軟土海岸地區施工控制點標志設立

廣東省水利電力勘測設計研究院 廣東廣州

摘要：分析湛江灣軟土海岸地區特殊地理環境對施工控制點標志的影響，探討該類地區測量控制點的設計、選點和造埋，采用“土”字結構設計并加大其深度的方法，以增強控制點標志的穩定性和減小沉降。通過對湛江灣跨海盾構隧道施工控制點標志的檢測和應用，較好地解決了在軟土海岸地區布設施工控制網的難題，顯著提高了控制點標志的穩固性，延長施工控制網的使用期。

關鍵詞：軟土海岸地理環境；觀測墩；水準點；地面沉降；跨海盾構隧道

1 引 言

在軟土海岸地區埋設高等級施工控制點一直是工程技術人員較難解決的難題。因為這類地區穩固性差，控制點容易產生下沉和位移，造成測量精度難以保證。因此，通常在布設施工控制網時，都盡量避開在這類地區。近年，隨著我國基礎建設的快速發展，上述特殊地區基礎建設的日益增多，一些大型水利工程、跨海遂道、橋梁建設要建立高精度的施工控制網則無法避開上述特殊地區。本文結合湛江灣跨海盾構隧道施工控制網的實踐，對軟土海岸地區觀測墩、水準點的造埋進行探討，為在軟土海岸地區建立高等級施工控制網提供一些參考。

2 軟土海岸地理環境及其對測量的影響

2.1 軟土海岸地理環境

南三島和東海島位于湛江市的東南部，以臺地與平地為主，屬于軟土海岸地理環境。它是海沙沉積形成的島嶼，靠海岸地區全是沙地，屬軟土海岸地區，具有含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、固結系數小、固結時間長、靈敏度高、擾動性大、透水性差、土層層狀分布復雜、各層之間物理力學性質相差較大等特點，因而土質特別松軟。

2.2 軟土海岸對測量的影響

軟土海岸地貌會使點位標志發生偏移、沉降，且易受天氣驟變和潮汐變化的影響，從而導致在測量過程產生誤差，影響測量精度。

3 湛江灣跨海盾構隧道控制點的設立

3.1工程概況

鑒江供水樞紐工程是一宗以供水為主的大型跨流域調水工程，是目前我省在建的最大水利工程。湛江灣跨海盾構隧道是鑒江供水樞紐工程輸水工程的重要組成部分，位于南三島和東海島之間海峽，這里水深流急，是進出湛江港的咽喉，航道非常繁忙。工程在海平面以下60米深處用盾構機打通一條長2.75公里的海底隧道，是國內目前最深的跨海盾構隧道，建設難度極大。為確保隧道順利貫通，需在南三島、東海島兩地建立高精度的施工控制網。

3.2 觀測墩建造

觀測墩主要用于大、中型施工控制網，建筑物的變形監測，測量儀器的常規檢驗場地等。一直以來，強制對中觀測墩的應用，很受測量界人士的關注，它不僅提高觀測精度，降低外業測量勞動強度，而且便于使用和保護。（觀測墩立體圖見圖1）

圖1

觀測平臺主要用于觀測人員操作儀器、記錄、計算，一般為正方形平臺，鋼筋混凝土結構。本次造埋的觀測平臺為150cm×150cm×30cm。

觀測墩建造主要包括樁基開挖、鋼筋切割、捆扎、立模、混凝土澆筑及整飾等工序，屬于土建項目，需要有建筑專業知識及專業技能的施工隊伍承建。

3.2.1 查勘選點

根據圖上布設的觀測墩進行實地初選，選點時，觀察各相關觀測墩之間是否通視，是否便于施工放樣的位置，如不便于施工放樣的觀測墩位置需進行調整和處理。應盡量選擇地形變化相對緩慢的地方設點，盡量避免在劇烈的淤積沖刷地域設點。還應考慮點位的穩定、可靠、精確及經濟等各方面綜合因素。

基于上述原則和本項目技術設計書的要求，結合實地情況，在南三島（接收井）和東海島（始發井）附近各設立三座平面觀測墩（II01、II02、II03、II04、II05、II06）；并在各觀測墩平臺上設置水準點標志，方便施工放樣使用。

3.2.2 地質資料

圖2

地質單位提供的地質勘探資料顯示，湛江灣跨海隧道兩岸為淤泥質細砂、中砂，含礫粗砂，沙層厚度超過80米。不均勻系數為2.15～2.55，最大孔隙比為0.920，最小孔隙比為0.638，標貫擊數為5～13擊。地下水資源豐富，地質條件較差，承載力較低。地基在支撐上部結構的荷載及自重方面缺乏必需的抗剪強度，對觀測墩的穩定性影響較大，建議對地基進行換填處理。（見圖2）

3.2.3 觀測墩埋設

為保證點位穩定可靠，盡量將觀測墩埋設在基巖上，對于沙土層和碎石層較厚的區域需進行基礎處理，觀測墩的埋設通常有如下方法：

（1）深埋：即采用鉆研孔樁，樁基到基巖，樁基穩定，沉降量小。但生產成本高，工期長，灌樁時容易出現斷裂。

（2）淺埋：即采用人工挖樁，其優點是可以就地取材、價格便宜、施工工藝比較簡單，適用于軟土埋深較淺，開挖方量不太大的場地。

3.2.4 樁基開挖及夯實

圖3

（1）通過方案比選，分析了人工挖樁和鉆孔樁兩者之間的優點和缺點。由于該地區沙層厚、交通困難、施工場地窄等情況，本項目采用人工挖樁。為防止開挖過程發生土方坍塌事故，樁基開挖應以漏斗形開挖。根據壓強公式：P=F/S（壓強=壓力÷受力面積），受力面積越大，壓強越小的原理，開挖底面積為220cm