您的当前位置:首页填海造地工程围堤失稳原因分析及应对措施

填海造地工程围堤失稳原因分析及应对措施

2024-06-26 来源:乌哈旅游
2012年8月 巾国灌湾建设 China Harbour Engineering Aug.,2012 Total 181,No.4 第4期总第181期 填海造地工程围堤失稳原因分析及应对措施 胡铀 ,孔令臣 ,阚卫明 (1.中海油海西宁德工业区开发有限公司,福建宁德352100;2.中交天津港湾工程设计院有限公司,天津300461) 摘要:为防止填海造地工程中围堤失稳,结合某一填海造地实体工程,分析总结了工程中造成围堤失稳的原因及 解决方案,对类似工程具有一定的借鉴意义。 关键词:围海造陆;围堤失稳;淤泥滩;施工;工程材料 中图分类号:U655.541 文献标志码:A 文章编号:1003—3688(2012)04—0013—04 Analysis on Instability of Dikes for Land Reclamation and Countermeasures HU You ,KONG Ling-chen。,KAN Wei-mingz (1.CNOOCWestern StraitNingdeIndustiralZoneDevelopmentCo.,Ltd.,Ningde,Fujian 352100,China; 2.CCCC Tianjin Port Engineering Design&Consulting Co.,Ltd.,Tianjin 300461,China) Abstract:In order to prevent dikes from being destabilized in land reclamation,this paper,taking a practical land recla- mation project for example,analyzes the reasons that may cause the dike instable and proposes some feasible solutions,thus providing references ofr similar projeets. Key words:land reclamation;dike instability;mudflat;construction;engineering material 0引言 近年来,沿海城市港口建设突飞猛进,岸线和土地资 源变得越来越珍贵,围海造陆工程随之迅速发展。 案例工程属于典型的开山填海造地项目,为进行后方 回填,并防止海域污染及填料流失,首先需要在外部修建 围堤。本工程在陆域场区回填基本达到设计标高时出现围 堤失稳,围堤滑动破坏严重,失去掩护作用,如不尽快分 析原因、制定修复方案,将给工程后方回填的继续施工造 成极大困扰,先前的回填料将遭海水浸泡、淘刷,污染海 域,并给周边鱼虾养殖带来较大经济损失。 图1工程平面布置示意图 本文以该工程为例,对工程施工中发生的围堤失稳进 行分析并提出应对措施,可为其他类似工程提供借鉴意 义。 1工程概述 区,填海区淤泥层较厚,南侧和东侧为新建围堤,南 围堤长1 110.86 m,东围堤长336.84 m,在工程范围内 布置3条临时施工通道,围堤和施工通道内回填开山土 石形成陆域。 工程总平面布置如图1所示,工程规模主要为:修 筑围堤1 447.7 m;开山(取土区)造地16.1万m2,开挖 场内施工道路I为环绕填海造地区西侧和北侧边线的 施工道路,场内施工道路Ⅱ和Ⅲ为填海造地区内的施工道 路,主要是为了将填海造地区划分成块。以利于多点多面 方量约298.7万m ;填海造地45.5万m ,回填方量约 247.1万m 。右上角为开山造地区,其余区域为填海造地 收稿日期:2012—03—27 修回日期:2012-06—15 作者简介:胡铀(1956一),男,北京市人,工程部总经理,高级工 展开回填施工。填海造地区内结合已有鱼塘(B区和D 区)以及场内施工道路Ⅱ和Ⅲ,将整个区域划分成A~E共 5个回填分区。 