圍海造陸工程施工中難點(diǎn)和解決對(duì)策

楊培鋒 鐘威龍

中交廣州航道局有限公司，廣東廣州 510290

社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人口也在不斷增加，土地資源已經(jīng)呈現(xiàn)出越來越緊張的趨勢(shì)，因此，當(dāng)下一些沿海城市進(jìn)行土地資源開發(fā)時(shí)采用了圍海造陸方式來擴(kuò)大人們活動(dòng)空間范圍，從而有效的滿足了城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)土地的需求。盡管當(dāng)下我國(guó)圍海造陸工程技術(shù)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展與進(jìn)步，但在具體施工中仍有一些難點(diǎn)需要通過進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)去克服，因此有必要對(duì)海造陸工程施工難點(diǎn)與解決對(duì)策進(jìn)行相應(yīng)研究。

1 我國(guó)現(xiàn)階段圍海造陸特點(diǎn)

圍海造陸工程施工技術(shù)在不斷發(fā)展，在造陸規(guī)模上已由先前幾十萬米擴(kuò)展為當(dāng)下上千萬米的規(guī)模，并且對(duì)于當(dāng)下一些圍海造陸工程一次性的圍海造陸面積達(dá)到成百上千萬平方米已經(jīng)是一種比較常見的現(xiàn)象?；诖?，特總結(jié)了幾點(diǎn)我國(guó)當(dāng)下圍海造陸工程特點(diǎn)：一是對(duì)圍海造陸的目的更加的明確，一般多為工業(yè)用地，因此對(duì)于相應(yīng)的地基承載力與穩(wěn)定性要求較為嚴(yán)格；二是圍海造陸工程進(jìn)度一般比較快，只需短短數(shù)年即可以完成從吹填到最后施工完成驗(yàn)收；三是圍海造陸的規(guī)模越來越大，與傳統(tǒng)點(diǎn)滴式推進(jìn)造陸不同，當(dāng)下一次性即可完成上千萬平米級(jí)別的圍海造陸；四是造陸的難度越來越大，對(duì)施工技術(shù)要求也越來越高，當(dāng)前造陸環(huán)境也越發(fā)惡劣；五是有關(guān)圍海造陸的施工技術(shù)含量也越來越高，處理工藝的方法也越來越先進(jìn)。當(dāng)下圍海造陸施工盡管已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成績(jī)，但具體施工中仍會(huì)遇到很多施工難點(diǎn)。

2 圍海造陸工程施工難點(diǎn)

盡管當(dāng)下圍海造陸施工技術(shù)發(fā)展迅猛，但有關(guān)地基的變形沉降與強(qiáng)度增加仍是圍海造陸施工主要難點(diǎn)。首先，對(duì)于地基變形沉降方面，關(guān)于如何確定圍海造陸后形成的沉降到現(xiàn)在仍缺乏一個(gè)準(zhǔn)確的算法。

其次，在具體進(jìn)行圍海造陸工程時(shí)，如果圍埝結(jié)構(gòu)頂面隨著高程的提升，可吹填淤泥量不斷增加，那么在后期需要的填補(bǔ)土量就會(huì)變少。反之，圍埝結(jié)構(gòu)頂面隨著高程提升，后期需要的填補(bǔ)土量就會(huì)增加。但由于填土?xí)r用到的中粗砂價(jià)格較高，因此會(huì)導(dǎo)致工程造價(jià)迅速提升，使得工程資源無法實(shí)現(xiàn)更加合理的調(diào)配。若一味增加吹填納泥量仍會(huì)產(chǎn)生新的問題，即隨著吹填納泥量增加，納泥池圍埝高程也會(huì)增加，而納泥池圍埝僅僅是一個(gè)軟土地基之上的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，因此對(duì)地基強(qiáng)度造成了很大影響。因此如何利用技術(shù)增強(qiáng)地基土強(qiáng)度也是當(dāng)下圍海造陸工程施工的難點(diǎn)。

最后在具體施工時(shí)，針對(duì)于取泥區(qū)距離遠(yuǎn)、吹泥的排距遠(yuǎn)、泥塘面積大問題對(duì)相應(yīng)船舶進(jìn)行施工時(shí)的工作效率也會(huì)造成很大影響。由于在管口前泥漿的擴(kuò)散效果低下，容易在管口形成堆積，因此難以對(duì)吹填平整度做到有效控制。此外，圍海造陸的成陸時(shí)間較短，在完成吹填后需要對(duì)地基立即進(jìn)行處理，并對(duì)吹填區(qū)的排水順暢度與吹填完成后土體含水量也有著較高的要求。既要保證排水更加順暢，含水量少，還要確保土體固結(jié)的速度快。因此，需要合理選擇相應(yīng)施工技術(shù)與方法克服這些施工難點(diǎn)。

