海淤土地基水中倒土筑堤技術(shù)在三洋港樞紐工程中的應(yīng)用

張業(yè)林

海淤土地基水中倒土筑堤技術(shù)在三洋港樞紐工程中的應(yīng)用

張業(yè)林

一、概述

三洋港擋潮閘樞紐是沂沭泗河洪水東調(diào)南下工程新沭河治理工程的關(guān)鍵性骨干工程，位于江蘇省連云港市郊新沭河入?？谂R洪口。根據(jù)規(guī)劃，三洋港樞紐按新沭河50年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)流量6400m3/s；河道強(qiáng)迫泄洪水位作為校核洪水工況，校核流量7000m3/s；設(shè)計(jì)擋潮標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇高潮位，歷史最高潮位作為校核擋潮標(biāo)準(zhǔn)。工程的主要功能是：擋潮防淤，保護(hù)河道治理成果，促進(jìn)行洪安全；降低灘地糙率，保障行洪河道暢通；改善排澇條件，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命；利用河槽蓄水，為連云港市增加水源；改善交通條件，促進(jìn)港口發(fā)展。三洋港樞紐為Ⅰ等大（1）型工程，主要建筑物包括：擋潮閘、排水閘、上下游引河等。擋潮閘閘室每孔凈寬15m，共33孔，排水閘閘室每孔凈寬6m，共3孔，工程總投資約6億元。

閘址處新沭河左右堤較為順直，堤距約1500m，新沭河原中泓河道頂寬約180m，底寬約100m，主槽底高程約－6.5m，走向偏向右堤，呈大的“S”形彎，泓道中心線距新沭河右堤約260m。擋潮閘及排水閘均布置于泓道左側(cè)灘地，施工期利用原中泓河道導(dǎo)流，擋潮閘具備導(dǎo)流條件后封堵原中泓，填筑右岸跨中泓連接路堤，連接堤長(zhǎng)約168m，堤頂高程7.0m，頂寬9.5m，堤頂設(shè)凈寬7.0m瀝青混凝土路面，原設(shè)計(jì)上、下游邊坡比均為1∶6。

二、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

閘址區(qū)原中泓河底（3）層淤泥和淤泥質(zhì)粘土土質(zhì)軟弱、厚度大、力學(xué)性能差，厚約3.5m，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)0.8～2.1擊，比貫入阻力平均值為0.35MPa，十字板剪切強(qiáng)度Cu=15.7kPa，天然地基承載力45kPa，（4）層粘土和粉質(zhì)粘土層厚 4～5m，天然地基承載力190kPa，工程力學(xué)性能良好，其下伏各層力學(xué)性能亦較好。

中泓為潮汐河道，施工期觀測(cè)的最低潮水位約為-2.0m、最高潮水位約為2.5 m。根據(jù)2010年9月28日實(shí)測(cè)潮型，漲落潮時(shí)河水最大流量約1210m3/s，最大點(diǎn)的流速2.1m/s，斷面平均最大流速1.2m/s。

三、路堤填筑方案調(diào)整緣由

原右岸跨中泓連接堤填筑方案為常規(guī)干地施工，上、下游填筑圍堰后抽干基坑集水，清基后逐層填筑跨中泓連接堤至設(shè)計(jì)高程，原施工方案右岸連接堤土方填筑總量約15萬(wàn)m3。

因施工期三洋港閘址處原中泓河道沖刷加深，向已施工完成的排水閘下游排水通道靠近，如按原施工方案抽干基坑集水、清基后干地施工可能存在以下問題：①排水通道與原中泓之間的隔堤擋潮水頭差達(dá)10.4m，對(duì)隔堤的穩(wěn)定及已建建筑物的安全帶來不利影響；②基坑水抽干后影響上、下游圍堰的安全；③由于截流壩為塊石壩，拋石護(hù)底長(zhǎng)度為36.8m，下游圍堰存在滲流，積水難以抽干；④原施工方案基坑降水、清基均需一定的時(shí)間，堤身需從堤基逐層碾壓至堤頂，且軟基筑堤需控制填筑速率，加之場(chǎng)區(qū)土層含水率均達(dá)50%以上，需長(zhǎng)時(shí)間翻曬后方可上堤，制約施工進(jìn)度。鑒于以上情況，為確保工程安全，加快工程施工進(jìn)度，需對(duì)三洋港樞紐右岸跨中泓連接堤填筑方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

四、水中倒土筑堤施工方案

根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，右岸跨中泓連接堤3.0m高程以下由干地填筑調(diào)整為水中倒土填筑，施工期控制中泓水位不超過1.0m；為保證堤防的穩(wěn)定、控制沉降，水中倒土堤身及其下淤泥質(zhì)堤基采用粉噴樁處理，粉噴樁樁徑0.5m，排距1.45m、行距1.45m，樁頂高程2.5m，樁底高程－10.0m，樁底進(jìn)入第（4）層粘土和粉質(zhì)粘土層約0.5m，粉噴樁共計(jì)4545根；3.0m高程以上堤身采用干地填筑，上、下游邊坡由原設(shè)計(jì)1∶6調(diào)整為1∶3，填筑壓實(shí)度不小于0.94。右岸跨中泓連接堤斷面及地基處理見圖1。

圖1 跨中泓連接堤斷面及地基處理圖

粉噴樁施工技術(shù)要求：一是水泥采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，粉噴樁28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不低于1.8MPa，水泥摻入比為 20%，噴粉量為67kg/m，采用4攪2噴，即開始下沉空攪、提升攪拌噴粉、下沉噴粉復(fù)攪、提升復(fù)攪（不噴粉）成樁；二是樁位放線誤差不大于5cm，樁體垂直度偏差不得超過1.5%；三是粉噴樁施工時(shí)必須保證樁體完整性，施工完畢以后，應(yīng)按相關(guān)規(guī)范要求采用輕便觸探、低應(yīng)變動(dòng)力法等檢測(cè)樁身的完整性；四是水上部分填筑前，表面擾動(dòng)破壞土層及其他施工廢渣等必須清除徹底，75cm以內(nèi)鋪土厚度可適當(dāng)減薄，調(diào)整至合理含水率，宜采用輕型壓實(shí)機(jī)具壓實(shí)，防止對(duì)已施工粉噴樁造成破壞。

五、結(jié)語(yǔ)

跨中泓路堤由干地填筑調(diào)整為水中倒土筑堤后，確保了已建工程安全，加快了工程施工進(jìn)度，2013年12月，三洋港樞紐工程順利通過了投入使用驗(yàn)收。根據(jù)工程觀測(cè)資料，已建跨中泓路堤水平及垂直位移較小，滿足相關(guān)規(guī)范及堤頂?shù)缆返恼Ｊ褂靡?。海淤土地基水中倒土筑堤在該工程的成功?yīng)用，為以后解決類似工程問題積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)■

（作者單位：江蘇省水利工程建設(shè)局210029）