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堤坝应急抢险工程设计报告书

********堤应急抢险工程

设计报告书

*****水利水电勘测设计室

二〇〇七年四月

***堤应急抢险工程

设计报告书

一、综合说明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.1

二、海堤加固设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.6

三、施工组织设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18

四、工程概算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21

五、工程现状图片⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯23

一、综合说明

（一）、工程概况

***海堤位于湛江市东海岛最西南端，南起民安镇龙舍村沿海，经西湾村

东至国营红旗盐场沿海，全长9.2Km，海堤捍卫着西湾、龙舍等四条革命老区

村庄共1.6万人，耕地1.3万亩，鱼虾塘0.8万亩以及国营红旗盐场800公顷

的盐田，同时也是西湾岛联系东海岛和大陆的唯一陆上通道。

龙西海堤始建于七十年代。

1960年，政府为解决东海岛的交通问题而堵

海建设了东北大堤，也是目前湛江市区通往东海岛的唯一通道。

由于堵海人为

的阻断了潮水的自然流向，东海岛沿海地带的地貌发生了很大的变化，过去由

于潮水推淤泥砂，陆地逐年向海域扩大，堵海后潮水拖拉泥砂，陆地面积逐年

减小（当地俗称“海吃坡”），尤其以民安镇的西湾岛的地貌变化最明显，据

当地群众反映，五十年代西湾村面积2.5万平方公里，目前只剩下1.86万平方

公里，过去西湾岛南北最窄地方有1公里多，现在最窄的地方只有四、五百米。

为了捍卫村庄、农田和开发沿海鱼塘，上世纪70年代，当地群众自发人工挑

砂筑泥垒堤形成龙西海堤。

由于建设标准低，该堤多次遭遇台风暴潮的破坏，

特别是在1980年和1986年台风中，龙西海堤两次被全面冲毁，堤内群众的生

命和财产遭受了巨大的损失。

1998年和1999年，东海岛试验区抓住广东省建设“千里金堤”和中央实

施积极财政政策的机遇，将龙西海堤列入利用中央国债资金建设地方水利基础

设施的加固计划。

该项目

1998年由广东省水利厅批准初步设计（粤水管

[1998]68号），工程按20年一遇高潮水位加10级台风标准设计。

龙西海堤达

标加固工程于1998年12月开工建设，1999年10月因地方配套资金缺口大而

-1-

停工待资。

工程累计完成7公里的堤身加固建设，占计划堤长的78%，完成投

资1320万元。

由于建设资金短缺，许多堤段未能得到彻底有效的加固处理。

2003年8月，“科罗旺”台风正面袭击湛江市，同时又适逢天文高潮位，

风力（12级）和潮位（5.95米）均超过了该堤的设计风力（10级）和设计潮

位（4.966米），龙西海堤遭到严重破坏，全长9.2公里的堤围累计被破坏了5.4

公里，崩塌缺口15个，其中当时未完成达标加固的国营红旗盐场段2.2公里

砂堤全部被夷为平地。

2004年5月，湛江市政府紧急筹集资金200万元修复

加固损毁的龙西海堤，累计修复缺口10个，加固堤段5公里，完成被毁工程

的35％，2005年5月因资金缺口，修复加固工程被迫停工。

（二）应急抢险的必要性和紧迫性

