浅海滩涂水中作业围堰防护施工技术

('浅海滩涂水中作业围堰防护施工技术摘要：在沿海滩涂地区，台风多发，日常阵风可达7-8级，地质多为淤泥质粉质黏土，涉水施工围堰施工难度大且长时间接受风浪的冲刷，极易造成垮塌，根据埕沾项目地处渤海湾南岸，针对浅海滩涂地区地质水文环境特点，对围堰防护施工技术进行全面介绍和总结经验，供类似工程参考借鉴。关键词：涉水作业；浅海滩涂；围堰防护1引言沿海地区多为滩涂软土地基，软土一般是在流水环境中沉积而成，带有粉砂颗粒并呈现明显的层理，地区差异性较大，在浅海水域修筑填土围堰具有遇水粉化，压缩性高，透水性差，抗剪切强度很低，加之风浪冲刷极易发生垮塌，因此项目采用水陆两栖挖掘机，线内水中取土围堰法，竹竿苇板加固法进行围堰防护，极大提高浅海滩涂围堰施工功效及安全牢固性能。2工程概况某项目位于山东省滨州境内，全长为9.628km，行车道宽度：2-23.95m，设计时速120km/h，项目主要以桥为主，桥占比90%，其中S239分离立交全长1921m，共计66跨，19联，上部结构为25m预制箱梁、40+63+40悬臂现浇梁,采用40+63+40悬臂现浇梁上跨S239省道,桥梁净高5米；鲁北化工特大桥全长4399m，共计190跨，43联，上部结构为25m、30m预制箱梁；AK0+098匝道桥全长109m，共计4跨，1联，上部结构为25m预制箱梁AK0+966.85匝道桥全长204m，共计9跨，2联，上部结构为25m预制箱梁、钢筋混凝土现浇箱梁。2.1地质概况本标段地势平坦开阔，滨海平原地貌，标段范围内多为虾、蟹养殖池，深度约2米，地形平坦，盐渍土发育，地下水埋深浅，一般在0.2～1.0m左右；表层0～4m以黄褐色粉土和粉质黏土为主，4～20m为淤泥质粉质黏土和松散的粉土、粉砂层，软土及松软土发育，工程地质条件差。图1水文地质航拍图2.2水文概况（1）地表水线路横穿25个虾池，虾池内水深约2m，水压约20kpa，路线所经过地区属于徒骇马颊水文区，河流顺坡发育，形成了由西南流向东北的各河系，该区地表水矿化度较高，一般为400～500毫克/升。区内河流侵蚀能力较弱，因此侵蚀模数较小。马颊河为季节性河流，径流的年内变化受降水影响，全年水量大部分集中在9-9月份，径流全部集中在汛期。马颊河从孙马村闸以下至入海口段有明显的潮汐现象。（2）地下水区域内地表新生代第四纪堆积层巨厚，贮水条件良好，地下水贮量丰富，但受海相母质积聚盐分和海水侧渗作用的影响，矿化度较高。地下水埋藏较浅，类型单一，属第四系孔隙潜水，主要由大气降水补给及河水补给。含水层多由粉砂、细砂组成，在垂直为咸—淡分布，浅层咸水含有一定数量的可溶性盐，形成盐渍土。地下水对混凝土具结晶弱腐蚀性，局部地段对混凝土具中等腐蚀性。3方案比选第一种方案：降水晾塘推土围堰法。对线路所经区域整体进行抽水晾晒，再进行推土填筑围堰，但由于项目线路整体横穿虾蟹养殖池，水用途主要分为3类：（1）虾蟹养殖池用水。（2）盐化产盐需要循环水系统用作生产需求。（3）项目线路附近有大型企业，需要用水进行冷却水循环，一但供水不足可能引发化工厂爆炸发生重大安全事故。与相关部门协调并考虑以上因素，采用降水晾塘推土围堰法无法实现。第二种方案：运土直接填筑法根据几何尺寸和现场情况，直接用土方运输车进行倒土填筑，围堰高度按高出施工时水位1.0m，挖机、推土机向前平整推进，在围堰填筑至20米左右处，因地基表层0～4m以黄褐色粉土和粉质黏土为主，4～20m为淤泥质粉质黏土和松散的粉土、粉砂层，软土及松软土发育，土方含水量大，强度承载力不足，运输车辆深陷，无法进行运输施工，另外附近土资源匮乏，运距较长，成本巨大，效果不佳。