大型围海造地隔堤合龙口施工方案设计施工要点

王志国 蒋志斌 魏巍

摘 要：近年来随着施工船机快速向超大型发展，围海造地的圈围规模也越来越大。10 km2左右的圈围开始出现，而随着规模的迅速增大，圈围合龙的难度大幅提高，流速高，水深大，基床冲刷严重。该文以某工程為例对此方案要点进行了深入分析，最终取得了较好的实施效果。

关键词：围海造地 大型圈围 合龙口 充填袋

中图分类号：F284 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（a）-0033-01

近年来随着我国沿海经济的高速发展，能够提供稀缺土地资源的围海造地工程开始大量涌现，规模也越来越大。而传统的水深浅，施工难度小的滩涂逐渐减少；剩余的则是水深大，流速高，施工难度大的滩涂。与此同时，挖泥船的规模越来越大，为了使施工船机设备发挥较高的效率，加快成陆的速度，圈围的规模也越来越大。10 km2左右的大型圈围开始出现，以一个10 km2的圈围为例，水深增减1 m将有高达1000万m3的水体交换。大量的海水随着涨落潮在龙口涌入和涌出，不仅对龙口地基形成冲刷和破坏，也对围堰本身形成严重的威胁，稍有不慎将导致严重事故。该文结合工程实际对此类问题进行了深入分析。

上海长江口某圈围工程，圈围面积和水深大，流速高。这给合龙施工带来了巨大的风险，文中通过详细的水力学模拟，深化施工方案，巧妙的避开了施工风险，解决了技术难题，取得了较好的效果。

1 工程概况

项目位于横沙岛尾的东端，长江口深水航道北导堤以北，北港以南，是长江口浅滩。2004年开始，选择条件较好的滩涂已先行促淤面积12.26万亩。而本次实施难度较大的滩涂，如图1阴影部分面积，总计2.6万亩，约合17 km2。

如图1中所示，本次圈围分为左右两个库区，中间采用隔堤分开。两个库区分别设置了两个龙口。龙口设计断面分保护期及合拢期，选择非汛期10年一遇涨潮最大潮差潮型作为龙口保护期的计算潮型，采用预计合龙阶段的预报潮型作为龙口合龙期的水力计算潮型。合龙前的保护期宽度采用了600 m，合龙期宽度采用100 m。

2 地质情况

根据《工程地质勘察报告》，拟建场地长江口三角洲的东前缘地带，地貌属河口、沙嘴、沙岛类型。崇明岛将长江分为南北两支，横沙岛分布于长江南支水域之中，西邻长兴岛，北望崇明岛。

工程区位于横沙岛东侧的北港与北槽之间浅滩水域，西侧为横沙东滩促於圈围三期东侧堤，南侧为五期南大堤，北、东侧围堤为拟建围堤。滩面地形总体较平坦，南北两侧地势稍低。根据本工程可行性研究报告和实施方案，浅滩现地面高程一般在-1～1 m之间，在北侧促淤堤纳潮口门附近有6～7处的冲沟，冲沟底部高程一般-10 m，最低为-13.8 m。

根据勘探揭露土层的地质年代、成因类型、埋藏深度、空间分布规律及其工程地质特征等，结合前期资料，按照上海地区地基土标准层，滩面以下30～40 m深度内的土体主要包括下列土层：淤泥层、粉砂层、粉砂夹淤泥质粘性土层、粉砂夹淤泥质粘性土层、淤泥质粘土层、粘土层以及粉质粘土层，本工程区影响深度范围内主要以淤泥、粉砂、粉土为主，均为容易被冲刷破坏的土层。

3 合龙施工方案

3.1 合龙步骤

根据上海地区类似工程经验，充泥管袋合龙口门流速不超过3.0～3.5 m/s时，合龙较有把握。本圈围工程与常规促淤圈围工程有所区别的是，顺堤外侧没有促淤坝为龙口合龙提供掩护条件，又加上本工程龙口位置多为淤泥和砂质土，抗冲能力欠佳，认为合龙期将龙口最大流速控制在3.0 m/s以内较为合适。本工程的合龙顺序为：A、平堵龙口至2.10 m。B、从龙口两侧向中心立堵至底宽为100 m。C、从2.10 m高程，平堵至3.60 m高程。D、从3.60 m高程平堵至5.00 m堰顶高程。

3.2 方案实施控制要点

（1）在对合龙口方案进行了详细的水力学计算模拟后，能够准确分析出合龙施工各个步骤中水流条件和水深条件。本工程围堰采用了大型充填袋施工，人工操作要求对袋子进行开孔，安放，冲砂等操作。而人工操作的水深以0.5 m以下为宜，因此本工程专门计算了0.5 m以下水深的时间，做为施工安排冲砂施工的可用时间。在现场执行中应严格控制施工强度，务必在该时段施工完成预定步骤。

（2）本工程所推测的0.7 m水深最大流速是为了验证冲刷条件，因该种水深条件下对充填袋和软体排冲刷最为严重，控制该水深条件下的最大流速能有效避免冲刷破坏。

（3）因为合龙中使用的砂子量比较大，为了避免运输环节出现断档风险，本工程在龙口两侧设置了泥库，容量为合龙需要量的3倍。避免了边运输边充填可能发生断料的风险。

（4）吹砂船、充填袋、操作人员应预留余量，本工程按常规配备和人员施工强度，考虑了50%的富余量，同时现场准备4台250 kW发电机备用，实施前严格调试。

（5）龙口范围，每个合龙步骤实施结束后，都应对围堰顶部采用土工布和充填袋进行防护，以防止万一过流情况出现，减少对堰体产生冲刷破坏。

4 结语

近年来施工船机快速向超大型发展，围海造地的圈围规模达到、甚至超过了10 km2。在围海滩涂区流速高，水深大，土质细的不利条件下。必须将合龙工作进行详细分工，分解。并进行系统的水力学计算，确定特征时段长度，之后配备施工人、机、料的强度。实施阶段严格按照预定程序，配备足够的备用资源，保证合龙工作顺利实施。

参考文献

[1] GB50286-98.堤防工程设计规范[S].

[2] SL260-98.堤防工程施工规范[S].

[3] 横沙东滩促淤圈围（六期）工程龙口合龙专项施工方案.2012.