王志國(guó) 蔣志斌 魏巍

摘 要：近年來(lái)隨著施工船機(jī)快速向超大型發(fā)展，圍海造地的圈圍規(guī)模也越來(lái)越大。10 km2左右的圈圍開始出現(xiàn)，而隨著規(guī)模的迅速增大，圈圍合龍的難度大幅提高，流速高，水深大，基床沖刷嚴(yán)重。該文以某工程為例對(duì)此方案要點(diǎn)進(jìn)行了深入分析，最終取得了較好的實(shí)施效果。

關(guān)鍵詞：圍海造地 大型圈圍 合龍口 充填袋

中圖分類號(hào)：F284 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）10（a）-0033-01

近年來(lái)隨著我國(guó)沿海經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能夠提供稀缺土地資源的圍海造地工程開始大量涌現(xiàn)，規(guī)模也越來(lái)越大。而傳統(tǒng)的水深淺，施工難度小的灘涂逐漸減少；剩余的則是水深大，流速高，施工難度大的灘涂。與此同時(shí)，挖泥船的規(guī)模越來(lái)越大，為了使施工船機(jī)設(shè)備發(fā)揮較高的效率，加快成陸的速度，圈圍的規(guī)模也越來(lái)越大。10 km2左右的大型圈圍開始出現(xiàn)，以一個(gè)10 km2的圈圍為例，水深增減1 m將有高達(dá)1000萬(wàn)m3的水體交換。大量的海水隨著漲落潮在龍口涌入和涌出，不僅對(duì)龍口地基形成沖刷和破壞，也對(duì)圍堰本身形成嚴(yán)重的威脅，稍有不慎將導(dǎo)致嚴(yán)重事故。該文結(jié)合工程實(shí)際對(duì)此類問(wèn)題進(jìn)行了深入分析。

上海長(zhǎng)江口某圈圍工程，圈圍面積和水深大，流速高。這給合龍施工帶來(lái)了巨大的風(fēng)險(xiǎn)，文中通過(guò)詳細(xì)的水力學(xué)模擬，深化施工方案，巧妙的避開了施工風(fēng)險(xiǎn)，解決了技術(shù)難題，取得了較好的效果。

1 工程概況

項(xiàng)目位于橫沙島尾的東端，長(zhǎng)江口深水航道北導(dǎo)堤以北，北港以南，是長(zhǎng)江口淺灘。2004年開始，選擇條件較好的灘涂已先行促淤面積12.26萬(wàn)畝。而本次實(shí)施難度較大的灘涂，如圖1陰影部分面積，總計(jì)2.6萬(wàn)畝，約合17 km2。

如圖1中所示，本次圈圍分為左右兩個(gè)庫(kù)區(qū)，中間采用隔堤分開。兩個(gè)庫(kù)區(qū)分別設(shè)置了兩個(gè)龍口。龍口設(shè)計(jì)斷面分保護(hù)期及合攏期，選擇非汛期10年一遇漲潮最大潮差潮型作為龍口保護(hù)期的計(jì)算潮型，采用預(yù)計(jì)合龍階段的預(yù)報(bào)潮型作為龍口合龍期的水力計(jì)算潮型。合龍前的保護(hù)期寬度采用了600 m，合龍期寬度采用100 m。

2 地質(zhì)情況

根據(jù)《工程地質(zhì)勘察報(bào)告》，擬建場(chǎng)地長(zhǎng)江口三角洲的東前緣地帶，地貌屬河口、沙嘴、沙島類型。崇明島將長(zhǎng)江分為南北兩支，橫沙島分布于長(zhǎng)江南支水域之中，西鄰長(zhǎng)興島，北望崇明島。

工程區(qū)位于橫沙島東側(cè)的北港與北槽之間淺灘水域，西側(cè)為橫沙東灘促於圈圍三期東側(cè)堤，南側(cè)為五期南大堤，北、東側(cè)圍堤為擬建圍堤。灘面地形總體較平坦，南北兩側(cè)地勢(shì)稍低。根據(jù)本工程可行性研究報(bào)告和實(shí)施方案，淺灘現(xiàn)地面高程一般在-1～1 m之間，在北側(cè)促淤堤納潮口門附近有6～7處的沖溝，沖溝底部高程一般-10 m，最低為-13.8 m。