龙西海堤保护区域是抗日战争和解放战争时期广东遂溪革命策源地之一，

也是第一批被确认为老区村庄。

九十年代后期，在政府的大力支持和积极引导

下，当地群众充分利用海洋资源，大力发展海洋捕捞业和海水养殖业，人民生

活水平和生活质量逐年提高，基础设施日趋完善。

2006年该地区农民人均纯

收入达到5000多元，远高于全区人均水平；自来水、程控电话、硬底化公路

已经进入各村，村前路灯已经开通，农村居住楼房比例达到80%以上，新农村

建设日新月异，以龙西海堤为主干道的乡村公交汽车彻底解决了该地区长期以

来出行难的问题。

当地经济的日趋发展，更加突现了龙西海堤的重要地位。

龙

西海堤距保护居民住宅的最近距离不足三米，而且还是西湾岛上居民遇险撤离

的唯一陆上通道。

由于该堤险情一直未能彻底根除，每年台风季节，这里都是

东海岛试验区防风和人员转移的首要地区，多年来当地政府和群众要求加固的

决心很大，但由于地方财力有限，加固、修复工作一直无法彻底完成。

龙西海

堤自2003年遭遇“科罗旺”台风破坏至今已三年多，但仍未完成全面修复加

-2-

固，K5+850～9+200段被“科罗旺”台风全部摧毁段因尚未进行修复加固而直

接暴露在台风中。

如不对龙西海堤及时进行修复加固，一旦遭遇强台风，国营

红旗盐场的生产设施将会遭到严重破坏，一万多亩农田的农作物将会颗粒无

收、水产养殖场和西湾岛上的基础设施也会遭到毁灭性破坏；更为严重的是紧

靠龙西海堤的西湾村2200村民的生命和440户的房屋财产将无法得到保障，

可能会造成上千人无家可归，如人员再转移不及时，还会造成人员伤亡，因此

龙西海堤的修复加固十分必要和紧迫地。

有关部门的省、市领导视察龙西堤被

毁堤段后，均要求对龙西海堤尚未修复的堤段及时进行修复加固。

目前已经进入汛期，时间和形势都非常紧迫，为确保堤内人民群众的生命

和财产安全，湛江市东海岛试验区管委会要求将龙西海堤作为应急抢险工程项

目进行设计上报。

本次应急抢险工程设计主要针对龙西海堤

5+850～9+200段

3350米被“科罗旺”台风全部摧毁尚未进行修复加固段进行设计。

（二）、设计依据

1、主要设计规范

（1）《防洪标准》（GB50201-94）

（2）《堤防工程设计规范》（GB50286-98）

（3）《建筑地基基础设计规范》（SL274-2001）

（4）《水工钢筋混凝土结构设计规范》（DL/T5057-1996）

（5）《堤防工程施工规范》（SL260-1998）

（6）《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-1997）

（7）《堤防工程管理设计规范》（SL171-96）

（8）《广东省海堤工程设计导则》（DB/T182-2004）

2、设计标准

（1）防潮标准及工程级别

-3-

本工程捍卫面积2.1万亩，保护人口1.6万人，根据《广东省海堤工

程设计导则》（DB/T182-2004）（下称《导则》）规定，确定本工程防潮标准为

20年一遇，海堤级别确定为4级。

（2）抗滑稳定安全系数

堤防的整体抗滑稳定安全系数为：

正常运用条件

1.05。

1.15；非常运用条件

（3）挡土墙稳定系数

挡土墙的整体抗滑稳定安全系数为：

正常运用条件

1.20；非常运用条

件1.05；挡土墙的整体抗倾稳定安全系数为：

正常运用条件

1.45；非常运

用条件1.35。

（4）地震烈度

根据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001）地震烈度划

分，本工程所在地区地震烈度为七度。

