黃海宏 （集美大學(xué)，福建 廈門(mén) 361021）

1 工程概況

廈門(mén)某海堤開(kāi)口改造工程地點(diǎn)位于某灣口的海堤上，海堤開(kāi)口是某灣流域潮水進(jìn)出灣和洪水外泄的重要通道。為解決該海堤開(kāi)口改造工程擋潮閘干地施工條件，工程采用臨時(shí)圍堰止水的辦法。臨時(shí)圍堰分為外圍堰和內(nèi)圍堰：外圍堰為現(xiàn)有某海堤，圍堰頂高程+7.5 m；內(nèi)圍堰為新填圍堰，圍堰頂高程+4.4 m。

在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)某大橋橋墩處邊坡出現(xiàn)了局部滑坡。相關(guān)部門(mén)認(rèn)為本工程的施工和設(shè)計(jì)對(duì)于鄰近的某大橋可能存在安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。故文章針對(duì)某大橋和廈門(mén)某海堤擋潮閘工程進(jìn)行基本情況調(diào)查，并給出相關(guān)施工設(shè)計(jì)建議和措施。

2 基本結(jié)構(gòu)情況

2.1 大橋結(jié)構(gòu)基本概況

大橋位于某港東端，橫跨某海灣，北端距某海堤約70 m，南端約40 m，橋梁全長(zhǎng)1660 m（至臺(tái)尾），共有61孔27 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁，每孔由11片T梁組成，梁高1.4m。橋面寬21 m，設(shè)雙向四車(chē)道，按城市一級(jí)主干道設(shè)計(jì)，橋面標(biāo)高為6.50m~8.50m左右。

下部結(jié)構(gòu)為鉆孔樁基礎(chǔ)，直徑為1.5m，雙柱墩頂應(yīng)力混凝土蓋梁，圓柱墩直徑為1.2m。局部橋梁樁基之間設(shè)有橫系梁，底標(biāo)高與海底平齊，在低水位時(shí)，系梁不露出水面。全線工程范圍K0+000～K2+654.73，主線全長(zhǎng)2654.73 m，其中跨某海灣橋長(zhǎng)1620m，道路長(zhǎng)1034.73 m；此外起點(diǎn)處某平面交叉口，西環(huán)城路及杏濱路主線交叉長(zhǎng)492.44m，終點(diǎn)處翁厝平面交叉口，翁角路與主線交叉長(zhǎng)624.09 m。

2.2 廈門(mén)某海堤擋潮閘結(jié)構(gòu)基本概況

廈門(mén)某海堤開(kāi)口改造工程地點(diǎn)位于某灣口的海堤上，海堤開(kāi)口是某灣流域潮水進(jìn)出灣和洪水外泄的重要通道。為解決該海堤開(kāi)口改造工程擋潮閘干地施工條件，工程采用臨時(shí)圍堰止水的辦法，臨時(shí)圍堰分為外圍堰和內(nèi)圍堰，外圍堰為現(xiàn)有某海堤，圍堰頂高程+7.5m；內(nèi)圍堰為新填圍堰，圍堰頂高程+4.4m。

圖1 某大橋

圖2 某海堤擋潮閘結(jié)構(gòu)

圖3 某海堤擋潮閘工程全景圖

擋潮閘采用分離式閘室結(jié)構(gòu)，在閘板上設(shè)順?biāo)鞣较蛏炜s縫，將擋潮閘分為10個(gè)閘段，每個(gè)閘段呈T形，單孔閘室凈寬24m，閘墩長(zhǎng)23.8m，厚均為3.0m。擋潮閘總長(zhǎng)304m，總寬度246m。墩底板寬度16m，板厚2.0m～3.0m，中底板寬度11m，板厚0.5m。擋潮閘西邊為某大橋，兩者相距只有24.3m（中心線距離），基坑抽水、開(kāi)挖區(qū)域基本在某大橋橋下進(jìn)行。圍堰內(nèi)總水域面積約為25000m2，潮位在-3.0m~+3.0m之間，總抽水量約為13×104m3。基坑內(nèi)土方呈斜坡式，東面為靠近外圍堰的邊坡土，地面高程約為+3.0m，土質(zhì)為粘性土和砂性土；西面為靠近內(nèi)圍堰的原海底淤泥土，地面高程約為-6.0m~-8.0m。基坑開(kāi)挖在圍堰內(nèi)抽水完成后進(jìn)行，基坑開(kāi)挖底標(biāo)高為-8.34m，總開(kāi)挖量為21.5×104m3。

