近海堤防工程施工中的特点及技术要点

近海堤防工程施工中的特点及技术要点

陆胜林

中国铁建港航局集团有限公司第二工程分公司

摘要：近海堤防工程是一项关乎国家海岸线安全的重要工程，其施工具有独特的技术要点和特点。本论文旨在探讨近海堤防工程施工中的特点以及关键的技术要点。

关键词： 近海堤防工程；施工；技术要点

近海堤防工程作为国家沿海地区的重要基础设施之一，扮演着维护国家海岸线安全和促进沿海经济发展的重要角色。近年来，随着气候变化和自然灾害频发的威胁不断增加，对近海堤防工程的需求也逐渐增长。然而，这类工程的施工面临着极具挑战性的任务，因为它们常常需要在复杂的海洋环境中进行施工。因此，本论文旨在深入研究近海堤防工程施工中的特点及技术要点，以便更好地理解和应对这一领域的挑战。

一、近海堤防工程的概述

近海堤防工程，也被称为近岸堤防工程，是一种旨在保护国家或地区沿海地带免受海洋侵蚀和自然灾害威胁的重要基础设施。这些工程通常采用多种工程手段和结构设计，目的在于抵御海浪、潮汐、风暴潮、海洋侵蚀以及其他潜在的海洋危害。近海堤防的定义可以包括防波堤、护岸、堤坝、堤堰等结构，它们被广泛用于防止沿海地区的土地侵蚀，保护港口、海滨城市和沿海基础设施，以及维护生态环境的稳定性。作用方面，近海堤防工程具有多重职能。首先，它们是沿海地区的第一道防线，用以减轻海洋气象事件，如风暴潮、飓风和大浪等对沿海社区和经济的影响。其次，近海堤防可以维护国家的领土完整性，防止土地侵蚀，确保沿海地区的稳定和可持续发展。此外，这些工程也为港口和海上交通提供了必要的保护，以促进贸易和航运业的发展。
二、施工特点

（一）海洋环境的挑战

1.潮汐、风浪、海流

近海堤防工程的施工在海洋环境下进行，因此受到潮汐、风浪和海流等因素的挑战。潮汐是海洋中潮水的周期性上升和下降，它对施工进度和安全性构成重要影响。高潮时，海水位上升，可能会影响工程区域的可达性，而低潮时则可能限制材料的运输和施工活动。风浪和海流也是挑战，它们可导致施工设备和结构的受损，甚至危及工程的稳定性。因此，需要在施工计划中充分考虑这些海洋因素，以确保工程的可持续发展。

2.气候变化的影响

气候变化对近海堤防工程的施工产生了新的挑战。海平面上升和更频繁的极端天气事件已成为日益现实的威胁，这对近海堤防的设计和施工提出了更高的要求。气候变化可能导致更大的波浪和风暴潮，加大了工程的风险。因此，在施工中需要采用更加健壮的设计和工程技术，以应对气候变化带来的挑战。

（二）物流管理与供应问题

1.运输限制

由于近海堤防工程通常位于沿海地区，运输和物流管理成为一个重要的挑战。海洋环境的不稳定性和天气条件可能导致船只和装备的运输受限，延误施工进度。此外，船只和船只的航行受到潮汐、风浪和海流等因素的影响，这可能增加运输的复杂性和风险。

2.材料供应和储备

近海堤防工程需要大量的材料，包括混凝土、钢材、岩石和其他结构材料。确保这些材料的供应是至关重要的，但由于施工地点的偏远性和运输限制，材料供应可能受到限制。因此，需要建立有效的材料储备和供应链管理，以确保材料及时到达施工现场，从而不会中断施工进程。

（三）地质条件和地质勘察

1.地质条件的多变性

近海堤防工程的地质条件通常是多变的。施工地点可能涉及不同类型的地质，包括岩石、泥土、沙子和淤泥。这种多样性需要对施工方法和结构设计进行仔细的考虑。不同的地质条件可能需要不同的工程解决方案，因此地质条件的综合分析和评估至关重要【1】。

2.勘察和土壤力学分析的重要性

在近海堤防工程中，地质勘察和土壤力学分析是不可或缺的。这些研究可以提供有关施工地点的地质和地质特性的详细信息，有助于确定合适的工程解决方案。土壤力学分析可以评估地基的稳定性，帮助设计合适的基础结构，以确保工程的安全性和稳定性。