（5）工程地质

龙西海堤在1998年进行达标加固设计时已进行了地质勘察，并形成了

《湛江市东海岛经济开发试验区民安海堤龙西堤段达标加固工程地质勘察报

告》和《湛江市东海岛经济开发试验区民安海堤龙西堤段补孔工程地质勘察报

告》，本次应急抢险工程设计所采用的堤体与堤基物理力学参数均采用该地质

勘察成果，设计采用的堤体与坝基物理力学参数见表1-1。

-4-

龙西海堤堤段

堤基

①②③④⑤

i×10cm/s34239.236

4.966米（黄基，下同）；设计风速重现期为二十年一遇，通过在1/200000地

向152，取SE~SSE风向组。

查《导则》附录表E.0.5，设计风速取22.8米/

秒，按表6.2.9修正为22.8×1.34＝30.55米/秒。

2、波浪要素计算

（1）、设计外海波要素

查《导则》附录表G-5,取SE波向组20年一遇的波浪要素：

H=6.2m，

H=5.4m，H=4.5m，平均波高H=3.1m，平均波周期T=8.6s，深水波长L=1.56

查龙西堤前海域1/200000地图，本海堤堤前海底坡比i〈1/1000，波浪浅

水变形中的波高可按附录H中的式H.0.5-1计算。

计算深水平均波高H

‘

由d/L＝10/115.4＝0.087，查附录F得K＝H/H=0.9457

‘

H=H/0.9457=3.1/0.9457=3.28m

X10.023.282500

，查附录得S1

=0.0653FK＝0.981

‘

H=KKH=0.790.9813.282.54m

第2段摩阻损失系数计算：

，查附录得S2

=0.044FK＝1.046

‘

H=KKH=0.67×1.046×2.59＝1.82m

第3段摩阻损失系数计算：

d＝4.966-1.8=3.166m

前

f3SH02=0.58×1.147×1.74＝1.16m

0.366，由式6.1.5算得：

1.16

本海堤堤前海底坡比i〈1/1000,根据条文6.6.6和表6.6.6查得H/d=0.6,

K根据表J.0.1取为0.9

△

（R）=2.49

R2%=0.93×R1%＝0.93×2.855＝2.66m

hp—设计频率的高潮位，本海堤为4.966m；

R－按设计波浪计算的累积频率为F的波浪爬高值，本海堤R＝2.66m，

由于本海堤K0+000～K5+850段堤顶高程为7.0米，防浪墙顶高程为8.0

米，因此，本海堤其它堤段仍按堤顶高程为7.0米，防浪墙顶高程为8.2米，

堤顶高程按不允许越浪来设计。

1、计算方法及计算工况

海堤按设计断面加固渗流计算：

考虑迎水坡潮水位为4.966m（P=5%，黄

基）与下游无水的情况进行计算；计算方法采用PC1500程序集中的K-5.EXE

*****

------------------------------------

31.94251.886

71.82991.770

111.709131.645

151.579171.510

191.438211.362

231.282251.196

271.103291.002

310.890330.761

350.605370.481

380.211

计算结果:

断面1-1处水头损失h1=-0.008（m）

断面2-2处水头损失h2=0.058（m）

第Ⅰ段内单宽渗流量Q1=-0.002（cm^2/sec）

第Ⅱ段内单宽渗流量Q2=0.032（cm^2/sec）

第Ⅲ段内单宽渗流量QP=0.023（cm^2/sec）

坝体单宽总渗流量

Q=0.054（cm^2/sec）

浸润线坐标:

