顶通常不考虑车辆通行荷载，如果在在建或已建海堤堤顶实行公路化通车，必然引起超额沉降。超额沉降直接导致海堤防潮标准不足，防潮御浪能力降低，越浪量增大，海水漫堤造成闭气土大量冲损、流失，最终导致溃坝。根据《浙江省海塘工程安全评价导则》，平均塘顶高程差值超过30cm，或局部塘顶高程差值超过允许部分越浪设计要求的安全加高值时，海塘则可判定为三类塘，应进行除险加固。4）从公路路基的设计高程要求来看《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）规定滨海路基的设计高程不应低于高潮水位频率的设计潮水位加波浪侵袭高以及0.5m的安全高度之和。路基高程不能满足要求时，应设置防浪墙等。《海堤工程设计规范》（GB/T51015-2014）及《浙江省海塘工程技术规定》第9期李水泷：关于软土地基海堤公路化通车可行性的探讨205（1999年）则规定，海堤堤顶高程（不计防浪墙）需高出设计高潮位0.5倍百分之一大波波高。由上可知，海堤堤顶高程明显不能满足《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）要求。另外，对于软土地基海堤，为降低工程造价，海堤通常按允许部分越浪设计，波浪越堤将严重影响车辆安全通行。5）从公路车道宽度要求来看海堤堤顶宽度主要由其稳定和管理要求决定，并以满足稳定要求为最终标准。考虑海堤一般建在软土地基上，受结构及地基承载力制约，堤身断面往往要求轻巧。根据《海堤工程设计规范》（GB/T51015-2014），1级海堤堤顶宽≥5.0m；2级海堤堤顶宽≥4.0m；3~5级海堤堤顶宽≥3.0m。根据《公路工程技术标准》（JTGB01-2014），不同等级公路的设计速度、车道数见表1，不同设计速度下的车道宽度见表2。表1不同等级公路的设计速度、车道数表公路技术等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计速度（km/h）120100801008060806040303020车道数≥4≥4222（1）注：四级公路应采用双车道，交通量小或困难路段可采用单车道表2不同设计速度下车道宽度表设计速度（km/h）1201008060403020车道宽度（m）3.753.753.753.53.53.253.006）从公路的沉降控制要求来看

考虑到车辆行驶安全，通常公路工程对工后沉降的控制较为严格，需要进行超载预压。根据《公路路基设计规范》（JTGD30-2015），公路工后沉降见表3。表3容许工后沉降表

公路技术等级工程位置桥台与路堤相邻处涵洞、通道处一般路段高速公路、一级公路≤0.10m≤0.20m≤0.30m作为干线公路的二级公路≤0.20m≤0.30m≤0.50m根据《海堤工程设计规范》（GB/T51015-2014），

海堤设计应预留工后沉降。预留沉降量可根据堤基地质、堤身土质及填筑密度等因素分析确定，非软土地基可取堤高的3%~5%，加高的海堤可取小值。当土堤高度大于10m或堤基为软弱地基时，预留沉降量应按规定计算确定。根据工程经验，软土地基实际工后沉降往往无法满足公路的沉降控制要求，且将严重危害海堤的防洪安全和整体稳定。7）从工程管理方面来看海堤堤顶作为水利工程建设的一部分，堤顶通车后，又是公路的重要组成部分，二者相互交叉又不属于同一工程类别（分别为水利工程、公路工程），权责难以界定，主辅关系难以明确，工作协调难、源头管理落实不力，容易产生相互扯皮、推诿的现象，不利于海堤、公路将来的运行、维护、管理等。（2）海堤内坡闭气土平台通车可行性分析1）从海堤整体稳定、结构安全方面来看

海堤内坡闭气土平台通常结合景观设计，布置一些园路游步道、绿化带等。在整体稳定计算时其上通常不考虑车辆通行荷载，仅考虑在自重下的安全稳定。若在闭气土平台上实行公路化通车，平台上荷载大大增加，海堤内、外坡整体稳定安全系数不能满足规范要求，甚至发生滑坡、坍塌等问题。2）从海堤沉降、渗透稳定方面来看常规海堤设计时，闭气土平台上通常不考虑车辆通行等荷载，其上通车后，势必引起超额沉降，必将导致闭气土拉裂及厚度不足，引起海堤渗透破坏，最终产生滑坡、溃堤等严重安全问题。3）从公路的沉降控制要求来看由于闭气土平台为滩涂淤泥，未进行处理，物理力学性质差，具有高压缩性、排水固结缓慢的特点。根据工程经验，闭气土平台工后沉降比较大，不能满足一般公路段容许工后沉降的要求。4）从工程管理方面来看同堤顶通车一样，水利工程、公路工程内容交叉，不利于工程管理。（3）海堤内坡子堤通车可行性分析1）从公路路基的设计高程要求方面来看海堤内坡子堤通常用于闭气土的填筑围埝，高程较低（通常低于20年一遇设计洪水位）。由《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）：路基高程应高出设计洪水频率的计算水位加壅水高、波浪侵袭高和0.5m的安全高度。设计洪水频率见表4。由此可见子堤顶高程明显不能满足公路路基高程要求。表4路基设计高潮水位频率及设计波浪重现期标准表公路技术等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计高潮水位频率1/1001/1001/501/25按具体情况确定设计波浪重现期标准（年）5050502525注：路基设计洪水频率同设计高潮水位频率。2）从公路的沉降控制要求来看海堤堤基土为淤泥，物理力学性质差，具有高压缩性、排水固结缓慢的特点。且子堤部分通常不进行地基处理及超载预压，工后沉降比较大，不能满足公路工后沉降要求。3）从工程管理方面来看同堤顶通车一样，水利工程、公路工程内容交叉，不利于工程管理。三、结论（1）对于规划阶段的“海堤+道路工程”，可在设计阶段就把工程的水利防潮（洪）功能和公路交通功能进行一次统筹，整体设计。（2）对于在在建或已建的海堤上叠加道路工程，鉴于此类海堤工程在设计上并未考虑堤顶道路作为一般公路的交通要求，其规模、荷载、沉降等都未在断面设计上体现，海堤工程后期调整为公路化通车势必对海堤整体稳定、防潮洪能力、渗流稳定等产生严重危害。因此若对（下转第234页）