南通港通州湾港区二港池水陆域形成建设方案

殷 昕，马兴华

（中交上海航道勘察设计研究院有限公司，上海 200120）

南通港通州湾港区二港池水陆域形成建设方案

殷 昕，马兴华

（中交上海航道勘察设计研究院有限公司，上海 200120）

在对通州湾港区二港池水陆域形成的关键技术问题梳理分析基础上，对陆域形成与码头结合平面布置方案、水域疏浚与陆域吹填结合设计、水陆域形成总体实施方案等关键内容进行方案研究。提出引桥式布置、分区分土质吹填、边围边吹等推荐意见，为二港池水陆域形成的决策和设计提供了参考依据。

通州湾港区；陆域形成；建设方案

0 引言

南通港是我国沿海主要港口。沿江港口岸线和土地空间资源不足，受城市交通、环境的限制愈发严重，难以承担港口引导产业布局，带动区域经济发展的重任。为此，南通港制定了“优江拓海”发展战略，积极发展沿海港区，其中通州湾港区区位优势明显，利用辐射状沙洲、水道，通过陆域形成和疏浚，可以形成大规模、低成本的土地、深水岸线资源，是南通港未来发展的核心港区。

鉴于通州湾港区总体规模大，港口开发过程中水流泥沙条件比较复杂，合理、有序地开发对港区整体开发和规划的分期实施意义重大。根据规划阶段研究，港池起步工程选择在腰沙根部，依托小庙洪水道，先行开发二港池，并通过建设大堤与后方陆域相连通，形成通道。

2013年一期通道工程率先实施，探索港区建设经验，采用了分段同步实施的推进方式，实施过程中工程区原有腰沙高滩上形成了多处串沟、南北向通道两侧形成了沿堤流，对一期通道工程施工造成了较大的影响。

一期通道实践和以往工程经验表明，辐射的沙洲地区水流泥沙条件复杂，泥沙抗冲性能差，沙洲、水道长期处于宏观总体稳定、微观频繁冲淤变化状态，其稳定性对工程极为敏感。为保证二期通道及二港池工程顺利实施开展了方案研究[1]，在对通州湾港区二港池水陆域形成的关键技术问题梳理分析的基础上，对陆域形成与码头结合平面布置方案、水域疏浚与陆域吹填结合设计、水陆域形成总体实施方案等关键内容进行方案研究，提出了引桥式布置、分区分土质吹填、边围边吹等推荐意见，为二港池水陆域形成的决策和设计提供了参考依据。

1 工程概况及关键技术问题梳理分析

二港池陆域由一期通道南北段及A3段、二期通道、二港池东围堤及港内护岸所围而成，新建外围堤8 137 m、内护岸9 668 m，形成陆域面积约11.3 km2，吹填工程量约7 000万m3[1]。见图1。

图1 二港池规划平面布置图Fig.1 The planning and layout plan of the basin 2

关键技术问题梳理分析如下：

1）工程区建设条件具有以下特点：淤沙洲、水道相间分布；于强流、多股潮流汇聚；盂土质抗冲性差，对流场变化十分敏感。若工程布置不当，极易造成工程区流场改变、沿堤流发育，进而导致沿堤冲刷、沙洲冲刷、水道动荡，港区实施必须以不影响该海域沙洲、水道稳定为原则进行。见图2。

图2 工程区水道—沙洲格局Fig.2 The waterway-sandbar pattern at engineering area

2）二港池围区面积大、潮差大，且土质抗冲性差，对流场变化十分敏感。围区龙口问题必须予以高度关注，若工程实施不当，极易造成工程区流场改变、沿堤流发育，进而导致沿堤冲刷、沙洲冲刷、水道动荡。

3）工程地处开敞海域潮间带滩地，前方即为广阔的南黄海，没有岛屿可供掩护，远离大陆、风大、浪高、孤岛式施工，施工条件恶劣，临近的吕四港电厂围堤吹填工程、通州湾港区一期通道等工程实践表明，该海域风大、浪高，尤其是冬春季寒潮影响频繁，对材料运输、施工作业和袋装砂结构安全影响很大，夏季台风正面袭击1~ 2次/a，破坏力也很强。因此，施工期保护是围堤工程成败的关键。

