海淤土地基水中倒土筑堤技術在三洋港樞紐工程中的應用

張業林

海淤土地基水中倒土筑堤技術在三洋港樞紐工程中的應用

張業林

一、概述

三洋港擋潮閘樞紐是沂沭泗河洪水東調南下工程新沭河治理工程的關鍵性骨干工程，位于江蘇省連云港市郊新沭河入海口臨洪口。根據規劃，三洋港樞紐按新沭河50年一遇洪水標準設計，設計流量6400m3/s；河道強迫泄洪水位作為校核洪水工況，校核流量7000m3/s；設計擋潮標準為100年一遇高潮位，歷史最高潮位作為校核擋潮標準。工程的主要功能是：擋潮防淤，保護河道治理成果，促進行洪安全；降低灘地糙率，保障行洪河道暢通；改善排澇條件，節約運行費用，延長設備使用壽命；利用河槽蓄水，為連云港市增加水源；改善交通條件，促進港口發展。三洋港樞紐為Ⅰ等大（1）型工程，主要建筑物包括：擋潮閘、排水閘、上下游引河等。擋潮閘閘室每孔凈寬15m，共33孔，排水閘閘室每孔凈寬6m，共3孔，工程總投資約6億元。

閘址處新沭河左右堤較為順直，堤距約1500m，新沭河原中泓河道頂寬約180m，底寬約100m，主槽底高程約－6.5m，走向偏向右堤，呈大的“S”形彎，泓道中心線距新沭河右堤約260m。擋潮閘及排水閘均布置于泓道左側灘地，施工期利用原中泓河道導流，擋潮閘具備導流條件后封堵原中泓，填筑右岸跨中泓連接路堤，連接堤長約168m，堤頂高程7.0m，頂寬9.5m，堤頂設凈寬7.0m瀝青混凝土路面，原設計上、下游邊坡比均為1∶6。

二、工程地質及水文地質條件

閘址區原中泓河底（3）層淤泥和淤泥質粘土土質軟弱、厚度大、力學性能差，厚約3.5m，標準貫入擊數0.8～2.1擊，比貫入阻力平均值為0.35MPa，十字板剪切強度Cu=15.7kPa，天然地基承載力45kPa，（4）層粘土和粉質粘土層厚 4～5m，天然地基承載力190kPa，工程力學性能良好，其下伏各層力學性能亦較好。

中泓為潮汐河道，施工期觀測的最低潮水位約為-2.0m、最高潮水位約為2.5 m。根據2010年9月28日實測潮型，漲落潮時河水最大流量約1210m3/s，最大點的流速2.1m/s，斷面平均最大流速1.2m/s。

三、路堤填筑方案調整緣由

原右岸跨中泓連接堤填筑方案為常規干地施工，上、下游填筑圍堰后抽干基坑集水，清基后逐層填筑跨中泓連接堤至設計高程，原施工方案右岸連接堤土方填筑總量約15萬m3。

因施工期三洋港閘址處原中泓河道沖刷加深，向已施工完成的排水閘下游排水通道靠近，如按原施工方案抽干基坑集水、清基后干地施工可能存在以下問題：①排水通道與原中泓之間的隔堤擋潮水頭差達10.4m，對隔堤的穩定及已建建筑物的安全帶來不利影響；②基坑水抽干后影響上、下游圍堰的安全；③由于截流壩為塊石壩，拋石護底長度為36.8m，下游圍堰存在滲流，積水難以抽干；④原施工方案基坑降水、清基均需一定的時間，堤身需從堤基逐層碾壓至堤頂，且軟基筑堤需控制填筑速率，加之場區土層含水率均達50%以上，需長時間翻曬后方可上堤，制約施工進度。鑒于以上情況，為確保工程安全，加快工程施工進度，需對三洋港樞紐右岸跨中泓連接堤填筑方案進行優化調整。

四、水中倒土筑堤施工方案

根據技術經濟比較，右岸跨中泓連接堤3.0m高程以下由干地填筑調整為水中倒土填筑，施工期控制中泓水位不超過1.0m；為保證堤防的穩定、控制沉降，水中倒土堤身及其下淤泥質堤基采用粉噴樁處理，粉噴樁樁徑0.5m，排距1.45m、行距1.45m，樁頂高程2.5m，樁底高程－10.0m，樁底進入第（4）層粘土和粉質粘土層約0.5m，粉噴樁共計4545根；3.0m高程以上堤身采用干地填筑，上、下游邊坡由原設計1∶6調整為1∶3，填筑壓實度不小于0.94。右岸跨中泓連接堤斷面及地基處理見圖1。

圖1 跨中泓連接堤斷面及地基處理圖

粉噴樁施工技術要求：一是水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥，粉噴樁28d無側限抗壓強度不低于1.8MPa，水泥摻入比為 20%，噴粉量為67kg/m，采用4攪2噴，即開始下沉空攪、提升攪拌噴粉、下沉噴粉復攪、提升復攪（不噴粉）成樁；二是樁位放線誤差不大于5cm，樁體垂直度偏差不得超過1.5%；三是粉噴樁施工時必須保證樁體完整性，施工完畢以后，應按相關規范要求采用輕便觸探、低應變動力法等檢測樁身的完整性；四是水上部分填筑前，表面擾動破壞土層及其他施工廢渣等必須清除徹底，75cm以內鋪土厚度可適當減薄，調整至合理含水率，宜采用輕型壓實機具壓實，防止對已施工粉噴樁造成破壞。

五、結語

跨中泓路堤由干地填筑調整為水中倒土筑堤后，確保了已建工程安全，加快了工程施工進度，2013年12月，三洋港樞紐工程順利通過了投入使用驗收。根據工程觀測資料，已建跨中泓路堤水平及垂直位移較小，滿足相關規范及堤頂道路的正常使用要求。海淤土地基水中倒土筑堤在該工程的成功應用，為以后解決類似工程問題積累了寶貴的經驗■

（作者單位：江蘇省水利工程建設局210029）