水利工程中海堤龍口施工技術

鄭雨模

水利工程中海堤龍口施工技術

鄭雨模

（福建省金禹建設工程有限公司，福建 寧德 352100）

在圍堤工程中，海堤龍口施工是一個非常重要的施工內容，對水利工程的質量有非常大的影響。筆者介紹了水利工程中海堤龍口施工過程各個施工環節的優化和存在的困難，并對施工中的技術要點進行了探討，旨在同類工程中推廣應用。

水利工程；海堤龍口；施工技術

隨著我國經濟的不斷發展，各個沿海地區的圍堤都加快了建設步伐。但不同的地區在進行海堤龍口施工時，設計的大小、位置、組織、實施的標準并不一致。如果處理不當，就會導致龍口越沖越深，越來越大，最終造成施工失敗。特別是當汛期來臨時，如果不及時進行封堵，不僅會造成經濟方面的損失，還會給沿海人民的生命財產和圍堤造成非常大的影響。所以海堤中龍口的施工是非常關鍵的。

1 工程概況

霞浦縣沙頭圍墾二期工程與一期工程東端相接，龍口處于第一合同段的B-B′之間，此合同段使用雙棱體結構進行設計，海側是拋石棱體，主要由塊石護坦、護腳棱體、塊石堤心、預制混凝土護面塊體構成。其中堤心石的頂部寬度為5.6m，頂部的高度為+4.2m，內坡1:1，外坡1:2，護腳棱體的寬度為 8.1m，使用2.5t扭王字塊對外坡進行保護。

陸側使用大型充袋棱體，棱體的頂部高度為6.25m，頂部寬度為 1.8m，內坡為1:1，外坡1:2，使用吹填砂布置在陸側棱體和海測棱體之間。工程平面布置如圖1所示。

2 工程地質水文條件

工程海堤龍口所在的范圍中，頂層是淤泥質粉質黏土，流塑、飽和、壓縮性高。龍口設計的低水位為-0.54m，高水位為-2.92m，該地區屬于海洋性氣候，四季分明，冬季多為東北風，夏季多為東南風，最大風速是 26m/s，每年的8～9月份為臺風季節。

海域中的潮汐為不規則的半日潮，平均低潮位 1.12m，平均高潮位 2.54m,歷史最高潮位為5.4m,平均潮差為 1.55m，潮流的走向和等深線的方向相同，最大坡高為 4.8m，長浪向為S，頻率為 11.02%。漲潮的流速超出落潮的流速，在春季的流速要低于夏季的流速，最高漲潮流速為1.93m。

3 優化各個施工環節

3.1 優化龍口的施工程序

因龍口施工處有一個淤泥層，如果一次加載完成，會導致基地在短時間內受到較大的荷載，軟土地基無法在短時間內凝結，造成基地的承載力較低。而且當龍口的水比較深時，水的流速較大，會對基底造成較大的沖刷，對底部拋石的穩定性造成破壞。

經實踐證明，在龍口施工過程中，綜合使用土工織物墊層法，降低龍口過水斷面高度設置底檻是一種非常有效的施工方法。

圖1 工程平面布置圖

該工程使用高度分層合攏，第一層水上拋填至+2.1m堤心石構成潛堤，在低潮時，該潛堤會露出水面，將全斷面出流轉變成堰口出流；第二層拋至+4.1m，在第一層加載時，水的深度相對較深，在漲落潮過程中，龍口水流速度較大，對護底的沖刷力也較大，是龍口合攏的重點。第二層加載合攏時，可在退潮時潮水的位置低于潛堤，到再漲潮至海面和潛堤頂部這段時間內，快速地從陸地上將拋石推入，從而順利的進行合攏。

3.2 優化龍口的長度和位置

對龍口位置進行確定時，主要對施工工藝、海底地質情況和水深進行考慮，該工程中，原龍口位于二標段和一標段之間的位置，以C點為起點，順著B點的方向進行施工。由于該位置的海底是流塑淤泥，容易受到沖刷，且水深較大，結合該工程的施工工藝以陸上推進為主，將龍口的位置調整到距離岸邊方向比較近的地方，經過調整后，龍口位置最近端和淤泥質海底處的距離為140m，考慮到堤頭實際的作業面積不大，陸地塊石日進場量3500m3、海上500m3拋石船的長度以及塊石運輸車輛的工作效率，最后將龍口的長度確定為260m。

4 施工中存在的困難

二期海堤原設計為突堤式折線型防坡堤，兩側臨海，潮漲和潮落都會順著堤坡的軸線進退。相對來說，龍口的橫向流水速度也不高，不過因為第二標段在施工的過程中，從一期海堤根部附近的F點轉向D點，建設了一條臨時的公路，和工程的防波堤以及一期工程的東堤共同形成了封閉的水域，而且修建了一條隔堤，此時二期工程就變成了一個的封閉的庫區。在庫區中，海水漲落的時候只可以從龍口進退，堤的合攏也變成了截留式的合攏，經過測量得出，此工程龍口處橫流的平均流速為 4.1m/s，工程的水位落差為2.38m，瞬間最大流速為 6.1m/s，給施工的正常進行造成非常大的困難。