閘墩墩身采用C35鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為避免產(chǎn)生混凝土的收縮裂縫，以及提高混凝土的耐久性，在混凝土內(nèi)摻有聚丙烯纖維。另外，按照《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定選用抗氯離子擴(kuò)散性能強(qiáng)的水泥，并添加適量的外加劑。閘室及閘墩底板均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

本工程閘址選在海堤與某大橋之間狹長(zhǎng)地段其地址情況復(fù)雜，地基表層存在原老海堤拋石層下的松散砂性土、軟粘土、淤泥等軟弱地基，此類(lèi)地基土均具有標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)小、承載力低、粘性土的天然含水量高、砂性土的天壤孔隙比大等特點(diǎn)，因此，閘墩選用沖孔灌注樁進(jìn)行地基處理，每孔閘段共布置35根直徑1300mm的灌注樁，閘室底板采用天然基礎(chǔ)。

3 基坑工程

3.1 基本概況

擋潮閘及船閘施工基坑處于外圍堰和內(nèi)圍堰之間，外圍堰為現(xiàn)有某海堤，長(zhǎng)530m，頂高程為+7.5m；內(nèi)圍堰為新填圍堰，長(zhǎng)633 m，頂高程為+4.2m，某大橋位于其中，場(chǎng)地范圍狹小，且基坑開(kāi)挖深度較大。基坑內(nèi)土方呈斜坡式，東面為靠近外圍堰的邊坡土，地面高程約為+3.0m，土質(zhì)為粘性土和砂性土；西面為靠近內(nèi)圍堰的原海底淤泥土，地面高程約為-6.0m~-8.0m?；娱_(kāi)挖在圍堰內(nèi)集水抽完后進(jìn)行，按照設(shè)計(jì)施工圖。基坑開(kāi)挖共分四個(gè)階段進(jìn)行，擋潮閘基坑開(kāi)挖設(shè)計(jì)底標(biāo)高為-8.34m；船閘基坑開(kāi)挖設(shè)計(jì)底標(biāo)高為-9.84m，基坑內(nèi)總土方開(kāi)挖量約為34×104m3。

海堤兩端分布有多條村莊和交通要道，海堤灣內(nèi)灣外兩側(cè)有海產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)。海堤內(nèi)側(cè)緊挨擬建的擋潮閘為連接海滄與集美的重要交通大橋——某大橋，開(kāi)挖期間對(duì)某大橋的保護(hù)是本工程安全的重中之重。沿老海堤內(nèi)側(cè)有高壓電纜及電纜塔架，現(xiàn)已改遷到老海堤外側(cè)，老海堤上現(xiàn)有軍用光纜（含有線電視、鐵通、聯(lián)通、網(wǎng)通、移動(dòng)光纜及軍用光纜等）、10kV高壓電纜、工業(yè)氮?dú)夤芎妥詠?lái)水給水管等需要在基坑開(kāi)挖中進(jìn)行保護(hù)，施工的自然環(huán)境復(fù)雜。

根據(jù)“廈門(mén)某海堤開(kāi)口改造工程巖土工程勘察報(bào)告”，閘底范圍地層情況如下：閘底標(biāo)高以下分布有3m~7m的素填土，素填土之下有3m~6m的拋石及1m~9m的拋砂，拋石與拋砂分布不均，部分地段缺失。開(kāi)挖深度為8m~11m。另在圍堰及擬建船閘范圍分布有0.6m~5.6m的淤泥。

工程區(qū)原始地貌屬濱海相的溝谷。某海堤走向近南北向，其結(jié)構(gòu)為土石堤（底部為拋石、拋砂，中上部為粘土、塊石組成），靠外海一側(cè)為塊石混凝土結(jié)構(gòu)護(hù)坡。堤頂標(biāo)高一般在6.0m左右，海堤西側(cè)為某灣（水面標(biāo)高為黃海標(biāo)高-0.50m），東側(cè)為廈門(mén)西港（高潮位為黃海標(biāo)高3.70m；低潮位為黃海標(biāo)高-1.50m），實(shí)測(cè)各鉆孔孔口高程在黃海標(biāo)高-12.36m~6.05m。

3.2 場(chǎng)地巖土層特征及分布

在鉆孔揭露深度范圍內(nèi)的巖土層按成因、形成順序和巖性可分為：淤泥①、素填土①-1、素填土①-1a、拋石①-2a、拋砂①-3、填砂素填土①1-3a、淤泥質(zhì)粘土②、砂質(zhì)粘土～粘土③-1、含泥中粗砂③-2、淤泥質(zhì)粘土③-3、殘積砂質(zhì)粘性土④、全風(fēng)化花崗巖⑤、砂礫狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖⑥-1、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖⑥-2、中風(fēng)化花崗巖⑦、微風(fēng)化花崗巖⑧，共14層。

