城市堤防工程设计的体会与思考(堤防工程设计标准)

简介： 在堤防建设中，城市堤防的新建和加固占有相当比例。建设城市堤防工程，不能与城市总体建设截然分开。作者在参与沿海城市和内陆城市的堤防设计中，遇到了堤防建设与城市建设之间的矛盾，设计中根据各堤防的实际情况，采用合理的设计方案，并结合采用适宜的景观设计，较好的解决了这些矛盾。
关键字：城市堤防 堤型选择 可持续发展

1 前言

　　改革开放以来，我国城市建设取得了迅猛的发展，完成了一大批直接影响国民经济和人民生活水平的基础设施建设，人们的工作、生活环境也得到大大的改善。但城市建设发展越快，因洪涝灾害给城市建设带来的损失也越大。因此，对城市防洪的要求愈来愈迫切，特别是遭遇1998年的特大洪水后，各级部门对防洪工作的重要性有了更加明确的认识。近几年来，通过新建堤防、对原有堤防除险加固等措施，大大提高了城市防洪抗灾的能力。

　　城市堤防工程，是城市总体建设的重要组成部分,不能与之截然分开。作者参与沿海城市和内陆城市的一些堤防设计，遇到了堤防建设与城市建设之间的矛盾，设计中根据各堤防的实际情况，采用合理的设计方案，并结合采用适宜的景观设计，较好的解决了这些矛盾，在建设堤防的同时，进一步美化城市环境。本文就城市堤防工程设计中的问题谈谈个人的几点认识。

2 城市堤防设计的新思路

　　堤防的主要功能，是使某一保护范围能抵御一定防洪标准的洪水的侵害。城市市区的江河沿岸常常是人口集中和经济比较发达的地带。因此，城市防洪堤对城市的生存和发展起着至关重要的作用。

　　随着现代化建设的推进，城市多功能高品位的建设目标和可持续发展的总体要求，对城市堤防建设提出了新的更高的要求，即城市防洪堤不但要具有防洪功能,还要具有景观环境功能,必要时具有交通、商业等多种功能，走可持续发展之路。人们对对防洪工程的认识在不断深化，单纯的工程水利正在逐步包含环境水利、资源水利等新的内容，从传统水利向现代水利转变。对于受洪水威胁的城市来说，防洪设施的首要功能是防洪抗灾。但随着人们的环境意识日益增强，对生态环境的要求越来越高，过去那种单一的防洪功能的堤防建设远远不能满足现代人的需求。在城市堤防建设中，如何把防洪工程与城市的生态建设有机地结合起来，怎样结合城市特点，发挥防洪设施的多种功能，为美化城市发挥作用，是建设者们必须考虑的问题。在加强堤防建设，提高抗洪能力的同时，积极探索绿化城市、美化城市、造福于民的多方位堤防功能，成为一条结合城市建设、完善堤防功能的新思路。上海市的黄埔江外滩堤防, 广州珠江堤防和其他许多城市堤防建设中已经逐步融入这样的新概念。

3、堤防设计中的几个问题

　　通过参与沿海城市和内陆城市的堤防建设，以及对珠江流域一些堤防的调研,体会到城市堤防工程具有的特殊要求。例如,要提高城市的防洪标准，就需要进行堤防或堤岸加高，若设计中处理不当，极易形成“围城”效应，必然给原有的城市景观带来不利的影响。因此,建设中除了考虑一般堤防的共同点外,更需要注意以下几个方面的问题：

　　1）堤防工程建设必须考虑城市自然条件、社会环境、经济发展等因素。首先,必须服从流域防洪规划, 堤岸线的布置应保证排洪的需要; 同时应与城市总体规划协调，服从城市总体规划所赋予堤防的功能任务。

　　2）重视堤防工程对城市景观的影响, 可考虑与城市旅游设施建设相结合。城市的滨江地带，往往是重要的旅游风景区，不但是城市居民休闲游玩的好去处,旅游观光者能在此接触自然、感受城市美景。因此, 应充分注意河流两岸的生态环境和景观建设，遵循保持自然、回归自然的原则,使城市防洪工程成为一道亮丽的风景线。

　　3）合理确定堤顶高程。堤防的高度取决于洪水位和超高，根据目前情况，波浪爬高和安全超高均采用《堤防工程设计规范》（GB 50286—98）有关公式计算，这一高度有些余地。首先，波浪爬高在大部分城市，特别是内河城市，洪水来势猛，流速大，江面宽度在几十米到几百米之间，吹程短，且高水位持续时间短，与设计风速的组合机率非常稀少；其次，由于城市堤防，特别是老城区的堤防，多与道路相结合，堤身经砌护后的安全度较高，允许短时间越浪。且大部分城市洪水涨退速度快，高水位持续时间短。因此，根据城市的不同情况，可参照规范适当降低堤防的安全超高。但在堤身结构和基础处理等方面增加一定的安全度，做到既安全又美观。

4.3堤防基础处理

　　影响堤防基础安全的因素较多,如河势的变化、河道水流的冲淘,都会影响堤防的安全,这类问题一般通过丁坝、护脚、抛石等工程措施解决。但对堤防本身结构而言,地基基础大多为二元结构。需要进行处理的地基有三类：软土淤泥、杂填土、砂性土。对软土淤泥、杂填土,工程措施主要目的是解决承载力问题，而对砂性土工程措施主要目的是解决防渗问题。

　　在软土淤泥上填筑土堤可采用换土垫层法、砂桩挤密法等地基处理方法。景洪堤防澜沧江漫滩段, 地基为淤泥质粘土,设计采用分层预压加固法,在淤泥质粘土上采取临时措施后直接填筑,施工中加强观测。此方法较之换土垫层法、砂桩挤密加固法等节省工程投资约400万元，目前工程运行情况良好。

　　在软土淤泥或杂填土上修筑混凝土或钢筋混凝土堤防, 可采用换土垫层法、砂桩(或碎石桩)挤密加固法、钢筋混凝土预制桩、钻孔(沉管)灌注桩等,具体采用哪种处理方法,视淤泥层厚及上部结构型式而定。对浅层的软土淤泥或杂填土,一般采用换土法处理；深厚的淤泥层地基, 一般采用桩基处理。广州珠江堤防建设中, 对小于5.0m深的淤泥土,全部挖除，回填中粗砂或抛石,上部为钢筋混凝土沉箱；对较深的淤泥土,采用钢筋混凝土预制桩,上部为”L”型钢筋混凝土挡土墙。广西梧州市堤防位于深厚杂填土地基上,采用钻孔灌注桩处理,上部为扶壁式钢筋混凝土薄墙。

　　堤防防渗措施目前采用较多的有: 多头搅拌桩混凝土防渗墙、高喷混凝土防渗墙、土工薄膜等,可根据工程具体情况采用。

5、结语

　　建设城市堤防工程，要考虑城市建设的特点。在进行工程布置时，必须服从城市总体建设规划和城市防洪规划，全面考虑，统筹安排。充分重视堤防工程对城市景观的影响，结合工程建设进一步美化环境。设计中进行多方案比较、论证，在保证达到工程建设目的的前提下，尽可能做到经济合理，节省工程投资。