------------------------------

2、渗透稳定设计

根据《碾压式土石坝设计规范》（SDJ274-2001）第7.2.5条规定，各种土

石坝自浸润线出逸点至下游坡脚一段，按要求做好反滤排水设备时可不进行坝

体填土渗透稳定的校核。

（五）、海堤加固后稳定计算

1、计算方法及计算工况

稳定计算的目的是保证土石坝的自重在孔隙水压力和各种外荷载的作用

下，具有足够的稳定性，不致发生通过坝体或坝体和坝基的整体剪切破坏。

堤

坝加后坝坡稳定计算考虑了下列2种情况：

①计算工况1（正常运用）：

在堤外潮水位4.966米，堤内没水时的背水

坡。

②计算工况2（非常运用）：

考虑7度地震情况，堤外潮水位4.966米，

堤内没水时的背水坡。

计算方法采用广东省水利厅提供的TB-6.BAS程序进行电算。

坝体强度计

算方法为有效应力法，设计抗剪强度指标采用参数均取自《湛江市东海岛民安

海堤龙西堤段补孔工程地质勘察报告》中的“堤体与堤坡稳定验算参数建议值

-11-

############

BP=1土条分条数NN=10

1.5

7.78

3.58

.605

25.0524

25.0529

25.0534

20.6623.649

25.6143.915

30.5834.157

29.414

29.419

29.424

29.429

29.434

******

KMIN=3.15

12.5873.723

17.423.292

22.3263.214

27.2663.314

32.2253.445

29.414

29.419

29.424

29.429

29.434

10.48999

15.46712.062

20.4556.351

25.4484.723

30.4444.41

（X0=25.05;Y0=19;R=18.853）

******

XO=38.2;YO=0

******

KMIN=3.315

（X0=25.05;Y0=14;R=10.886）

29.434

32.2253.445

******

XO=33.2;YO=2

29.434

32.2253.445

29.434

30.4444.41

20.714

20.719

20.724

20.729

20.734

22.41112.072

25.83113.124

29.70314.505

33.87116.133

38.23917.92

16.3514

16.3519

16.3524

16.3529

16.3534

20.68699

23.93699

27.71199

31.82699

36.16599

25.0514

25.0519

25.0524

25.0529

25.0534

19.2075.67

23.1075.808

27.3666.461

31.8427.235

36.4548.053

20.714

20.719

20.724

20.729

20.734

17.3287.863

21.1019.234

25.3039.258

29.75310.62

34.35510.294

29.414

29.419

29.424

29.429

29.434

16.5364.994

20.9395.178

25.5625.025

30.3065.336

35.125.81

25.0514

25.0519

25.0524

25.0529

25.0534

14.5064.632

18.8533.15

23.4613.452

28.2033.857

33.0224.256

-13-

******

最小安全系数KMIN=3.15

滑出点坐标XO=33.2YO=2

坝坡交点坐标XP=10.2YP=7.38

圆心坐标X0=25.05Y0=19R=18.853

KMIN=4.994

（X0=29.4;Y0=14;R=16.536）

土坝坝坡稳定计算TB-6-2（1994.10）

（考虑地震）

############

G（I）P（I）C（I）

19.26299

22.36699

26.06699

30.14399

34.46599

2.6729

2.6531

1.5

1.6811.116.5

----------------

16.3514

16.3519

16.3524

16.3529

16.3534

15.7815.327

19.44713.743

23.60910.573

28.04610.917

32.64711.214

IJX

010

210.75

7.78

3.58

316.75

427.25

529.25

638.2

20.714

20.719

20.724

20.729

20.734

12.8383.24

17.1473.548

21.7543.92

26.5034.293

31.3314.658

114.46

1.829

1.709

1.579

1.438

1.282

1.103

.89

311

415

519

623

727

831

935

1037

25.0514

25.0519

25.0524

25.0529

25.0534

10.8862.955

15.7382.983

20.6623.132

25.6143.299

30.5833.438

.605

.48

29.414

29.419

29.424

29.429

29.434

10.48999

15.46710.685

20.4555.599

25.4484.13

30.4443.805

210

238.2

地震烈度LD=7

坝高BG=7.78（m）起算Y坐标BD=0

BP=1土条分条数NN=10

******

XO=28.2;YO=3.58

KZMIN=2.955

-14-

（X0=25.05;Y0=14;R=10.886）

******

XO=38.2;YO=0

29.434

32.2252.963

XO=33.2;YO=2

29.434

30.4443.805

29.434

32.2252.963

16.3514

16.3519

16.3524

16.3529

16.3534

20.68678.214

23.93649.256

27.71141.987

31.82635.924

36.16534.809

20.714

20.719

20.724

20.729

20.734

22.4119.932

25.83110.276

29.70310.862

33.87111.585

38.23912.365

20.714

20.719

20.724

20.729

20.734

17.3286.544

21.1017.295

25.3037

25.0514

25.0519

25.0524

25.0529

25.0534

19.2075.088

23.1075.087

27.3665.523

31.8426.039

36.4546.571

29.7537.695

34.3557.188

25.0514

25.0519

25.0524

25.0529

25.0534

14.5064.09

18.8532.749

23.4612.949

28.2033.219

33.0223.473

29.414

29.419

29.424

29.429

29.434

16.5364.556

20.9394.65

25.5624.458

30.3064.667

35.125.004

29.414

29.419

29.424

29.429

29.434

12.5873.307

17.422.927

22.3262.832

27.2662.886

32.2252.963

******

KZMIN=4.458

（X0=29.4;Y0=24;R=25.562）

******

KZMIN=2.749

最小安全系数KMIN=2.749

滑出点坐标XO=33.2YO=2

坝坡交点坐标XP=10.2YP=7.38

圆心坐标X0=25.05Y0=19R=18.853

（X0=25.05;Y0=19;R=18.853）

******

-15-

取最不利情况即堤前无水，墙后满水工况进行计算，计算土壤数据依据地

质钻探报告取用，计算简图如下，计算结果见下表

1/2×1.1×1.5×2.4=1.98

0.4×1×2.4=0.96

合

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