根據(jù)勘探揭露土層的地質(zhì)年代、成因類型、埋藏深度、空間分布規(guī)律及其工程地質(zhì)特征等，結(jié)合前期資料，按照上海地區(qū)地基土標(biāo)準(zhǔn)層，灘面以下30～40 m深度內(nèi)的土體主要包括下列土層：淤泥層、粉砂層、粉砂夾淤泥質(zhì)粘性土層、粉砂夾淤泥質(zhì)粘性土層、淤泥質(zhì)粘土層、粘土層以及粉質(zhì)粘土層，本工程區(qū)影響深度范圍內(nèi)主要以淤泥、粉砂、粉土為主，均為容易被沖刷破壞的土層。

3 合龍施工方案

3.1 合龍步驟

根據(jù)上海地區(qū)類似工程經(jīng)驗(yàn)，充泥管袋合龍口門流速不超過(guò)3.0～3.5 m/s時(shí)，合龍較有把握。本圈圍工程與常規(guī)促淤圈圍工程有所區(qū)別的是，順堤外側(cè)沒(méi)有促淤壩為龍口合龍?zhí)峁┭谧o(hù)條件，又加上本工程龍口位置多為淤泥和砂質(zhì)土，抗沖能力欠佳，認(rèn)為合龍期將龍口最大流速控制在3.0 m/s以內(nèi)較為合適。本工程的合龍順序?yàn)椋篈、平堵龍口至2.10 m。B、從龍口兩側(cè)向中心立堵至底寬為100 m。C、從2.10 m高程，平堵至3.60 m高程。D、從3.60 m高程平堵至5.00 m堰頂高程。

3.2 方案實(shí)施控制要點(diǎn)

（1）在對(duì)合龍口方案進(jìn)行了詳細(xì)的水力學(xué)計(jì)算模擬后，能夠準(zhǔn)確分析出合龍施工各個(gè)步驟中水流條件和水深條件。本工程圍堰采用了大型充填袋施工，人工操作要求對(duì)袋子進(jìn)行開孔，安放，沖砂等操作。而人工操作的水深以0.5 m以下為宜，因此本工程專門計(jì)算了0.5 m以下水深的時(shí)間，做為施工安排沖砂施工的可用時(shí)間。在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行中應(yīng)嚴(yán)格控制施工強(qiáng)度，務(wù)必在該時(shí)段施工完成預(yù)定步驟。

（2）本工程所推測(cè)的0.7 m水深最大流速是為了驗(yàn)證沖刷條件，因該種水深條件下對(duì)充填袋和軟體排沖刷最為嚴(yán)重，控制該水深條件下的最大流速能有效避免沖刷破壞。

（3）因?yàn)楹淆堉惺褂玫纳白恿勘容^大，為了避免運(yùn)輸環(huán)節(jié)出現(xiàn)斷檔風(fēng)險(xiǎn)，本工程在龍口兩側(cè)設(shè)置了泥庫(kù)，容量為合龍需要量的3倍。避免了邊運(yùn)輸邊充填可能發(fā)生斷料的風(fēng)險(xiǎn)。

（4）吹砂船、充填袋、操作人員應(yīng)預(yù)留余量，本工程按常規(guī)配備和人員施工強(qiáng)度，考慮了50%的富余量，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備4臺(tái)250 kW發(fā)電機(jī)備用，實(shí)施前嚴(yán)格調(diào)試。

（5）龍口范圍，每個(gè)合龍步驟實(shí)施結(jié)束后，都應(yīng)對(duì)圍堰頂部采用土工布和充填袋進(jìn)行防護(hù)，以防止萬(wàn)一過(guò)流情況出現(xiàn)，減少對(duì)堰體產(chǎn)生沖刷破壞。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)施工船機(jī)快速向超大型發(fā)展，圍海造地的圈圍規(guī)模達(dá)到、甚至超過(guò)了10 km2。在圍海灘涂區(qū)流速高，水深大，土質(zhì)細(xì)的不利條件下。必須將合龍工作進(jìn)行詳細(xì)分工，分解。并進(jìn)行系統(tǒng)的水力學(xué)計(jì)算，確定特征時(shí)段長(zhǎng)度，之后配備施工人、機(jī)、料的強(qiáng)度。實(shí)施階段嚴(yán)格按照預(yù)定程序，配備足夠的備用資源，保證合龍工作順利實(shí)施。

參考文獻(xiàn)

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[2] SL260-98.堤防工程施工規(guī)范[S].

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