本工程围堤采用斜坡式结构,断面如图2所示,铺设 程师,主要从事工程技术开发与管理工作。 ・14・ 中国港湾建设 2012年第4期 图2围堤结构断面图 砂垫层,打设塑料排水板加固地基_ll,堤心采用大型充砂袋 结构,外侧为100—150 kg块石护面。 2施工中出现的围堤局部失稳情况 2010年l2月09日15:O0—17:O0期间,该围堤出现 圆弧滑动破坏,特别是合龙口段破坏严重。 5.3 m。 2)围堤后方陆域已回填至标高5.0 m左右。 2.2围堤破坏后的情况 围堤整体呈平面弧形向外滑动,围堤外侧肩台及护底 处泥面明显拱起(见图3)。 塌陷破损时的潮位为高潮(3.50 m)落潮到原泥面 (一0.5 m)时;晴少云、微风、微浪。 2.1塌陷破损前的工程情况 原围堤堤顶滑动到了设计围堤肩台位置处,堤顶最大 水平位移约8m,最大沉降约3m(见图4)。 围堤轴线后25~30 m位置陆域出现断层式裂缝,错层 高度约为2.0m。 1)围堤整体结构已基本施工完毕,堤顶标高约为 图3围堤轴线偏移示意图(单位:m) 堤破坏程度十分严重,原围堤基本失去掩护作用,围堤滑 动引起的后果主要有: 1)原围堤充砂袋堤心遭严重破坏,围堤护面块石被 挤向外海,围堤复原修复工程量很大; 2)围堤滑动后,无法对内部回填区形成掩护条件, 一旦潮水漫堤进入后方,将使后方填土被严重浸泡,大大 3)无掩护条件下,一旦高潮进水,后方填土将遭到 阻碍回填区的后续施工; 图4围堤失稳后 2.3围堤滑动的后果 浸泡、冲刷,大量填土将流向海域,对海域造成很大污 染,对周边鱼虾养殖区将带来较大经济损失。 3围堤滑动原因分析 本工程围堤滑动段长度约350 m,围堤位移量大,围 1)本工程合龙口施工时,因材料到货滞后,存在一 2012年第4期 胡铀,等:填海造地工程围堤失稳原因分析及应对措施 ・15・ 定程度的施工过缓,另外,主要是本工程合龙口位置为该 地区多年的河道位置,上游流水不间断,且量大,进一步 加剧了施工难度。 该段围堤合龙口施工时,受水流影响严重,下方砂垫 层全被冲走,塑料排水板也遭到破坏,塑料排水板破坏 后,周边围堤已施工多层堤心,排水板打设机难以运至此 处,补打板难度很大。最终导致合龙口(宽30 m)范围内 的地基土未得到良好加固。 2)因工程初期地质勘察点较少,导致山体的土石比 及土体分层、埋深等情况无法明确。工程实际施工时,未 达到预期的石料采出要求,致使围堤外护面的压护施工严 重滞后,并间接导致围堤后方施工通道及临近陆域的回填 工期被延误。 另外,当地雨季时间长,工期内降雨天数超过70 d, 工程受降雨影响严重。 受上述情况影响,工程总体工期被严重压缩。为了满 足年底完工的要求,赶工速度过快,施工单位不断从后方 陆域推进回填,致使大量淤泥不断涌向围堤附近。特别是 在施工临时通道Ⅱ时,直接将通道的端头位置推进到了距 离围堤仅剩余20m的距离,周边有大量淤泥涌向围堤, 在施工通道两侧各有40 m宽的淤泥带推挤围堤(图5)。 图5淤泥带照片 3)整个围堤砂垫层施工时,采用的砂质渗透系数偏 小,对下方地基土孔隙水的排出造成不利影响,从孑L隙水 压力历时曲线(图6)分析得出地基的固结情况不理想埘。 壹 搦 妲 彗 ’ 日期 图6孔隙水压力历时曲线(K0+400) 4)由于围堤外侧护面的施工沉降预留量不足,造成 外护面在沉降后,标高多处未达标,外侧压护存在不足, 造成围堤的稳定力矩减小【引。 5)后方陆域的回填,要求被挤出的淤泥需清除,局 部采用喂料的方式进行抛填,并要求淤泥上部的回填覆盖 层不小于2 m,但实际施工时以上问题仍然存在并难以解 决。 6)围堤施工中,砂垫层卸料堆存过高,对围堤下方 地基土造成一定扰动,塑料排水板打设设备对砂垫层有一 定碾压破坏。 7)由于围堤施工受阻,为抢工期,围堤加载过快, 沉降过大,导致局部地基不稳 。 基于以上原因,在堤身内外较高水头差的情况下,本 段围堤发生了失稳。 4事故处理方案及解决措施 围堤滑动后立即采取的主要措施是在原围堤轴线位置 用开山土石进行回填,以修复围堤,防止高潮位进水。 4.1修复方案初定 1)原设计围堤内侧堤角位置处,开挖隔离排水沟, 沟底标高1.0 1.5 m。若排水沟内出现淤泥,必须进行清 挖。 