2 二港池陆域形成与码头结合平面布置方案

根据同类工程经验，结合本工程建设条件，考虑以下两个陆域形成与码头结合平面布置方案。

2.1 平面布置方案一

根据港区规划，采用高桩码头形式、引桥式布置[2]，二港池护岸位于二港池规划港区码头前沿线内侧130 m处，呈“U”形布置[3-4]，总长约9.67 km，堤线范围滩面高程-1.5~1.5 m。平面布置图见图3、图4。

图3 方案一平面布置图Fig.3 Plane layout of plan 1

图4 方案一断面布置图Fig.4 Section layout of plan 1

结合二港池陆域建设进度要求及疏浚土质情况，考虑工程区建设条件、港区近期要求、华电电厂选址等因素，陆域分东区、西区、北区，其中北区陆域需优先形成。

2.2 平面布置方案二

借鉴曹妃甸港区、京唐港区等同类工程经验，采用板桩码头形式，在码头前沿线外侧30 m实施施工围堰（板桩码头完工后再拆除施工围堰）[5]，呈“U”形布置，总长约9.37 km，堤线范围滩面高程-0.8~1.1 m。方案二布置图见图5、图6。

图5 方案二平面布置图Fig.5 Plane layout of plan 2

图6 方案二断面布置图Fig.6 Section layout of plan 2

该方案陆域同样分东区、西区、北区，其中北区陆域需优先形成。

2.3 平面布置方案比较与推荐

平面布置方案比较与推荐见表1~表3。

表1 围堤工程量表Table 1 Embankment engineering scale

表2 吹填工程量表Table 2 Filling engineering scale

综上所述，平面方案一、二在技术上都是可行的，各有优劣，具体需要结合港区用途、开发方式及开发速度、综合成本等因素综合考虑确定。考虑到二港池规划用途为临港工业配套码头，开发方式为先整体形成港区陆域水域再根据招商进展逐步建设码头，码头开发速度取决于招商引资情况，前期投入尽可能少，本文建议优先考虑平面方案一。

表3 陆域形成与码头结合平面布置方案比较表Table 3 Comparison of the plane arrangement schemes of land formation combined with dock

3 二港池水域疏浚与陆域吹填结合设计

3.1 二港池水域疏浚区概况

疏浚范围内主要为粉细砂和淤泥质粉质黏土，其中粉细砂主要分布在-8.2 m以浅，松散状态为8级土，还有部分为中密状态为9级土；而淤泥质粉质黏土层主要分布在-8.2 m以下，主要为3级土。其分层疏浚的储量如表4所示。

表4 二港池水域疏浚区主尺度及储量Table 4 Main scale and reserves of dredging area in the basin 2

3.2 二港池水域疏浚与陆域吹填的结合设计

当疏浚土质较为均匀时，一般遵循吹填和疏浚进度需要相结合的原则，确定吹填和疏浚顺序。典型案例有：曹妃甸港区一港池疏浚土质较为单一，为粉细砂，吹填到首钢围海造地工程，采用强夯方式地基处理，取得了很好的经济效益。

当疏浚土质在平面分布或竖向分布存在显著差异时，考虑到吹填料对后期地基处理方案、费用影响较大，宜采用分土质分区吹填方式，即将不同土质的疏浚土吹填到不同吹填区，以便后续采用不同的地基处理方法处理。典型案例有：曹妃甸三港池疏浚土质在竖向存在明显差异，有粉土，也有淤泥质土，在吹填到曹妃甸石化区时，采取了不分土质混合吹填方式，导致吹填区土质十分复杂，后来在地基处理时，花费巨资进行密间距的地质勘察，以查清土质情况，周期长，效果差。

根据上述经验教训，针对二港池水域土质存在竖向分布差异的特点，本设计[6]推荐分土质分区吹填方式。结合北区陆域需要先期交付的要求，考虑将浅层粉细砂吹填至北区，下层淤泥质土吹填至东区和西区。两个方案疏浚量与吹填量的平衡情况见表5。

表5 二港池疏浚与二港池吹填土方平衡分析Table 5 The analysis of dredging and landfill of soil balance in the basin 2

北区吹填量为3 863.3万m3，浅层粉细砂量为4 186.6万m3，两者基本平衡。东区和西区吹填量为3 099.6万m3，港池剩余疏浚量为3 258.4万m3，两者也基本平衡。