5 施工中的技術要點

5.1 壓排石和軟體排施工

為了保證潛堤的穩定性和安全性，要讓陸上推進拋填堤心石和水上拋填潛堤的合攏點與流塑狀的淤泥質粉質黏土保持一定的距離。軟體排的寬度從原來設計的109m調整為120m。該工程中淤泥的厚度為2.4m，為了避免因加載造成的不均勻沉降，而出現排體搭接處脫離的情況，將軟體排水下搭接的長度設計為 3.1m。鋪設好軟體排后，對壓排石進行拋填，單個壓排石的重量為11～59kg,壓排石的厚度為400mm，拋填的位置在軟體排外邊線1m左右。

在施工的過程中，要按照規定的要求進行施工，為了對下次鋪排的位置進行確定，要使用GPS對排邊線進行跟蹤測量，鋪設兩張以上的軟體排后，潛水人員要潛入到水下了解搭接的具體情況，如果有搭接長度不足或者未搭接的情況出現，要立即進行補鋪，要確保軟體排處于鋪滿的狀態。

5.2 上層堤拋填施工技術

當上層堤拋填到+4.1m的高度時，為了保證合攏一次成功，只需要對陸上拋填堤心石的推進進行考慮，不需要考慮加載速率對淤泥固結的影響。因為進行上層拋填的時候，潛堤已經超出泥面4.6m,潛堤根部和壓排石末端的距離為28m，從潛堤頂經過的海水在受到周圍的“靜海水”的阻擋后，到達軟體末端的時候，流速已經非常的小，將海底產生的沖刷力降低了很多，起到了抵御溢流水流沖刷的作用。

在合攏前，首先要在高平潮的時候，把裝滿石塊的拋石船開到龍口的位置，在收到合攏的指令后，船上所有的挖掘機同時進行拋石。為了降低合攏的時間，陸地上的車輛也同時將石塊倒入到海中。在合攏的過程中，要提高對排體兩側和潛堤頂部水流速度的監測力度。當潛堤在低潮期露出后，對其頂部寬度進行測量，確保和設計要求相吻合。為了收集成型后預留沉降量所需要的參考數據，要對堤身的沉降進行觀察和記錄。

5.3 鋪設防老化土工布

由于龍口位置水流速大，所以要使用防老化土工布在龍口處鋪設，橫向的鋪設寬度和所在位置軟體排的寬度相同，縱向要將龍口鋪滿。滾軸為口徑100mm的鋼管，將布卷滾在滾軸上。駁船運送完成，并經過測量后，輔助人員可以使用繩索把布卷放到海中，再由潛水員把布卷展開，并沿著布卷放置石袋，間隔距離為1～2m，避免布卷出現偏移的情況。在展開防老化土工布的時候，要順著水流的方向展開，布的搭接寬度要控制在1m以內，在搭接處要相對密集的設置石袋。

5.4 堤心石拋填施工方法

壓排石拋填后，為了形成潛堤，需要使用堤心石進行拋填，堤的頂部高度為+2.5m,底部寬度為35m，為了提升變坡的穩定性，使上層堤拋石加高更容易，要盡可能的使用自然邊坡。因為已經鋪設好壓排石和軟體排，拋石使用船的噸位為550～3000t，每次拋石量不高，加載速率比較低，所以海底沒有出現淤泥翻漿的情況。

為了對堤心石拋填的質量進行控制，要對石料的質量進行嚴格的控制，要檢查進場石料是否出現風化的情況。要根據實際施工情況對石料的顆粒直徑進行增加，不允許出現裝載小塊石的情況。在拋填的過程中，為了降低堤頭繞堤水流的速度，要按照階梯狀和縱向呈斜坡狀進行拋填。

為提高對水流的監控力度，順著潛堤端頭和末拋石段、堤外側縱向段設置觀測點對潛堤的拋填進行指導，安排潛水員對軟體排兩側邊緣位置的排石和潛堤頭部位置的壓排石進行探摸，對出現的問題及時進行處理。

6 結 論

在調整龍口的位置后，利用施工優化的方法對合攏施工進行了優化，將雙層土工布墊在龍口處的位置，有效的提升了海堤的穩定性和抗滑性。同時使用分層合攏的施工方法也有效的保證了合攏的安全性，降低了工程的資金投入，值得在同類工程中推廣應用。

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10.3969/j.issn.1008-1305.2011.05.026

U656

B

1008-1305（2014）05-0073-03

鄭雨模（1964年-），男，工程師。