[发明专利]一种海工挡浪墙及其施工方法

说明书

本发明提供了一种海工挡浪墙及其施工方法。该海工挡浪墙包括：临水单元、背水墩台和填充单元；所述临水单元由普通混凝土制成；所述背水墩台由海水珊瑚骨料混凝土制成；所述背水墩台中设置有预留槽；所述填充单元设置在所述背水墩台的所述预留槽中；所述填充单元的开口与所述背水墩台的顶部平齐；所述填充单元包括：底层、中间层和表层；所述底层中填充有珊瑚礁沙稳定土；所述中间层中填充有珊瑚骨料透水植生混凝土；所述表层中填充有珊瑚礁沙种植土。应用本发明可以在不降低海工挡浪墙的挡浪能力的前提下，有效地降低远海岛礁的海工挡浪墙的建造成本，提高远海岛礁驻居的舒适性。

技术领域

本申请涉及土木工程材料和海洋工程技术领域，尤其涉及用于远海岛礁工程建设的一种海工挡浪墙及其施工方法。

背景技术

在我国南沙岛礁的建设中，陆域吹填是其扩大礁盘陆地面积的核心技术和关键环节。在岛礁吹填期间，需要在岛礁四周临海建造海工挡浪墙，以防止海浪将吹填的珊瑚礁沙冲刷带回大海。因此，海工挡浪墙是远海岛礁护岸工程的重要组成部分。

图1为现有技术中的海工挡浪墙的横断面示意图。如图1所示，现有技术中的海工挡浪墙一般由配重的背水墩台12和临水面的临水单元11组成，通常均为重力式挡墙结构，在设计时主要验算其抗倾覆稳定性以及水平抗滑移承载力。因此，现有技术中的海工挡浪墙通常都是混凝土重力式长墙，沿着岛礁的外护岸和内护岸全周布置。普通混凝土的海工挡浪墙的临水面13朝向大海，与护坡混凝土袋15相嵌固；其背水面14则和珊瑚礁沙地基16紧靠，且该珊瑚礁沙地基与海工挡浪墙的背水墩台平齐。

我国南沙岛礁距离祖国大陆距离较远，某些岛礁距离三亚等地都超过1000公里。而我国的南海岛礁95％以上属于天然的热带珊瑚岛礁，在岛礁上没有普通的石灰石、砾石、卵石、淡水等大陆常见、常用的混凝土原材料。因此，在南沙岛礁的建设过程中所使用的普通混凝土都是从海南、广西等地区采用大型货船将原材料经过长途海运到岛礁当地之后再进行混凝土制备的，所以成本比较高。例如，经测算，南沙岛礁上的C30普通混凝土的材料成本即能达到2400～2700余元，这约相当于内地大陆的成本的8～10倍以上。

然而，在当前的技术体系中，在南沙岛礁上建造海工挡浪墙都是采用普通混凝土，其成本十分高昂。因此，在南沙岛礁采用普通混凝土整体建造海工挡浪墙，存在一定的材料和成本浪费。所以，在保证挡浪墙整体配重、抗倾覆稳定性、水平抗滑移承载力不变的情况下，需要适当优化海工挡浪墙建造方案，以有效地降低建造成本。

此外，我国的南沙岛礁属于大海中的一个个孤岛，长期驻扎在岛上，因环境中长期为海水的“蓝”、珊瑚礁沙的“白”以及强烈的日照等，极易使人产生孤独感和焦虑感。如果岛礁缺乏绿化，没有绿化生态系统对人的视觉和心理进行有益调节，也很不利于驻岛人员的情绪稳定和身心健康。

如前所述，我国南沙岛礁均为珊瑚岛礁，经过陆域吹填后，其地基材料全部为珊瑚礁沙，然而在珊瑚礁沙地基上种植绿化植物是非常大的一个难题。首先，珊瑚礁沙的矿物成分基本为95％的文石和方解石，两者的化学成分均为CaCO₃，且珊瑚礁沙中的有机质极少，因此导致能在珊瑚礁沙这种没有营养质的地基上生长的绿色植被基本没有；另外，珊瑚礁沙是从海中吹填上来的，其中海盐含量较高，尤其不利于一般植被的生长。因此，能够在珊瑚礁沙上直接栽培的植物种类极少、成活率也极低。而如果从大陆大量地运输地表种植土，对绿化区的珊瑚礁沙地基进行全部替换以种植常规植被，成本又特别高。

综上可知，由于现有技术中的海工挡浪墙具有如上所述的缺点，因此如何提出一种更好的海工挡浪墙，从而有效地降低远海岛礁的海工挡浪墙的建造成本，提高远海岛礁驻居的舒适性，是本领域中亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种海工挡浪墙及其施工方法，从而可以不降低海工挡浪墙的挡浪能力的前提下，有效地降低远海岛礁的海工挡浪墙的建造成本，提高远海岛礁驻居的舒适性。

本发明的技术方案具体是这样实现的：