管袋充砂圍堰設計與施工技術研究
水利科技
作者：徐東海
摘要：文章以龍灣二期工程的中心大閘為代表，通過對海上圍墾工程中水閘圍堰工程深入分析，對常用土石圍堰結構及材料實施了優化設計，利用充砂袋為主結構，實現軟土基礎上建築最大限度均載，提高加荷速率，加速閉氣體固結等技術優勢，滿足了基礎穩定，縮短了臨設工程（圍堰）施工時間，補充了圍堰內主體工程工期不足，保障了工程主體項目節點時間實現，且節省了該單項工程成本，為類似工程建設具有較好的借鑒意義。
關鍵詞：龍灣二期工程；圍塗工程；軟基；管袋充砂圍堰；圍堰設計；施工技術 文獻標識碼：A
中圖分類號：TV871 文章編號：1009-2374（2015）21-0126-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.063
1 工程概況
溫州龍灣二期圍塗工程位於浙東南的甌江口南側的東海岸，東臨大海，南至瑞安市交界線，西接丁山一期圍墾、天城圍墾、永興圍墾、海濱圍墾，北與溫州淺灘工程隔江相望。圍區總麵積3.445萬畝，為Ⅲ等工程。主要由海堤和水閘組成。工程概算總投資約194369萬元，計劃施工總工期48個月，其中第一階段為27個月。海堤、水閘等主要建築物級別為3級，設計防潮標準為50年一遇。圍堰等臨時建築物級別為5級，設計防潮標準為非汛期5年一遇標準。根據現場施工交通條件和建築材料供應條件，經綜合研究，中心大閘圍堰結構采用充砂管袋外加大塊石壓腳及灌砌石防護的結構形式，並取得了較好的經濟和社會效益。
1.1 水文、氣象
本工程地處浙江省東南沿海，屬亞熱帶季風氣候區，氣候溫和濕潤，四季分明，雨量豐沛，光照充足。據統計，溫州氣象站氣溫年平均氣溫17.9℃，其中7月最高為32.1℃，一月最低，為4.6℃。
1.2 潮汐特征
本工程附近海區的潮汐，屬正規半日潮。存在明顯的高潮不等和低潮不等現象，春分至秋分間夜潮高於日潮，秋分至翌年春分間反之。
1.3 工程地質
中心大閘工程地質條件根據勘探孔揭露，閘址土層結構分布如下：
灘塗表部流泥層，厚約0.10～0.50m，含水量高，孔隙比大，性質極差。
Ⅲ0層淤泥質粉質黏土：淺灰黃～灰色，飽和，流塑，高壓縮性。含有機質和細小白色貝殼碎片，夾粉土或粉砂。所夾粉砂或粉土含量分布不均，一般呈薄層狀或團塊。該層厚度一般為1.20～4.30m。物理力學指標：W=（43.1～61.6）%，ρ=（1.64～1.92）g/cm3，Es=（1.66～3.55）MPa，快剪：C=（3.6～6.3）kPa，φ=（3.3～9.8）°，W=（25.6～44.8）%，ρ=（1.74～1.99）g/cm3。
Ⅲ2層淤泥：青灰色，飽和，流塑，高壓縮性。局部含少量白色貝殼碎片，上部夾少量薄層狀粉砂、粉土。該層分布穩定，頂板高程-4.30～-11.40m。物理力學指標：W=（52.5～63.6）%，ρ=（1.60～1.72）g/cm3，Es=（1.68～2.19）MPa，快剪：C=（6.2～11.7）kPa，φ=（4.6～6.3）°，固快：C=（8.9～11.6）kPa，φ=（12.7～17.7）°。
2 圍堰設計指標
2.1 圍堰高程確定
中心大閘圍堰為臨時性建築物，建築物級別為5級，圍堰擋潮標準采用5年一遇非汛期最高潮位。工程處於北部區，設計潮位為：3.89m。根據《浙江省海塘工程技術規定》，外圍堰堰頂高程：設計潮位+浪高+安全超高，設計潮位為3.89m，浪高為1.8m，安全超高為0.5m。堰頂高程取：6.2m。內圍堰位於海堤保護範圍內圍區側，受風浪衝擊較小，堰頂高程：設計潮位+安全超高，取4.4m。為減少外海側圍堰工程量，外海側圍堰采用5.0高程管袋+1.2混凝土防浪牆結構。
2.2 圍堰基礎處理
圍堰基礎處理采用塑料排水插板法進行排水固結，排水板設計深度為10m。
2.3 圍堰結構設計
2.3.1 圍堰軸線確定。根據水閘設計方案，中心大閘樁基處理範圍中心大閘樁基處理範圍79.6m×88m。由於閘基開挖深度僅為0.5m，開挖穩定邊坡按1：6考慮，圍堰（基坑側）坡腳至樁基處理範圍外邊線的安全距離為12m（局部為5.0m）。從而中心大閘圍堰總長515m。
2.3.2 圍堰斷麵設計。外圍堰堤頂考慮通車要求，堤頂鋪填50cm厚泥結石路麵，堤頂寬度6.0m。
圍堰結構主體為：3層通長袋吹砂，至堰體鎮壓層高程，加上部袋裝砂棱體，外海側在▽1.5m高程設寬18m的鎮壓平台，鎮壓平台與堰頂之間用1∶1.5的斜坡連接；基坑側在▽1.0高程設寬11.6m的鎮壓平台，鎮壓平台至塗麵1：2放坡，與堰頂之間用1∶1的斜坡連接。