3.2.1 地表水體特征

某海堤西側(cè)為某灣，灣內(nèi)水體水面相對(duì)穩(wěn)定，平均黃海標(biāo)高為-0.5m左右，水位波動(dòng)幅度一般在0.5m左右；某海堤?hào)|側(cè)為廈門(mén)西港，根據(jù)廈門(mén)鼓浪嶼觀潮站資料，該海域高潮位為黃海標(biāo)高3.70m，歷年最高潮位為4.35m；低潮位為黃海標(biāo)高-2.50m，歷年最低潮位-4.08m；平均高潮位1.58m，平均低潮位-1.73m；實(shí)測(cè)最大潮差6.92m，平均大潮期間潮差4.95m，平均小潮期間潮差2.85m，歷年平均潮差3.98m。

3.2.2 地下水特征

場(chǎng)地地下水主要為賦存于素填土、拋石、拋砂、含泥中粗砂、殘積土中的孔隙水以及基巖風(fēng)化帶中的孔隙裂隙水，水力性質(zhì)一般為潛水，局部承壓。拋石①-2、拋砂①-3、含泥中粗砂③-2層為強(qiáng)透水層，水量豐富；素填土、強(qiáng)風(fēng)化巖為中等透水層，水量較豐富；全風(fēng)化巖、殘積土為弱透水層，水量較貧乏；淤泥質(zhì)粘土、粘性土為微~極微透水層，水量貧乏；中微風(fēng)化巖帶水量主要受裂隙發(fā)育程度及裂隙性質(zhì)影響，在揭露深度范圍內(nèi)一般屬弱透水層，水量貧乏。拋石①-2、拋砂①-3、含泥中粗砂③-2層等強(qiáng)透水層與海水相連通，其水頭高度大致與海平面相當(dāng)，其水位受潮水影響，呈互補(bǔ)關(guān)系，大氣降水、地下徑流對(duì)其影響有限。

3.3 防滲帷幕布置情況

內(nèi)圍堰迎水側(cè)布置防滲帷幕長(zhǎng)度545m，外圍堰防滲帷幕布置在迎海側(cè)的堤身上，總長(zhǎng)度573m。內(nèi)外圍堰形成了一道總長(zhǎng)1118m封閉的防滲帷幕。外圍堰（老海堤開(kāi)口段）的防滲帷幕上部被開(kāi)挖后，為了滿足外消力池基坑開(kāi)挖時(shí)的防滲要求，在拋石棱體與現(xiàn)有海堤外側(cè)坡面連接處布置一層防滲土工膜，與袋裝土聯(lián)合形成一道防滲設(shè)施。內(nèi)圍堰堤身迎水側(cè)采用粘土和復(fù)合土工膜，堤身下砂層采用高壓旋噴工藝進(jìn)行防滲。外圍堰防滲帷幕拋石層為低壓灌稠漿，砂層為高壓旋噴，兩者豎向搭接2m。在老海堤與新填圍堰接頭部位的南北兩端各25m墻段（位于某大橋）及老海堤局部17m的試驗(yàn)段防滲幕墻采用沖孔排樁。整個(gè)內(nèi)外圍堰的防滲帷幕形成一道封閉的防滲帷幕。

4 橋梁基礎(chǔ)地質(zhì)情況勘察

據(jù)本次勘探孔揭露，在鉆探深度范圍內(nèi)的巖土層按成因、形成順序和巖性可分為：①-1素填土、①-2碎、塊石填土、①-3中粗砂素填土、②-1粉質(zhì)粘土、②-2淤泥質(zhì)土、③-1含泥中粗砂、③-2粉質(zhì)粘土、③-3含泥粗礫砂、④殘積砂質(zhì)粘性土、⑤全風(fēng)化花崗巖、⑥-1砂礫狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、⑥-2碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、⑦中風(fēng)化花崗巖、⑧微風(fēng)化花崗巖等層。

4.1 地表水體特征

某大橋橋墩位于某海堤內(nèi)，灣內(nèi)水體水面相對(duì)穩(wěn)定，平均黃海標(biāo)高為-0.5m左右，水位波動(dòng)幅度一般在1.0m左右；某海堤?hào)|側(cè)為廈門(mén)西港，根據(jù)廈門(mén)鼓浪嶼觀潮站資料，該海域高潮位為黃海標(biāo)高3.70m，歷年最高潮位為4.35m；低潮位為黃海標(biāo)高-2.50m，歷年最低潮位-4.08m；平均高潮位1.58m，平均低潮位-1.73m；實(shí)測(cè)最大潮差6.92m，平均大潮期間潮差4.95m，平均小潮期間潮差2.85m，歷年平均潮差3.98m。