（四）周边环境和社会影响

1.航运通道和旅游区域

许多近海堤防工程位于繁忙的航运通道和旅游区域。施工活动可能对这些区域的经济和社会生活产生不利影响。因此，需要制定合理的施工时间表，以减少对航运和旅游业的干扰。此外，需要采取措施来减少施工噪音和污染，以维护周边环境的质量。

2.社会与经济因素

近海堤防工程的施工可能会对周边社区产生积极或消极的社会和经济影响。正面影响包括创造就业机会和提供基础设施，但同时也可能引发争议和环境担忧。因此，在施工前需要进行充分的社会影响评估，并与当地社区合作，以平衡经济发展和环境保护的需求。

三、技术要点

（一）防波堤结构设计

1.波浪荷载分析

近海堤防工程的成功与否在很大程度上依赖于防波堤的结构设计。波浪荷载分析是设计防波堤时的首要技术要点之一。这需要考虑海洋环境中不同类型波浪的性质，包括波高、波长和频率。通过对这些波浪参数的分析，工程师可以确定防波堤结构的设计要求，包括抵抗波浪冲击和波浪能量传递的能力。

2.潮汐和潮汐影响

潮汐是近海堤防工程中另一个重要的技术要点。潮汐是海洋中潮水的定期上升和下降，通常由引力作用和地球自转引起。潮汐对施工活动产生重要影响，因为它们决定了工程区域的可达性和工作时间。在防波堤设计和施工中，潮汐的周期性必须被纳入考虑。施工时间表必须根据潮汐表编制，以确保施工过程不受潮汐影响。此外，潮汐还影响波浪的高度和能量，因此它们也会影响防波堤的设计要求。要有效应对这一技术要点，工程师需要详细研究潮汐数据和潮汐影响，以便在设计和施工过程中进行准确的规划和决策。

（二）施工方法和设备选择

1.沉箱施工

沉箱施工是一种广泛用于近海堤防工程的施工方法，尤其适用于深水区域。该方法涉及大型预制的混凝土或钢铁结构（沉箱）的运输到工程现场，然后通过控制浮力，将它们沉入海底，以构建防波堤的一部分。这种施工方法需要精确的工程计算和设备操作，以确保沉箱的精确定位和安全沉入海底。沉箱施工还需要考虑潮汐和海流等因素，以确保施工成功进行。

2.海底浇筑

海底浇筑是另一种常用的施工方法，特别适用于较浅的水域。在海底浇筑中，混凝土或其他结构材料通过管道输送到工程区域，然后在海底进行浇筑。这种方法需要考虑混凝土的配制、输送系统和施工设备，以确保材料的均匀分布和结构的质量。此外，海底浇筑也需要充分考虑海洋环境的因素，如潮汐、风浪和海流，以确保施工的顺利进行。

3.护岸建设

护岸建设是近海堤防工程的一部分，用于保护海岸线免受波浪冲击和海洋侵蚀。护岸结构的选择取决于地理和地质条件，包括海岸类型、波浪条件和潮汐。护岸可以采用不同的形式，如堤坝、石块、混凝土结构等。在护岸建设中，需要精确的设计和建筑方法，以确保结构的稳定性和有效性【2】。

（三）监测与控制系统

1.实时监测的重要性

近海堤防工程的监测与控制系统至关重要，用于实时监测堤防的状况和性能。这些系统包括各种传感器和监测设备，用于测量波浪、潮汐、海流、结构变形和其他关键参数。通过实时监测，工程师和运维人员可以及时发现潜在问题，采取必要的措施来确保结构的稳定性和安全性。

2.安全和风险管理

监测与控制系统还有助于安全和风险管理。通过分析监测数据，工程师可以识别风险和危险，及时采取措施来减轻风险。这有助于防止结构的受损和保障工程人员的安全。此外，监测数据还可用于制定紧急应对计划，以应对突发事件，如风暴和海洋事件。

结语

综上所述，近海堤防工程施工中的特点和技术要点是一个复杂而精彩的领域，需要综合考虑多种因素。通过深入研究和不断创新，可以更好地应对挑战，推动这一领域的可持续发展，从而为未来的海岸线安全和经济发展做出贡献。

参考文献

[1]王宏微.水利堤防工程施工中的特点及技术要点[J].休闲, 2021, 000(001):P.1-1.

[2]刘太印.水利堤防工程施工中的特点及技术要点[J].  2021.6.