3 面對(duì)圍海造陸工程施工難點(diǎn)的解決對(duì)策

3.1 對(duì)造陸區(qū)進(jìn)行合理劃分，保證圍埝的穩(wěn)定性

在對(duì)圍海造陸工程進(jìn)行具體施工時(shí)，需要慎重考慮是否需要修建分隔埝以及如何對(duì)造陸區(qū)進(jìn)行劃分的問題。關(guān)于分隔埝修建問題，若不修建，可以節(jié)省工程造價(jià)。但進(jìn)行整體吹填時(shí)會(huì)使得圍埝結(jié)構(gòu)高程過高，因此受到側(cè)壓力也會(huì)變大，由于圍埝立于質(zhì)地較軟的地基之上，再加上風(fēng)力因素以及海浪對(duì)圍埝結(jié)構(gòu)的拍打，很容易導(dǎo)致埝體滑移，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致坍塌，不僅帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)影響整體工程進(jìn)度。若選擇修建分隔埝，將整個(gè)吹填區(qū)通過分隔埝進(jìn)一步分化，減輕側(cè)壓力對(duì)埝體造成的危害，并有利于管線布設(shè)，但相應(yīng)的工程造價(jià)會(huì)很高。因此在具體施工過程中需要根據(jù)實(shí)際工程情況合理選擇相應(yīng)施工方法。在對(duì)造陸區(qū)劃分時(shí)，一般將泥塘面積控制在60萬m2，對(duì)于工程造價(jià)性價(jià)比較高，但這只是一個(gè)參考數(shù)字，具體仍需要根據(jù)實(shí)際填海造陸工程區(qū)確定。

3.2 對(duì)吹填施工順序進(jìn)行合理劃分

圍海造陸施工對(duì)吹填施工順序的劃分與整體管線布置、相應(yīng)的施工造價(jià)成本挖泥船選擇以及最終的吹填質(zhì)量息息相關(guān)。合理劃分吹填施工順序，首先可以提升挖泥船的工作效率，并使得管線布置工作量實(shí)現(xiàn)有效降低；其次對(duì)埝體出現(xiàn)滑移的風(fēng)險(xiǎn)也有著良好降低作用；最后可以為后期的地基處理提供更加便利的條件。在具體對(duì)吹填施工劃分時(shí)特總結(jié)出以下原則：

遠(yuǎn)泥近吹，近泥遠(yuǎn)吹。若挖泥船是同一型號(hào)，那么需要遵循“近泥遠(yuǎn)排、遠(yuǎn)泥近排”原則進(jìn)行施工，若挖泥船型號(hào)不同，大型號(hào)挖泥船要遵循“遠(yuǎn)泥遠(yuǎn)排”原則，小型號(hào)挖泥船要遵循“近泥近排”原則。

吹填施工實(shí)行“分塊截淤”，確保圍堰穩(wěn)定安全。在具體的疏浚吹填施工中，由于疏浚的土質(zhì)大都質(zhì)地較軟，很多淤泥多會(huì)聚集在離吹填管頭較遠(yuǎn)的區(qū)域，當(dāng)隨著吹填施工不斷進(jìn)行，相應(yīng)的淤泥厚度及淤泥量也在不斷增加，因此針對(duì)于外圍堰側(cè)壓力也在不斷增大，為了削減這一壓力，確保外圍堰穩(wěn)定性，因此在具體施工時(shí)可以采用“分塊截淤”的施工方法，對(duì)吹填管線布設(shè)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，使得吹填區(qū)域形成的淤泥量不再大量堆積，而是形成若干個(gè)區(qū)域小塊，從而有效地分散了整體淤泥對(duì)圍堰造成的壓力，確保圍堰不會(huì)因淤泥流動(dòng)形成的壓力致使其出現(xiàn)滑移現(xiàn)象。

制定合理的上、下層土方調(diào)配方案。要嚴(yán)格按照泥塘泥面的標(biāo)準(zhǔn)高程來對(duì)船舶開挖上下層土方進(jìn)行合理的安排。在吹填施工施工前期，需要調(diào)動(dòng)挖泥船對(duì)上層土方進(jìn)行開挖，在施工后期，再安排挖泥船對(duì)下層質(zhì)地較硬的土方進(jìn)行開挖，將非常有利于泥面達(dá)到標(biāo)高時(shí)的延管作業(yè)施工。

3.3 對(duì)吹填施工平整度實(shí)現(xiàn)良好控制

若在進(jìn)行填海造陸工程施工時(shí)，吹填工藝缺乏必要的準(zhǔn)確度，管線缺乏合理的布置，那么直接導(dǎo)致的問題就是在吹填結(jié)束后，相應(yīng)的泥面平整度難以滿足施工要求，難以達(dá)到較好的平整度效果。具體問題體現(xiàn)為：一是泥面出現(xiàn)泥漿堆積現(xiàn)象，并出現(xiàn)了大面積的鼓包。二是整個(gè)泥面呈現(xiàn)“地包天”現(xiàn)象，即四周高中間低。這些不良現(xiàn)象會(huì)加大后續(xù)的工作量，由于要對(duì)鼓包及泥塘的積水進(jìn)行相應(yīng)的處理，因此不僅拖慢了工程進(jìn)度，還造成了不必要的施工成本的增加，進(jìn)而對(duì)整體施工質(zhì)量造成不利影響。因此，為了實(shí)現(xiàn)平整度的控制需要對(duì)吹泥管口方向與縮口形式進(jìn)行合理的選擇，此外，還要科學(xué)合理的選擇岸管布置方式與泥塘延伸管線的方式。

