促淤圈圍工程大堤施工難點及沉降變形控制措施

許加明

【摘要】圍海大堤由于地質條件、施工工藝、筑堤材料選擇等諸多原因，大堤在施工中及建成后均會產生不同程度的沉降變形，一旦變形超過大堤的設計值或允許值，會給建設過程及運行維護帶來極大的隱患和危害。圍海大堤沉降變形的成因較為復雜，本文結合我公司承建的橫沙東灘促淤圈圍工程實例，對圍海大堤沉降變形原因進行了分析，并提出相對措施，以供參考。

【關鍵詞】圍海大堤施工；沉降變形；控制措施

目前圍海大堤沉降變形觀測主要是通過人工來實現的，通過人工布點采用水準儀或全站儀進行測量，在實施觀測過程中由于種種的人為因素會產生較大的誤差，這樣的數據分析結果與實際的沉降量之間有較大的出入，因此在施工過程中需要及時的修改和完善沉降觀測方法來提高沉降觀測精度。

一、圍海大堤施工方法分析

1、充砂袋施工根據潮水分層施工，底層袋充灌需在最低潮時進行，后面幾層砂袋在低潮和漲潮初期充灌。

2、袋子布置：袋子在橫向應為整體，在縱向尺寸應大于橫向，垂直于堤軸線，水下宜設定位樁，縱向層接錯縫不小于3.0 m，采用補角法進行定位。同層相鄰袋體接縫處應預留收縮量，確保充填后兩袋相互擠緊，且兩袋間嚴禁有貫通縫隙。

3、充砂袋施工采用水力充填法施工，需充填砂性土。

4、充填施工應用高壓水槍進行水力造漿，泥漿濃度宜為20 %～45 %。袋子充填厚度一般控制在0.4～0.5m之間，充填飽滿度宜為80%。

5、充砂袋在充填過程中，視現場情況在袋體頂面進行碾壓，使砂顆粒重新排列趨于緊密，并加快袋體排水固結速度，待整個砂袋達70%的飽滿度時，應適當減少充填砂袋機械或停止充填，以防布袋爆裂。

6、在充填過程中如1次達不到理想高度，待砂袋稍有固結后，進行2次充填，直到達到理想的充填厚度。充填袋在固結度達到70%后，可以進行上一層充填袋的施工。

二、圍海大堤施工工程難點

1、工程區自然條件復雜，資料少。受來沙和外海波浪、季節臺風等多重不確定因素影響，工程的影響分析預測及工程方案評判十分困難。

2、施工條件差。施工作業既不能像海上可大船作業，也不同于陸上可24 h 人車展開，且因該工程海域開闊，風浪高，加之受外海潮流復合作用，流場復雜，可作業時間少，對設備限制多、要求高。

3、工程規模大，施工強度高。

4、筑堤土料來源不確定。工程堤前無合適的筑堤砂源，需外部采運，運砂路線較遠，有一定的施工和技術難度，成本較高。

5、施工組織難度大。受外在因素影響，工程總體時間安排具有嚴格的季節性。

6、堤基表層淤泥層厚。因部分堤段淤積厚度不一致，含水量高，壓縮性大，承載力低，施工期不易滿足穩定要求，必須對堤基進行經濟有效的加固處理。

三、圍海大堤沉降變形原因分析

造成圍海大堤沉降變形原因有很多，主要有以下幾個方面：

1、地基沉降變形。沉陷主要是由于土壤的固結和排水造成的。這種降水是不可避免的，沉降量大，影響周期較長。它將貫穿整個堤壩的建設，并在建成運行后延續很長時間。因此在設計中要充分考慮沉降拋高，地基處理方法用于薄弱之處，加快整合的土壤，同時應控制施工速度，防止地基破壞造成深處滑動。

2、施工期大堤自身沉降變形。施工過程中，由于堤身采用充泥管袋及堤身土排水固結后產生沉降，一般在施工前期及中期自身沉降變形量較大，后期逐漸趨于穩定。

3、外力造成的大堤沉降變形破壞。在施工過程中，重型車輛的過度碾壓導致了堤壩的液化，臺風或寒潮所造成的破壞使堤壩垮塌。這種沉降變形將在路基的時間和運行周期之間產生，將對路堤造成極大的破壞，應采取措施保護或避免這種情況的發生。

四、圍海大堤沉降變形控制措施

鑒于工程特殊的地質條件及施工工期要求，在實施過程中采取沉降監測、施工過程控制及施工后期保護等綜合措施來控制沉降變形。

1、沉降變形監測。針對工程地質條件，在工程實施前，工程建設相關方共同制定詳細的大堤施工期沉降變形的監測方案。監測點的布置采用斷面法，主要為地表沉降觀測斷面。沿堤線每500 m布置一個觀測斷面，每個斷面布設三個沉降板；底板用厚5 mm，尺寸600×600位mm的鋼板，測桿用直徑25鍍鋅管，分節加高，每節長1.0 m，下端與底板焊接，上端用管接頭，根據施工需要而逐節接長，護管用直徑80mm鍍鋅管。

2、 施工期的應對措施。1）嚴格按照沉降變形監測數據進行加載控制，在施工過程中嚴格按照指標進行加載速率控制，地表沉降及水平位移控制指標。2）筑堤材料的控制。對充袋及堤身的砂源進行控制，要求采用粒徑<0.05微米的黏粒，且黏粒中外來砂的含量應<10%。3）施工工藝及方案控制。

3、施工后的控制措施。1）堅持進行沉降及位移觀測。在圍海大堤完成、工程完工驗收后2年內，保持每月1次沉降及位移觀測；對軟弱斷面延續施工期監測內容，直至各項指標趨于穩定。2）對堤頂道路進行限載。完工后的堤頂道路僅能作為防汛車輛的專用交通通道，超過2t以上的載重車禁止上堤。3）對臨時排水口及時封堵。臨時排水口堤身部分的接頭因變形過大使管身脫節，從而形成滲漏通道，是造成圍堤建成后塌陷破壞的主要原因。4）定期巡查，防止外坡的土體流失。因為外坡面灌砌塊石不可能 形成完全封閉的坡面，經過潮汐周期性的沖刷，會使堤身土體緩慢流失，從而造成護坡的空洞和破壞。

五、結語

總之，圍海大堤工程在地質條件極差、淤泥厚度深的情況下，有針對性的采取沉降控制措施，合理地控制施工期及工后的沉降量，使整個工程沉降速率穩定，建成后整體結構穩定，為今后圍海大堤修建積累了經驗。

參考文獻：

[1]陳全會.圍海大堤施工方法分析[J].水運工程，2016，（12）：25-27.