吹填砂工程排水沟袋装砂子堰新型施工方法

张家得 吴鹏飞

摘 要：在围填海工程中，由于涉及到原已成陆开发区域的废水排放，新建围填海工程为保证其废水的排放要建设相应排水设施，排水明沟是主要的选择。排水明沟一般采取先充填袋装砂子堰，后在其上干砌块石的形式。然而由于围区吹填砂与排水沟子堰要同时施工，所以排水沟子堰往往会受到吹填砂施工的影响，会发生子堰滑移的情况，导致排水沟轴线偏离设计轴线。该文以小洋山围垦一期工程C6标袋装砂子堰施工为例，施工单位采用先在排水沟位置吹填一层靠背砂，靠背砂吹填结束之后再充填袋装砂子堰，施工结束后对子堰的位移情况进行监测，结果表明该种施工方法有效地减小了子堰的滑移，该种施工方法可以推广到类似工程中。

关键词：吹填 子堰滑移 位移监测

中图分类号：O21 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）02（b）-0016-03

由于上海洋山港在小洋山北侧已先成陆，该工程位于港区北侧，为保证已建港区生活用水的排放，在施工过程中沿与已建老堤新建一条排水明沟。排水沟子堰采用袋装砂填筑，子堰完成后，在其上铺设反滤布、碎石、干砌块石。

一般吹填砂工程排水沟子堰通常在水下铺设，子堰分级吹填以便形成吹填库区，吹填砂根据子堰的高度进行分层吹填。但由于该工程吹填区域天然泥面表层有大约2 m厚的浮淤层，强度低，沉降量大，在吹填砂过程中，子堰受到吹砂的冲击往往会发生滑移。在之前的工程中就发生过袋装砂子堰滑移的情况，子堰滑移后为保证子堰轴线与设计轴线保持一致就需要破袋装砂子堰，并对破坏的袋子进行防护，这增加了后续的施工难度及工作量。

1 工程简介

小洋山围垦一期工程C6标位于舟山嵊泗县小洋山岛，C6标西以已建3#子堰为边界，北以已建新隔堤为边界，东以大指头岛边界，南以东海大道为界。C6标工程范围为4号围区吹填成陆，并新建一条长约1 733 m的排水沟，工程区域如图1所示。

2 施工方法

为了避免发生上述袋装砂子堰滑移，小洋山围垦一期工程C6标在施工过程中采取了一系列改良的施工方法。

该工程中袋装砂子堰的施工难度在于吹填砂施工会对子堰施加向外的推力，会造成子堰的滑移。为避免发生子堰的滑移，C6标采取首先吹填靠背砂，排水沟子堰位置的天然泥面标高在-2 m左右（高程基准面采取小洋山理论最低潮位面），靠背砂吹填至标高达到+1.8 m左右。靠背砂吹填完成后开始充填袋装砂子堰。这种施工方与较之前吹砂和袋装砂子堰同时施工的做法优点在于减小了吹砂施工对子堰的冲击。

靠背砂吹填完成后先铺设底层通长袋，通长袋宽度为12 m（设计单位底层砂袋的宽度为6.6 m）。C6标铺设通长袋的目的是避免袋装砂棱体的压力而造成排水沟翻浆。施工单位根据进度加载袋装砂棱体，袋装砂采用泥浆泵在库区内取砂灌袋。袋装砂子堰充填施工如图2所示。

3 子堰位移监测

2015年11月底排水沟袋装砂子堰施工完成，从2015年12月1日开始对子堰的位移情况进行监测，监测的间隔期为一周左右，围区吹填砂于2016年1月27日完成。选取正对吹砂管线的两个最不利断面进行分析，两断面分别位于距离3#子堰向东275 m和1 352 m处，位移监测点设置在子堰顶端，第一次测量时记录监测点距离子堰设计轴线的距离，该数据作为监测点后续位移的基准数据。位移为正表示偏向围区，负值表示偏向排水沟。上述两断面监测点位移随时间变化曲线如图3和图4所示。

由于吹填砂对子堰的不利影响主要是向子堰施加推力，使子堰向排水沟一侧滑移，因此，可以只考虑子堰向排水沟方向的位移，子堰向围区一侧偏移是有利的，该文不做分析。

从图3可以看到，对于K0+275断面，从该次位移来看，偏向排水沟的最大位移为7 mm，发生在2015年12月22日，表明此断面在吹砂过程中基本保持稳定。至2016年2月27日累计位移为零，吹填砂已于1月27日全部施工结束，则最后一次监测的累计位移可当作子堰的最终位移。

对于K1+352断面，从该次位移曲线可以看出偏向排水沟的最大位移为10.8 cm，发生在2015年12月5日。该断面最终的累计位移为22.3 cm，向排水沟方向移动，表明子堰受到吹填砂施工的影响产生了向外的偏移，但位移值相对较小，对后续的施工影响较小。

综上，通过采取先吹填靠背砂后充填袋装砂子堰并加宽底层砂袋宽度的方法，袋装砂子堰位移较小，子堰轴线偏离设计轴线较少。

4 吹填砂结束后C5标与C6标子堰外观对比

C5标排水沟子堰与C6标子堰对比如图5所示。

C5标采取传统的施工方法，吹砂和子堰同时施工，而且底层砂袋也没有进行加宽处理。从图5可以看出，C5标子堰轴线向排水沟一侧发生了严重地滑移，排水沟轴线已经扭曲；而C6标在吹填砂结束之后子堰轴线保持顺直，没有明显的偏移。

5 结语

该工程C6标段通过采取先吹填靠背砂再施工袋装砂子堰，并且加宽底层砂袋的宽度的办法有效地减小了吹填砂施工对袋装砂子堰的滑移，形成了符合设计要求的排水沟断面，降低了因子堰滑移而带来的后续施工困难，规避了工程风险。但由于先吹填靠背砂，导致排水沟内存有一定量的吹填砂，这使沟底标高高于设计标高，所以要进行清淤。在清淤过程中由于在排水沟一侧卸载可能会导致子堰向排水沟滑移，因此在清淤过程中要密切监测子堰的位移情况，若子堰产生较大位移，应及时向堰脚抛填块石进行反镇压。

参考文献

[1]堤防工程施工规范[S].北京：中国水利出版社，2004.

[2]疏浚与吹填工程质量检验评定标准[S].北京：人民交通出版社，2007.

[3]水运工程质量检验标准[S].北京：人民交通出版社，2009.