围堰技术的应用研究

吕永兴 张荣庆

【摘要】围堰技术包含有抛石围堰、砂袋围堰、竹、铅丝笼围堰，间隔有桩围堰，钢板桩围堰，钢筋混凝土板桩围堰等。其中抛石围堰由于具有施工速度快、稳定性强、工程寿命长等优点，广泛应用于港口工程及水利工程中；砂袋围堰具有省时、安全、综合效益显著而广泛应用于黄河险工、挖河降淤、修筑围堰等方面。本文就抛石围堰与砂袋围堰这两方面分析了其施工要点。

【关键词】围堰技术；抛石围堰；砂袋围堰

引 言

随着经济总量的快速发展，沿海城市建设用地需求迅速增长。合理利用滩涂资源，加快围海造地是缓解建设用地压力，保障社会经济健康发展，实现土地资源总量动态平衡的重要途径在围海造地工程中，围堰的形成至关重要。近年来围堰技术不断发展，新型围堰结构型式不断出现，抛石围堰、砂袋围堰、竹、铅丝笼围堰，间隔有桩围堰，钢板桩围堰，钢筋混凝土板桩围堰等等，围堰技术日趋成熟。

1、抛石围堰

1.1抛石围堰形式特点

抛石围堰是指向海中抛填一定量的石料，使其在自重或外力的作用下堆积密实，并露出水面，形成人工的分隔带，将围海造陆区与外海区分隔，以便于后续吹填施工。抛石围堰是一种传统的围堰施工技术，具有施工速度快、稳定性强、工程寿命长等优点，广泛应用于港口工程及水利工程中。按作业方式的不同抛石可分为水抛和陆抛两种。无论采用水抛或陆抛法，为增加堤身密实、保证稳定、减少工后沉降，都应根据现场地质条件合理选取合适的挤淤法，具体原则如下：（1）当水下淤泥层厚度小于4m时，可采用直接抛石挤淤法。该法常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基，即直接将块石抛至需进行填筑的淤泥或淤泥质土地基上，利用块石自重和推土机、碾压机等设备施工，将原地基处的淤泥挤走，实现置换。（2）当水下淤泥层厚度在4-12m范围时，可以爆破挤淤法。利用外力作用确保块石置换到指定位置。爆破挤淤法是为迫使抛石落底，在抛石围堰前端或侧面的淤泥层内埋设药包，爆破后，堆石体向下、向前推移，完成对原状淤泥的置换。（3）当淤泥层厚度大于12m时，一般可部分清淤或排水固结后抛石。

1.2抛石围堰技术案例分析

以某工程为例介绍抛石围堰的施工技术。工程海域属强潮海区，属于正规半日潮，平均高潮位为+5.72m，平均低潮位为+1.45m。此工程的主要内容有两项。一是新建围堤，二是在新建围堤内侧填海造地。新建围堤为斜坡式，长4588m，堤顶路面宽8.3m，堤底宽（60-75）m，防浪墙顶高程+9.50m（秀屿理论最低高程，以下同）堤顶高程+8.80m，平均堤身净高（5-6）m，基础均落建在近海浅滩的淤泥层（平均标高+3.5m）上，淤泥及流朔性淤泥质土较厚，平均达8m左右，最大达15m。堤基工程地质条件非常差，围堤施工主要工序为：

（1）基础处理。先进行水下地形进行扫测，按设计要求进行堤身基础范围的基槽开挖。采用抓斗船开挖基槽，开挖厚度为1米，开挖范围为54m-70m。挖槽范围换填中粗砂（砂垫层），砂层厚度为2m。待低潮时用装载机整平并采用履带式插板机搭设塑料排水板，排水板搭设深度超过最危险滑动面2m，搭设深度范围10-17m。

（2）堤身形成。基础处理完并预压15天后采用陆上分层回填堤心石的方式进行堤身施工。第一层堤心石厚度约为1.5m，纵向一次推进，横向从堤身中心向两侧推进，加荷间歇时间为30天。第二层堤心石厚度约为2m，加荷间歇时间为20天，。第三层堤心石至设计标高并预留20cm沉降。

（3）外坡护坡。外坡护坡主要有块石棱体、块石垫层和块石护面。在第二层堤心石施工时对外坡护坡进行备料，采用陆上运输方式。根据断面方量和预留沉降量10%进行备料，为加快施工进度可边备料边进行外坡的块石棱体施工。

