复合式海堤及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种海堤结构，尤其是涉及一种适用于沿海地区向海涂要土地的海堤结构。
背景技术
随着我国改革开放的不断深入，我国经济建设平稳快速发展，尤其沿海地区经济发展取得了举世瞩目的成就。众所周知，土地资源是保证经济发展的重要基础，伴随着经济的快速发展，建设用地日益紧张，向海涂要土地，已成为沿海经济发达地区的共识。但在以往的围涂造地工程中采用的传统排水插板法堆石堤和爆破挤淤法堆石堤，需要大量开采和使用石料，对周边环境造成不利的影响，且在长期的施工中产生大量的泥浆，该技术环境污染大、沉降稳定时间长，堤身占地面积大土地利用率低，且施工周期长、工程造价高；对周边环境造成不利的影响；同时可能产生后期使用过程中的海堤沉降大，海堤抗冲击能力弱、稳定性差等问题出现。
发明内容
本发明为解决现有堆石海堤或管袋砂吹海堤等存在着沉降稳定时间长，施工周期长，后期使用过程中容易产生海堤沉降大，海堤抗冲击能力弱、稳定性差等问题现状而提供的一种施工污染低、施工周期短，后期使用过程中海堤抗冲击力强，稳定性好的复合式海堤。
本发明为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种复合式海堤，包括海堤筒桩，其特征在于：在外浅海侧处打有一排露出海平面的直立式刚性现浇大直径有筋海堤筒桩，在大直径有筋海堤筒桩的内海侧填有高出海平面的吹填料，再在内海侧处打有多排现浇大直径素筒海堤筒桩，在多排现浇大直径素筒海堤筒桩区域中填有高出海平面的吹填料，在吹填料上部设有素筒海堤筒桩和有筋海堤筒桩的抛石固基。现浇大直径有筋海堤筒桩和现浇大直径素筒海堤筒桩施工污染低、施工周期短；复合式海堤结构既满足强度和抗冲击力的要求又一定程度上使海堤的成本得到了良好的控制，此复合式轻型海堤在后期使用过程中海堤抗冲击力强，稳定性好。
作为优选，所述的大直径有筋海堤筒桩之间呈联体咬合状或具有空隙，空隙处设有密封插板或密封堆石。利用在空隙处设置插板或者堆石进行对大直径有筋海堤筒桩之间的空隙进行密封，使外海侧前排的直立式刚性桩起到止水密闭作用。
作为优选，所述的大直径有筋海堤筒桩采用800mm～2000mm直径的现浇有筋海堤筒桩。施工污染低、施工周期短、抗冲击力强，稳定性好；当然也可以采用直径大于2000mm的现浇有筋海堤筒桩，当直径大于2000mm时，可以根据需要合理优化少配筋、甚至不配筋，通过二次对筒桩芯土补强，进而优化施工进度。
作为优选，所述的大直径素筒海堤筒桩采用800mm～1500mm mm直径的现浇素筒海堤筒桩。施工污染低、施工周期短、满足强度和抗冲击力的要求基础上使海堤的整体成本得到了良好的控制；当然不排除其他形式的桩承式复合地基，例如：预制管桩、CFG桩、水泥搅拌桩等。
作为优选，所述的素筒海堤筒桩其中多排素筒海堤筒桩之间呈交错排列状态。配合抛填料进一步提高内海侧的素筒海堤筒桩区域的抗冲击力和稳定性。
作为优选，所述的有筋海堤筒桩和素筒海堤筒桩之间具有全为吹填料的区域。
作为优选，所述的吹填料包括最底部的粘土层，最顶部的抛石层和中间部分的泥沙层。增强内海侧的素筒海堤筒桩区域的抗冲击力和稳定性。
优选地采用的复合式海堤施工方法,其特征在于: 采用大直径现浇薄壁海堤 筒桩施工工艺，主要包括以下步骤：
a.先在浅海处打入一排直立式现浇大直径有筋海堤筒桩，使有筋海堤筒桩露出海平面，筒桩之间呈联体咬合状或有空隙，在有空隙的筒桩之间插入密封插板，使直立式刚性桩起到止水密闭作用；
b.在大直径有筋海堤筒桩内侧进行吹填，使大直径有筋海堤筒桩内侧的土高过海平面；
c.在大直径有筋海堤筒桩吹填后的内侧进行复合地基施工，多排素筒海堤筒桩之间交错排列，并在素筒海堤筒桩之间的间隙处进行吹填。
本发明的有益效果是：现浇大直径有筋海堤筒桩和现浇大直径素筒海堤筒桩施工污染低、施工周期短；复合式海堤结构既满足强度和抗冲击力的要求又一定程度上使海堤的成本得到了良好的控制，此复合式轻型海堤在后期使用过程中海堤抗冲击力强，稳定性好；存在着石料消耗量小、堤身占地面积小土地利用率高、施工工期短、施工工艺先进、环境保护效益明显的多种优点。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
