摘要本文從設計的角度,介紹了舟山釣浪圍區開發中采用吹填技術進行陸域回填的實施情況,以供今后省內類似圍區開發工程參考。
關鍵詞圍墾區 回填 吹填技術
中圖分類號:TV5文獻標識碼:A
1 工程概況
舟山市地處杭州灣外緣的東海,位于長江、錢塘江、甬江三江的入海交匯處,是一個群島城市。舟山擁有得天獨厚的港口航道資源、旅游資源和海洋水產資源,而舟山人均耕地卻僅0.245畝,人多地少的矛盾已嚴重制約了舟山經濟的可持續發展。近年來,為緩解經濟快速增長與土地供需緊張的問題,舟山市不斷加大灘涂圍墾建設步伐,釣浪圍墾工程就是其中之一。該工程位于舟山市定海區北部白泉鎮浪洗山和北蟬鄉釣山之間,于2003年12月開工建設,2006年4月海堤合龍,2007年9月主體工程完工。釣浪圍區總面積約7700畝,海堤總長約4.3km,設規模9孔€?m的水閘一座,該區塊將納入舟山經濟開發區新港區塊,定位為工業和港口用地,是實現舟山市“南生活,北生產”大格局的重要舉措之一。
為促使釣浪圍墾區早日發揮效益,舟山經濟開發區管委會于2004年就著手釣浪圍區的開發規劃工作,編制完成了《舟山新港工業區塊控制性詳細規劃》(以下簡稱《詳規》),作為圍區開發建設的基礎性建設依據。海堤合龍后,陸續已有多家船舶工業企業落戶圍墾區,而此時的圍區涂面平均高程僅-0.3m,迫切要求盡快將圍區地坪抬高形成可用之地。
根據《詳規》,新港工業區地面建設標高為2.6m,總回填方量約2330萬m3(包括沉損),回填用量很大。因此,如何根據工程區域自然經濟條件、功能定位、開發方式等因素,因地制宜地選擇成本低廉、儲量豐富、生態環保、技術可行的回填材料成為釣浪圍區后續開發的重中之重。本文主要從設計的角度介紹該工程回填方案的確定情況,以供今后省內類似圍區開發工程參考。
2 吹填施工平面布置
2.1 吹填分區
由于吹填區面積較大,一次吹填困難,考慮到整個吹填區分期、分區開發的原則,將整個圍區分成若干個較小的區塊進行分區吹填,吹填材料主要為淤泥土和海砂。通過陸域平面方案比選,結合工程區規劃道路網及施工順序設置施工道路,將工程區劃分為11個吹填小區塊,陸域平面分區圖見圖1。1~6區包括吹填土與吹填砂兩個部分,先進行淤泥土吹填,至吹填土設計標高后,在其上鋪設一層30kN/m的有紡土工布,再吹填一層110cm厚砂墊層,然后吹填砂至頂標高2.6m ;7、8、9、11區主體吹填砂,吹填砂頂標高2.6m;10區采用棄渣回填。經分區計算,吹填施工土方量共計360萬m3,吹填施工砂方量共計1510萬m3,棄渣回填方量共計261萬m3。
圖1陸域平面分區示意圖
2.2 吹填區分割配套工程
(1)施工道路。施工道路共布設2橫6縱,總長14.0km。施工道路頂標高為2.6m,為加快施工進度,路基采用開山土石填筑,基礎不進行處理,采用對稱的斜坡式斷面結構,邊坡為1∶2。通過施工道路的設置不僅能夠便于吹填岸管的布設,有效減少吹填土的流失,避免已建水閘的閘前淤積,而且還可通過分區塊施工加快整個吹填區的分區建設,提前產生經濟效益。
(2)圍埝設計。臨時排水河道圍埝采用充砂管袋分期、分層填筑,每層填筑高度不大于2.0m。圍埝頂寬1.5m,內坡1∶1,外坡1∶1.5,設計長度4268m,斷面結構見圖2。其余區域由于已有施工道路分隔,僅需結合施工道路增設30cm高度的臨時充砂管袋圍埝。
圖2臨時排水河道圍埝斷面圖
3 吹填排水設計
3.1 排水河道