2)围堤继续进行修复,回填开山石,抛石挤淤,以 围堤的主动破坏来达到最终平衡。 3)排水沟后侧做20 m宽的加固带,进行碾压,并在 加固带后侧设若干集水井,及时排除孔隙水,确保加固带 及加固带后侧已形成陆域的土体稳定。 4)对滑动出去的围堤进行表面平整处理,作为新建 修复围堤的肩台。 4.2修复方案实际施工中出现的问题 在抛石堤建设过程中,该段围堤外侧肩台破坏变形较 严重,主要破坏形式为肩台裂缝、断层较多,肩台外侧不 断拱起,内侧沉降较大,肩台内倾。 围堤外部大量块石超出规划红线,并且肩台、护底及 外部淤泥拱起后标高在3.0 m左右。 原因分析:1)新建抛石堤下仍有淤泥大量挤出,围 堤还未达到稳定平衡,在淤泥推挤力和底部淤泥的挤出带 动下,肩台外移,受到牵拉,出现大量裂缝并内倾,裂缝 主要集中在肩台与围堤的接触地带。2)因现有肩台为原 来的老围堤,本身滑动后标高在3.5 m左右,加上后期淤 泥挤出引起的肩台拱起,造成肩台处本身的滑动破坏,内 部出现断裂沟及围堤内倾。 处理方案:在围堤外肩台内侧围堤上层边坡外2 m, 开挖深2m、宽2m的隔离沟,然后围堤堤顶继续加高施 工至6.5 m,保证预留足够的后期沉降量,与此同时,对 肩台外侧拱起带进行开挖整平,同时对外侧超红线的块石 进行回挖。 开挖隔离沟的目的:1)为后侧围堤回填预留足够的 侧方挤出空间,阻断对前方肩台的推挤力;2)作为后侧 ・16・ 中国港湾建设 2012年第4期 围堤回填时的淤泥挤出通道,缓解淤泥对前方的推挤力和 淤泥挤出带动力;3)对肩台局部产生的圆弧滑动破坏进 行后方卸载,阻止进一步的滑动破坏。 4.3最终滑动段围堤的修复方案 地红线2.5—3.5 m,此段根据最终外侧场区标高进行自然 放坡。 4.4修复方案实施 本工程制定的围堤修复方案总体来说,施工内容简 单、易行,便于在短时间内组织实施。实际修复施工时组 织土石方运输车辆20余辆,装载机4台,挖掘机3台, 1)对征地红线以外的场地勾挖表层块石用于后方围 堤护面层的施工,但这部分场地勾挖后最终标高不得低于 2.5 m,并须严格控制; 2)围堤外坡控制如下:沿原设计围堤轴线外2.5 m 为陆域边线,按照1:2放坡到肩台,肩台标高根据现场 情况取3.0 3.5 m,肩台宽度20 m,此时肩台外边线距征 围堤轴线 围堤加高防潮施工在5 h内完成,总体修复在48 h内完 成,修复投资约为70万元。 经过围堤回填修复和外部肩台的整理,最终本段围堤 的最终修复断面尺寸如图7所示。 { 陆城边线 1 2.5 ,/一海测 20.o 2.5—3.5  / 5.50 订\ 1 围堤 \ 3.00~3.50 1。 大于2.50须严格控制 原泥面 ~_o.5O 30.0 图7滑动段围堤最终修复断面外形尺寸(单位:m) 5结语 的原因之一,施工中关键材料的取用一定要严格把控。 本文围绕围堤失稳的原因分析及处理方案进行了叙 4)围堤修复施工应以便于组织实施,投资较小,简 单,易行为原则,尽量降低因围堤滑动造成的影响。 参考文献: 【1】王新强,许佳,陈洁,黄湛威.围堤工程大型充砂袋高效施工技 术[J].中国港湾建设,2010(2):58—59. 述,对围堤修复的实施及今后类似工程提供借鉴。 1)本工程缺乏山体组成研究,造成块石材料供应不 足,严重影响了围堤外部压护的施工,今后类似工程应在 设计前期对海域、陆域布设足够的工程地质勘探点,对地 质勘探情况做详尽了解,以求合理安排材料来源。 2)工程工期的制定,应充分考虑气候等外部因素, 制定切实可行的实施计划,以免原定工期被压缩,出现赶 工情况,影响工程质量。 [2]方磊夫,杨如盆,乔建军.超孔隙水压力速效排水固结法在沿海 地基处理中的应用[J].建筑施工,2012(2):121—122. [3】JTS147—1—2010,港口工程地基规范【s】. [4】 肖策,褚丝绪,姜云龙,李剑.塑料排水板堆载预压法在软基处 理中的应用咖.施工技术,2012,41(356):64—68. 3)本工程砂垫层的砂质渗透系数偏小,是围堤滑动 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容