滩涂围垦工程沉降量变化的原因及对策分析

2016-09-23吕少兰浙江浙能洋山建设开发有限公司

珠江水运 2016年16期

◎ 吕少兰　浙江浙能洋山建设开发有限公司

滩涂围垦工程沉降量变化的原因及对策分析

◎ 吕少兰浙江浙能洋山建设开发有限公司

随着社会经济的快速发展，沿海滩涂围垦开发已经成为了我国土地开发中的重要项目。在滩涂围垦工程施工的过程中，会由于地质沉降等原因导致设计沉降量与实际沉降量不符，对后续施工造成不利。文章从地质勘察、施工环境及施工方式出发，对滩涂围垦工程中沉降工程量变化的原因进行了总结，提出了相应的对策，以便更好的确保滩涂围垦工程的是施工质量。

滩涂围垦工程沉降变化原因对策

1.前言

众所周知，近年来城市土地资源受城市化建设进程的影响而变得异常紧缺，土地的需求量逐年上升，使人类与土地资源的矛盾日益白热化。为了对我国土地资源紧缺的现状进行有效的缓解，提出了“向大海要地”的建设设想，这一设想前期的规划是目前在我国东部沿海地区实行滩涂围垦工程。在滩涂围垦工程中，主体工程是堤坝的建设工程，其建设成本在前期投资中占了很大的比例，其中海堤主要是土石混合堤型，外海侧通过石坝来进行挡潮，内海测则是通过海涂淤泥来实现防渗闭气。

但在实际施工过程中，由于远海地区自身地形条件地质偏软，地质含水率偏高，淤泥也比较厚实，造成海堤地基会出现幅度较大的沉降，一旦实际施工的地基沉降量超出原有的规定值，就会引发工程进度滞后或是工程量计量分歧甚至是工程无法如期堵口合龙等问题，因此，在实际施工中，严格控制地基沉降量并采取有效措施是解决这类问题的关键。

2.沉降量变化的主要原因

2.1地质勘察与设计采用的建基面不协调

一般情况下，沿海地区涂面上都会有一层浮泥，但是在对地基沉降量进行初步规划中，并未考量到这个因素，且在之后的地质勘测报道中也并未对浮泥的特性进行严格的补充说明，地质测量项目中也没有要求测量浮泥的厚度，只是在第一项工程地质层中简单对其描述一番，因此，多数工程设计会直接将滩涂表面误认为是海堤断面的建基面，甚至是将浮泥表面当作海堤断面的建基面，这样就形成了地质勘查与设计的建基面不符，在实际施工中，海堤地基的沉降量会大于设计的理论值。

2.2设计采用修正系数有差异

在地基沉降量的设计计算中，主要采用分层总和法，但现行的有关规范要求无法满足实际施工的精度要求。例如软土地基在受到荷载作用时，造成的沉降量主要是由顺势沉降、主固结沉降和次固结沉降这三方面构成，采用传统的理论计算方法计算瞬时沉降与次固结沉降已经十分困难，瞬时沉降量可以看作是主固结沉降的20%～40%，次固结沉降量一般是主固结沉降的5%～10%，但在实际施工中，加荷过后的底基层排水也会产生固结而致使地基沉降，这种沉降属于主固结沉降，其计算方法也是使用分层总和法。对于瞬时沉降、主固结沉降和次固结沉降的正确区分是十分困难的，传统方法是先进行主固结沉降的计算，再通过经验系数对其修正，经验系数一般情况下是依据建设项目实际的地质情况和与该工程类似的经验进行选择的，浮泥与修正系数直接关系到计算的精确度。例如某蓄淡围垦工程，在主体工程实施前，事先进行了长约730m的试验堤施工，也进行了原位观测，自2008 年7 月开始正式施工，2015年6月顺利完工之后观测，观测结果显示堤段局部的最大沉降量约为3.2m，比初始的设计阶段所规定的沉降量足足多出了1.4m。