2、砂袋围堰

2.1砂垫围堰形式特点

砂袋筑堤围堰安全较有保证，其止水性能也能满足施工的要求。汛期如果水位超出警戒线，砂堤围堰加高较易，在砂堤加高的同时，也增加了砂堤的自重，增加砂堤稳定性，安全性也随着提高，汛期安全较有保障。砂袋筑堤施工不受涨退潮的影响，砂袋筑堤围堰每天能够完成60-70米，进度较快。

2.2砂垫围堰技术案例分析

某海工基地位于长江口北支北岸靠近连兴港出口上游，为在基地外江侧修建船坞，需在坞口设置临时围堰挡水。该围堰工程位于软土地基上，且滩地高程低，一般在-4.0m（85国家高程，下同）至-13.0m，最深处-18.0m。从围堰所处的地理位置、保护的对象、地形地质条件、筑堤材料、潮汐、风浪特性、施工条件及工程造价等因素，经技术经济比较，综合选定砂袋结构型式。

（一）施工程序

施工准备→清理整坡→砂袋铺设→张拉定位→锚固压顶→防渗铺盖施工→子堰施工。

（二）质量保证措施

1、原材料检验控制

（1）所用土工织物按每10000m2抽检1次，每批次不足10000m2的抽检1次；取样观察检查，并检查出厂质量证明文件和检验报告。

（2）所用砂料按每30000m3进行1组抽样检验；取样观察检查，并检查检验报告。

2、砂袋定位控制

（1）施工前严格按设计图纸施放围堰轴线和內、外侧边线导标，其中內、外侧边线导标须根据已施工的砂袋标高结合围堰坡比经常调整位置。

（2）定位桩采用竹竿，定位桩根据导标粗定位后，由全站仪指挥精细定位。

（3）定位桩应稳固，如水流流速影响较大，需用锚固在上游的铁锚以缆绳拉接，防止倾斜倒塌。

（4）砂袋施工采用平铺方式，从河床最低处往上逐层铺设，层与层之间应错缝。

（5）每层新铺的砂袋与已完工的砂袋需搭接0.2-0.3米，防止砂料收缩后砂袋间留下较大孔隙。

3、砂袋充填度控制

砂袋充灌的饱满度控制在75%-85%之间。砂袋充填过于饱满，土工布受到较大张力，容易使砂袋在不均匀沉降时折断。施工过程注意均匀充灌砂料，施工员需手持硬套管按照由远到近、从四周到中间、先上游后下游的顺序进行均匀充灌，避免砂袋移位或起堆。

4、围堰合龙

与其他围堰形式不同的是：一般情况下其他类型的围堰都是龙口合龙的问题，而砂袋围堰施工时，则应避免出现龙口，尽可能均衡上升。特别是围堰施工高度达到水位变化区时，在每涨退潮时，不能留下个别缺口，同一层砂袋应在一次涨退潮期间完成，避免集中水流对堰体的冲刷。

5、围堰防渗

围堰的渗漏主要有三个部位：堰体与原河床接触面；堰体与岸坡接触面；砂袋与砂袋之间。特别是前两个部位，是破坏力最大，也最危险的地方。防渗的主要措施有：利用牛皮砂含泥量大、自身致密性好、透水能力差的特点，自身防渗。砂袋之间容易形成渗水通道，一方面不要將牛皮砂充填得太满，让砂袋自身调整挤密；另一方面，也可在砂袋之间塞填粘性土后，再覆盖编织土包。在堰体迎水侧从堰顶铺设两层土工编织布至堰脚，并深入河床3m，编织布用砂包梅花状压面固定；在塑料编织布搭接处，则要用砂包密铺压实。

结 语

不同围堰结构形式有不同的特点，围堰结构的选择和施工工艺有一定的难度和技术含量，需要根据水文、地质、石料来源等多方面因素做出正确选择。抛石围堰、砂袋围堰是目前围海造地工程中使用最广泛，技术最为成熟的两种围堰技术。新的围堰技术不断出现，需要通过具体的围海造地工程去验证他们的可行性，只有在围海造地中不断的去大胆尝试新的围堰形式，围堰的技术才能够有更快的发展。

参考文献

[1] 董志良，张功新，李燕，等.大面积围海造陆创新技术及工程实践[J].水运工程，2010（10）：54-67.

[2] 范公俊，贾延权，王艳红.几种围堰施工技术在连云港滩涂区的应用[J].水利水电科技进展，2011（31）：62-65.