第三种方案：在征地线内，用水陆两栖挖掘机，线内水中取土围堰法。结合前两种方案的经验总结，解决土资源匮乏、吸水性大、粉化是核心关键，现采用水陆两栖挖掘机，线内水中取土，解决土资源匮乏的难题，并将围堰施工分为：水深1.5米以下浅水区域，深1.5米以上的较深区域，域面积小于500亩，面积大于500亩四种环境类型，同水深，不同面积的利用不同的填筑方法。水深小于1.5米的易一次修筑筑成型法。水深大于1.5米的，分多次填筑法进行修筑，一次将土埂修筑到超出水面0.5米。对围堰用土工布进行初步防护，待初步成型的堰体自然沉降5-7天，开始进行堰内第一次抽水。随着抽水水位下降的同时水挖机进行薄弱部位的加固。当水位下降至水深一半高度时，停止抽水。堰体进入第二阶段沉降期3-5天，（根据土质情况确定沉降期）。进行第二次抽水，水位下降至常水位深度的三分之二时，停止抽水观察堰体情况，看有无薄弱部位。若有局部垮塌塌陷情况及时用水挖机再次加固，待堰体稳定后，再次将水一次抽干。图2围堰施工示意图若抽干水后堰体稳定可进入控水期（将渗流和地下反渗上来的水）利用积水坑排水法，保持塘底无明水，进行凉塘。待塘底稍干可利用常用挖掘机（210型）配带钢板，150mm500mm20mm为宜，对围堰进行最终翻土加固。以上三种方案，通过实际运用对技术可行性、施工工期、经济效益方面比较分析，方案三施工技术最成熟有效，成本最低，受环境周边因素影响较小，最为可行。4围堰加固施工工艺技术4.1围堰加固原因分析本项目全线围堰总长目前约20km（单侧累计长度），目前已修建完成围堰被风浪冲刷均出现不同程度损毁，急需增设防护，避免冲刷过度出现围堰坍塌现象，否则将造成返工，制约工程进度。如在主体施工过程中出现围堰坍塌，围堰进水后将会造成较大经济损失。其中鲁北化工特大桥部分围堰水深达2.5m以上，围堰被风浪损毁较为严重，需增加围堰防护，防止坍塌增加返工费用。4.2围堰加固方案图1围堰加固施工示意图（1）测量放样以围堰坡脚线处为基准，向虾池水平外扩0.5m，做木桩压入控制点，间隔50m放一个控制点，然后两点之间挂线，控制木桩位置。（2）压木桩根据测量放样出的控制线，每隔600cm压入1根10cm～13cm直径木桩，木桩入土深度不小于1.5m，木桩顶露出水面高度不得低于1.0m。压木桩过程中需确保桩体垂直度，并不得随意调整木桩间距。（3）开槽待压木桩完成后在木桩内侧（靠近围堰侧）开挖一条宽50cm，深50cm沟槽，开挖沟槽过程中应注意不要对木桩造成挠动。（4）安装苇板将苇板通过铁丝捆绑在木桩内侧，苇板单片长2.2m,高1.2m，搭接长度不小于10cm，苇板底部应紧贴虾池底部，且露出水面部分高度不得低于1.0m。图3苇板样式（5）挂设复合土工膜复合土工膜采用碎石袋沉入开挖沟槽内，防止上浮；复合土工膜采用400g/m2，紧贴苇板挂设，露出水面高度不得低于苇板顶面高度。（6）回填土方围堰与苇板间间隙采用素土进行回填，回填过程中禁止用力挤压，填土高度齐平苇板顶面高度。围堰成型航拍图5.结束语在浅海滩涂水域，淤泥质粉质黏土地质，台风频发环境恶劣的情况下，通过用水陆两栖挖掘机，线内水中取土围堰法填筑围堰，并采用竹竿苇板防护加固围堰，不仅提高了水域围堰的施工功效，而且有效减少了土方的输入，节约了施工成本，总结了一套成熟的施工方法和工艺，为同类型近海域围堰施工防护提供了借鉴和参考。参考文献（1）孙飞达;深圳围海造地地区上部结构-基础-地基共同作用分析[D];西安建筑科技大学;2011年（2）孙鹏;超软土地基袋装砂筑堤技术的应用[D];浙江大学;2011年-全文完-',)