2.3设计选取的计算断面与实际情况有差异

在海堤工程的设计过程中，设计人员普遍是以相关的设计规范为依据，结合地形、地貌的变化来选择较典型的断面作为设计素材并进行沉降量的计算，再经过平均与加权后可以得到海堤工程大致的沉降量，但在沉降量的实际计算过程中，由于设计人员的不够仔细认真，并未考虑到地质与软土层的实际情况，加之选择的典型断面不丰富，都会致使完工后的沉降量偏大。

2.4施工环境对沉降的影响

大型的围垦工程一般会分为多个标段进行施工，各段的施工条件依具体项目而定，施工进度的科学合理安排也会直接关系到堤坝的沉降量，如某蓄淡围垦工程，堤坝部分是由一期海堤加高加固、二期海堤试验堤、二期堵坝石坝、二期海堤A 标、二期海堤B 标、二期堵坝闭气土方这六个标段组成，实际施工受地理条件约束，二期海堤A 标只能使用候潮船进行运抛石，不但需要占据较长的施工时间，使施工进度延后，且石坝厚度也不均匀，一旦整体工程的高程上升，堤坝较低处也会相应造成多处冲刷的缺口，致使土体结构受到破坏与干扰，不均匀沉降的现象明显加剧，后期观测结果显示，冲刷部位的沉降量大大超过其他堤段。

2.5施工作业方式对沉降的影响

实际施工中的操作方法也会引起工程沉降量的变化，例如沉降补方、侧向变形都会造成较大程度的沉降。在建设项目的实际施工中，多数施工单位并未依照相关设定确定加载速率，加载的速度、厚度和时间间隔的确定都十分随意，而这些都是影响沉降量的因素之一，特别是针对使用排水插板处理地基的海堤，加载过快会使排水插板变形扭曲和排水通道堵塞，加载过慢会使排水效果不理想，使土体固结受到影响，这就要求施工人员在实际操作中对加载速率严格把关。实际施工还会受到一些不确定因素的影响，在对海堤加载时出现不连续的现象，若情况严重甚至会停工相当长的一段日子。另外，施工的先后顺序也会影响工程沉降量的变化。

3.沉降量变化的解决对策

3.1加强设计与勘测的相互协调

在进行地质勘测与地形测量等有关工作时，测量人员应强化与设计部门的协调沟通，这也是避免因设计项目不符而产生误解的途径之一，需注意的是，地质勘测中必须对浮泥进行单独的标注与说明，地质勘测与地形测量的结果要详细比对与研究，确保设计规划与地质勘测、地形测量之间相符统一。设计人员在实际施工前也应对现场进行实地考察，多与测量人员交流沟通，保证在勘测过程中取值的准确性，这样才能对之后提高设计精度有所帮助。

3.2综合考虑沉降修正系数

有关部门要高度重视沉降经验系数的研究，不断精确沉降经验系数，由于沉降工程量的理论计算主要还是依照有关条例中所规定的经验公式进行近似的计算，设计的沉降量很大程度上依赖于经验系数的修正，在传统设计过程中，设计单位是需要对多方面因素进行综合考量后才能最终确定沉降经验系数，但以目前实际情况而言，沉降经验系数的选择至今没有一个科学系统的规定，针对此类突出问题，有关部门要对海堤沉降量的影响因素研究高度重视，以准确划分沉降经验系数为目的，才能有助于有效提高工程沉降量的计算精度，确保沉降量不会出现较大的波动。

3.3加强观测，适时调整系数

对原位数据的观测需要不断强化，使观测精度得以提高。在设计观测断面时，不但要考虑地质的实际变化情况，还要综合地形变化，避免在计算沉降量时出现较大差池，继而对沉降经验系数适时调整，才能确保工程沉降量符合建设要求。

3.4科学合理施工

在实际施工过程中，优化施工方案，制定科学合理的施工工期，降低各种因素对工程沉降量的影响。施工前期，施工单位应将详细的施工佳话报告交至监理部门，委派相关专业人员细致审核施工计划，最后严格根据相关施工条例进行施工。