4.2 地下水特征

場(chǎng)地地下水主要為賦存于素填土、填石、填砂、含泥中粗砂、殘積土中的孔隙水以及基巖風(fēng)化帶中的孔隙裂隙水，水力性質(zhì)一般為潛水，局部承壓。①-2碎、塊石填土、①-3中粗砂素填土及含泥中粗砂層為強(qiáng)透水層，水量豐富；素填土、強(qiáng)風(fēng)化巖為中等透水層，水量較豐富；全風(fēng)化巖、殘積土為弱透水層，水量較貧乏；淤泥質(zhì)粘土、粘性土為微~極微透水層，水量貧乏；中微風(fēng)化巖帶水量主要受裂隙發(fā)育程度及裂隙性質(zhì)影響，在揭露深度范圍內(nèi)一般屬弱透水層，水量貧乏。場(chǎng)地地下水動(dòng)態(tài)主要受潮水影響，呈互補(bǔ)關(guān)系，大氣降水、地下徑流對(duì)其影響有限。

為了查明場(chǎng)地地下水與某灣潮水的波動(dòng)關(guān)系，勘察時(shí)對(duì)部分鉆孔內(nèi)地下水及潮水進(jìn)行了同步連續(xù)觀測(cè)，地下水水位與潮水位基本同步，二者水位標(biāo)高基本一致。

4.3 地表地下水對(duì)基礎(chǔ)的影響

大橋橋墩位于灣海堤內(nèi)，地表水與勘探孔內(nèi)地下水存在密切的水力聯(lián)系，地下水與某灣內(nèi)地表水一樣隨潮水而升降。由于地下水對(duì)結(jié)構(gòu)有中等腐蝕性；對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)中的鋼筋在長(zhǎng)期浸水情況下有弱腐蝕性，在干濕交潛條件下有強(qiáng)腐蝕性，因此設(shè)計(jì)需采取相應(yīng)等級(jí)的防腐措施。

在擬建橋墩加固部位除地下水對(duì)建筑材料有一定的腐蝕性外，地下水對(duì)樁基礎(chǔ)施工的影響表現(xiàn)在預(yù)先成孔的情況下施工時(shí)受地下水影響上部土層（如①填土、②粉質(zhì)粘土、②-2淤泥質(zhì)土、③-1含泥中粗砂、③-2粉質(zhì)粘土、③-3含粗礫砂、④殘積土～⑥砂礫狀強(qiáng)風(fēng)化巖層）局部易產(chǎn)生塌孔、流砂等現(xiàn)象。

5 結(jié) 論

①本工程閘址選在海堤與某大橋之間狹長(zhǎng)地段其地址情況復(fù)雜，地基表層存在原老海堤拋石層下的松散砂性土、軟粘土、淤泥等軟弱地基和強(qiáng)透水的砂層這些地質(zhì)條件和因素對(duì)于保障工程安全十分不利。

②從某大橋結(jié)構(gòu)基本概況，橋面較寬，圍堰范圍內(nèi)的橋梁下部結(jié)構(gòu)只設(shè)有兩個(gè)墩柱沒(méi)有系梁，某大橋上部情況現(xiàn)狀經(jīng)檢測(cè)屬于三類(lèi)橋；同時(shí)橋梁重載交通狀況嚴(yán)重，車(chē)流量大，超載車(chē)輛多，因此橋梁結(jié)構(gòu)對(duì)于額外的施工安全影響將十分敏感。如擬在橋梁底部和鄰近區(qū)域進(jìn)行諸如基坑開(kāi)挖和沖孔施工，應(yīng)事先進(jìn)行詳細(xì)的勘察分析和安全評(píng)估，同時(shí)還應(yīng)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)保障橋梁安全的構(gòu)造物設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)測(cè)方案，并嚴(yán)格按專(zhuān)項(xiàng)安全設(shè)計(jì)的方案和工藝實(shí)施結(jié)構(gòu)加固后，才能進(jìn)行相關(guān)的施工作業(yè)。

③地表、地下水對(duì)基礎(chǔ)有腐蝕影響，某大橋部分墩柱已出現(xiàn)不同程度侵蝕狀況，且對(duì)橋梁墩柱承載能力已產(chǎn)生削弱影響，必需對(duì)橋墩進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。

[1]GB50021-2001,巖土工程勘察規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001.

[2]GB50287-99,水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,1999.

[3]JTGD63-2007,公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范.[S].北京:人民交通出版社,2007.

[4]JGJ94-2008,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008.

[5]GB50011-2001,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（2008年版）[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008.