由于釣浪圍涂工程的海堤及水閘已建成,圍墾區吹填排水必須通過水閘向外海排出。7、8、9、11區主體采用吹填砂進行回填,1~6區主體采用吹填泥進行回填,吹填砂、吹填土均需沉淀排水,同時考慮吹填施工時從北往南,自西向東實施,因此施工期間將結合施工道路分割吹填區塊,并考慮施工順序及結合遠期規劃河道布置,預留1橫2縱三條規劃河道和1條臨時排水河道,其中臨時排水河道待吹填完成后,采用吹填砂回填至建設高程。7、8、9、11區吹填采用預留口門排水,1~6區中每個吹填區塊均設置1個水門向外排水。河道末端連接水閘。
3.2 泄水口布置
泄水口(水門)是泥(砂)漿在吹填區沉淀后排泄清水的口門,能調節泥漿流程,控制排泄流量,提高泥沙沉淀效果,減少泥漿損失,提高平整度。根據吹填料的性質,舟山釣浪圍墾在吹填砂的區域設置泄水口,吹填土的區域設置水門。
(1)通過對泄水口過流能力計算,取泄水口寬度為15m,水門選用D710型單孔。泄水口的接口型式采用頂開敞溢流式。此種結構型式使水流能夠充分下泄,在外坡腳水流沖刷處應拋石或其它耐沖材料,防止水流的沖刷對坡腳造成的損壞。
(2)泄水口的位置距離排泥口越遠越好。這樣可使泥漿的流程最長,泥沙得以充分沉淀,減少了泄水口排出水流的含量。
4 主體工程施工
4.1 吹填施工工藝
整個圍區施工先從南至北、從西至東方向進行道路填筑,先完成縱5、橫1和橫3三條主干道道路填筑,后進行其他各條道路施工。這樣便于吹泥管線沿著各道路鋪設,并且可利用道路作為吹填區塊的圍埝。等道路基本完成后再進行吹填施工。
吹填土主要施工工藝:施工準備(調譴船只)→吹泥管線鋪設→吹填淤泥→鋪設有紡土工布→吹砂。
吹填砂主要施工工藝:施工準備(調譴船只)→吹泥管線鋪設→吹填砂。
吹填施工過程中,根據吹填用地功能需求和施工順序,吹填土和吹填砂可交錯進行。
土石填筑道路施工先從南至北、從西至東方向進行,先完成橫1、縱4和橫2三條主干道道路填筑,后進行其它各條道路施工。
圍埝填筑自北向南進行施工,首先進行管袋鋪設,然后采用“挖、運、吹”工藝進行充填施工。
4.2 吹泥管線鋪設
排泥管線是吹填工程中輸送泥沙必不可少的重要輔助設備,由水上管線、陸上岸管以及排泥管架三部分組成。
(1)吹填管線沿施工道路縱向布設,錨纜長度為150~200m。水陸排泥管線的連接應采用柔性接頭,以適應水位的變化。水上管線采用浮管,浮管應該呈流線型弧狀,避免死彎,以減少水頭損失。浮箱(或自浮體)在重載之下仍露出水面之上,以便維修。施工中浮管上每隔8組浮管拋設一只浮管錨加以固定,漲、落水錨間隔布設。
(2)根據吹填設計高程、沉降量及吹填超高等因素,排泥口高度取H=3.2m。為避免排泥口的水流沖刷隔堤堤腳,排泥口距離隔堤內坡腳距離不得小于10m。
(3)吹填區內的管架頭布設時,在每座管架處埋設八字地壟錨或在管架頭處拋設八字錨兩只加以固定,并在堤外側近管架處注水沉入鐵質浮箱兩只加強固定,在管架頭處用石塊、砂袋等覆蓋進行加強處理,避免浮管及錨纜漂移影響堤的安全。
(4)管線跨越圍堤時,用兩層袋裝碎石鋪設成一條2m寬的保護層,再用一層反濾布覆蓋在袋裝碎石上,然后進行管線跨越圍堤的鋪設,以避免坡面結構與鋪設的管線在風浪沖擊時發生碰撞損壞管線穿越西側堤堤頂道路時,應按要求做好放坡段路面,保證車輛的通行。
4.3 充砂管袋(圍埝)施工
充砂管袋填筑施工先進行管袋鋪設,后進行選用“挖、運、吹”工藝,即為“1000m3/h吸砂船→2000m3自航泥駁→1000m3/h吹泥船”吹填工藝。其施工工藝:在取砂料場,由1000m3/h吸砂船將砂吸入2000m3自航開體駁,平均運輸32km至北堤外側,再經1000m3/h吹泥船將砂吹填進入管袋,平均吹距1.5km。
5 結語
釣浪圍墾區吹填工程2007年5月開工,2009年10月全部完工,施工期間月最大吹填砂方量達100多萬m3,工程效果與社會反映良好。目前,已有萬邦集團、中船重工等多家國內、外大型船舶修造企業進駐圍墾區,廠房建設已動工。