图1是本发明复合式海堤及其施工方法的优选实施方式的结构示意图。
图2是本发明复合式海堤及其施工方法的海堤筒桩复合组合示意图。
图3是图1左视方向的有筋海堤筒桩排列示意图。
具体实施方式
实施例1：
图1、图2、图3所示的实施例中，一种复合式海堤，包括海堤筒桩，在外浅海侧A的原始滩泥50处打入一排露出海平面C的直立式刚性现浇1500mm的大直径有筋海堤筒桩10，钢筋笼安装在有筋海堤筒桩10的环形体内，大直径有筋海堤筒桩10之间呈联体咬合状，在大直径有筋海堤筒桩10的内海侧B进行吹填起高出海平面的吹填料30，吹填料30包括最底部的粘土层31，最顶部的抛石层33和中间部分的泥沙层32；再在内海侧B处打入多排1000mm的现浇大直径素筒海堤筒桩20，直径素筒海堤筒桩20的环形体内不安装钢筋笼，多排现浇大直径素筒海堤筒桩20相互之间呈交错排列状态。在现浇大直径多排素筒海堤筒桩20区域中吹填有高出海平面的吹填料30，在吹填料30上部抛护有大直径素筒海堤筒桩20和大直径有筋海堤筒桩10组合海堤的防浪抛石固基40，防浪抛石固基40从大直径有筋海堤筒桩10处开始向内海侧处两段梯度斜向抛石固基在吹填料30和大直径素筒海堤筒桩20上部，防浪抛石固基40高度从大直径素筒海堤筒桩20顶部起4m。大直径有筋海堤筒桩10和素筒海堤筒桩20之间具有全为吹填料30的区域。
实施例2：
大直径有筋海堤筒桩10之间具有空隙，空隙处设有密封插板，在空隙处用增加插板的方法来进行密封，其余同实施例1相同。
实施例3：
大直径有筋海堤筒桩10之间具有空隙，空隙处设有密封堆石，在空隙处用堆石的方法来进行密封，其余同实施例1相同。
实施例4：
大直径有筋海堤筒桩10采用1200mm，现浇大直径素筒海堤筒桩20采用800mm，其余同实施例1相同。
采用大直径现浇薄壁海堤的复合式海堤施工方法，主要包括以下步骤：
a.先在浅海处打入一排直立式现浇大直径有筋海堤筒桩，使有筋海堤筒桩露出海平面，筒桩之间呈联体咬合状或有空隙，在有空隙的筒桩之间插入密封插板，使直立式刚性桩起到止水密闭作用；
b.在大直径有筋海堤筒桩内侧进行吹填，使大直径有筋海堤筒桩内侧的土高过海平面；
c.在大直径有筋海堤筒桩吹填后的内侧进行复合地基施工，多排素筒海堤筒桩之间交错排列，并在素筒海堤筒桩之间的间隙处进行吹填。
以3公里长的海堤工程为例，薄壁筒桩复合式海堤方案与传统排水插板法堆石堤和爆破挤淤法堆石堤相比较，有以下几部分优势：
1、石料消耗量小：经测算，薄壁筒桩复合式海堤方案围堤所用石料为7万m3左右，只占排水插板法或扭王字块堆石堤方案所用石料350万m3的2%，仅占爆破挤淤法堆石堤方案所用石料650万m3的1%多。对于石料稀缺的海上孤岛工程，用石量小的薄壁筒桩复合式海堤方案更具优势。此外排水插板法和爆破挤淤法所用石料大部分采用外购，需要在施工区域设置临时堆场，经多次转运大大增加了石料的使用成本。
2、堤身占地面积小土地利用率高：薄壁筒桩复合式海堤方案堤身轴线以内占地面积仅135亩，而排水插板法堆石堤方案和爆破挤淤法堆石堤方案分别占地450亩和300亩，薄壁筒桩复合式海堤方案节约用地明显。在华东经济圈寸土寸金的现实情况下，薄壁筒桩复合式海堤方案节约的额外可利用土地经济效益十分可观。且本方案堤身可以结合开发停车场等带公益功能的场所，高效合理的利用土地资源。
3、施工工期短、施工工艺先进：薄壁筒桩复合式海堤方案总工期为2年，比排水插板法和爆破挤淤法施工分别缩短3年和2年。龙口合龙段采用现浇砼同时等厚度分层加高工艺，合理解决了大面积围垦项目后期龙口合龙困难的难题。
4、环境保护效益明显：薄壁筒桩复合式海堤方案用石料少，保护了围区范围内各岛屿的完整，保留了海岛的自然景观，为围区后期土地开发起了增值作用。从施工角度看，薄壁筒桩复合式海堤方案大大减少了施工过程中对围区海域内生态平衡的破坏，对在围区附近海涂生长繁殖的各类动植物影响较小，对海域的污染也较排水插板法和爆破挤淤法方案小。