對(duì)縮口形式進(jìn)行合理改變。傳統(tǒng)的縮口形式為圓錐形，當(dāng)泥漿從相應(yīng)縮口噴出時(shí)一般呈現(xiàn)柱狀噴射，由于柱狀具有很強(qiáng)的沖擊力，因此很容易在相應(yīng)的落泥點(diǎn)處沖出一個(gè)大坑，在大坑前方會(huì)因?yàn)槟嗤恋挠縿?dòng)與堆積形成一個(gè)鼓包，從而對(duì)吹泥的平整度造成不良影響，因此需要對(duì)縮口的形式進(jìn)行進(jìn)一的改進(jìn)完善?？梢詫⒖s口改成鴨嘴的形狀，這樣泥漿通過鴨嘴進(jìn)行噴出時(shí)，其形狀會(huì)呈現(xiàn)扇形，這樣的扇形噴射壓力相對(duì)分散，并向四周呈輻射狀噴射泥漿，因此泥漿的噴散效果更好。由于噴射壓力被分散在泥漿落點(diǎn)處形成的壓力較小，因此就不會(huì)在落點(diǎn)處形成大坑，從而可以有效提升吹填的平整度。此外，在吹泥過程中，還可以根據(jù)泥面的實(shí)際情況來對(duì)吹泥管線的縮口方向進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，讓泥漿在噴射中向不同的方向進(jìn)行噴泥，從而有效避免了泥漿在某一處出現(xiàn)過度堆積現(xiàn)象，對(duì)造陸平整度造成不利影響。

合理選擇岸管布置方式。在進(jìn)行填海造陸工程吹填施工時(shí)，當(dāng)泥塘面積較小時(shí)，為了使得泥塘內(nèi)延管的工程量有效減少，都會(huì)采用傳統(tǒng)的“三邊布管，一邊留排泄口”的方式進(jìn)行施工，但這種施工方式并不適用于規(guī)模較大的吹填施工，若在大面積的吹填施工中應(yīng)用此種方法，會(huì)使得泥塘的內(nèi)部一直存在擾動(dòng)而無法形成有效的沉淀。并且由于吹泥管口太短無法觸及到泥塘的中心區(qū)域，從而會(huì)造成泥塘中心區(qū)域的吹填土土質(zhì)較軟，沉降量大，土質(zhì)的顆粒大等問題，等到最后完成吹填施工，會(huì)使得泥塘出現(xiàn)“地包天”現(xiàn)象，既影響正常的排水，同時(shí)也為后續(xù)的施工造成了很大的困難，增加了不必要的施工量與工程造價(jià)成本。因此在對(duì)規(guī)模較大的填海造陸工程進(jìn)行施工時(shí)，在管線埋設(shè)方式上宜采用“L”型管線布置方式，所謂“L”型即將主管線布置與主排泄口形成對(duì)角“L”型。并對(duì)吹泥管口間距進(jìn)行合理的選擇，對(duì)于大型船舶，間距設(shè)置在150～200m為宜，而對(duì)于小型船舶來講，間距設(shè)置為90～120m即可。與此同時(shí)，在“L”型角附近的管口間距可以適當(dāng)?shù)倪x擇減小。

合理選擇泥塘延管鋪設(shè)方式。傳統(tǒng)的泥塘延管鋪設(shè)過程一般是通過對(duì)木支架進(jìn)行鋪設(shè)并往泥塘里進(jìn)行延管操作。這種延管鋪設(shè)方式一是效率比較低，成本也比較高昂。二是投入的人力也比較大，無法對(duì)延管材料進(jìn)行重復(fù)利用。三是影響后期的軟基加固。基于此，需要選擇合理的延管鋪設(shè)工藝?？梢圆捎酶⊥苍硌庸芗夹g(shù)工藝，簡(jiǎn)單來說，就是通過在浮筒之上放置排泥管線從而達(dá)到向吹泥廠區(qū)延伸的目的，可以有效避免“地包天”形成，提升吹泥平整度。

4 結(jié)語

綜上所述，圍海造陸工程是一項(xiàng)復(fù)雜綜合性較強(qiáng)的工程，在具體施工過程中要根據(jù)實(shí)際工程情況，合理選擇施工技術(shù)與方法，克服施工過程中難點(diǎn)，有效提升圍海造陸過程質(zhì)量。

[1] 彭浩，陳強(qiáng). 大型圍海造陸工程施工中難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施[J]. 中國(guó)水運(yùn)月刊，2016，16（5）：285-287.