4 二港池水陆域形成总体实施方案

根据同类工程经验，结合本工程建设条件，考虑以下两个陆域形成总体实施方式[6]。

4.1 总体实施方式一（先围后吹）

留出港池，围堤合龙形成封闭的吹填区，再吹填成陆，同时形成港池水域（图7）。

第一步：在适当位置设置龙口，实施二港池围堤、护岸，与一、二期通道连接形成围区；

第二步：除龙口外全线贯通后，选择小潮汛实施龙口合龙，形成封闭的吹填区；

第三步：绞吸船在二港池内取土、吹填成陆，同时形成二港池水域。

图7 总体实施方式一（先围后吹）示意图Fig.7 The schematic diagram of the overall implementation plan 1(around construction then filling)

4.2 总体实施方式二（边围边吹）

留出港池，围堤、护岸和吹填紧密结合、相互依托、交叉同步施工，同步完成围堤、吹填和港池水域（图8）。

第一步：在二港池口门处设置总泄水口，宽1 km，在二港池东护岸、西护岸适当位置各设置1个临时泄水口，实施二港池围堤、护岸，与一期通道、二期通道连接形成围区；

第二步：围堤、护岸和吹填紧密结合、相互依托、交叉同步施工。一期通道、二期通道形成一定距离后，开始吹填施工；

第三步：先完成北区吹填成陆，再完成东区和西区吹填成陆，同时形成二港池水域。

图8 总体实施方式二（边围边吹）示意图Fig.8 The schematic diagram of the overall implementation plan 2(around construction while filling)

4.3 总体实施方式比较与选择

由表6可知，当围区面积大，潮差大，合龙难度大、吹填料为砂性土、粉性土时，总体实施方式二相对最优，应优先采用。

鉴于本工程围区需要分区交地，北区、东区、西区吹填料有所不同，需要根据条件采用不同的总体实施方式：

1）北区围区面积达6 km2，潮差大，合龙难度和风险大，成本高，北区吹填料为粉细砂，具备采用总体实施方式二的条件，北区采用总体实施方式二。

表6 二港池水陆域形成总体实施方式比较表Table 6 Comparison of the overall implementation plan of land and water formation in the basin 2

2）东、西围区面积为2~3 km2，围区面积、合龙难度和风险相对较小，吹填料以淤泥质土为主，若采用总体实施方式二，吹填流失量大，因此，优先采用总体实施方式一。

5 结语

本文在对通州湾港区二港池水陆域形成的关键技术问题梳理分析基础上，对陆域形成与码头结合平面布置方案、水域疏浚与陆域吹填结合设计、水陆域形成总体实施方案等关键内容进行方案研究，主要结论如下。

1）陆域形成与码头结合平面布置方案：护岸+高桩码头+引桥平面布置方案和围堰+板桩码头平面布置方案在技术上都是可行的，各有优劣，具体需要结合港区用途、开发方式及开发速度、综合成本等因素综合考虑确定。考虑到二港池规划用途为临港工业配套码头，开发方式为先整体形成港区陆域水域再根据招商进展逐步建设码头，码头开发速度取决于招商引资情况，前期投入尽可能少，本文建议优先考虑平面方案一。

2）水域疏浚与陆域吹填结合设计：当疏浚土质在平面分布或竖向分布存在显著差异时，考虑到吹填料对后期地基处理方案、费用影响较大，宜采用分土质分区吹填方式，即将不同土质的疏浚土吹填到不同吹填区，以便后续采用不同的地基处理方法处理。

3）水陆域形成总体实施方案：北区围区面积达6 km2，潮差大，合龙难度和风险大，成本高，北区吹填料为粉细砂，具备采用总体实施方式二的条件，北区采用总体实施方式二。东、西围区面积为2~3 km2，围区面积、合龙难度和风险相对较小，吹填料以淤泥质土为主，优先采用总体实施方式一。

[1]中交第三航务工程勘察设计院有限公司.南通港通州湾港区二港池陆域形成工程工程可行性研究报告[R]援上海：中交第三航务工程勘察设计院有限公司，2014.

CCCC Third Harbor Consultants Co.,Ltd.The feasibility study re原port on the land formation project in the second harbor of Tongzhou Bay in Nantong Port[R].Shanghai:CCCC Third Harbor Consultants Co.,Ltd.,2014.

[2] 交通运输部规划研究院.南通港通州湾港区总体规划方案[R]援北京：交通运输部规划研究院，2015.

Transport Planning and Research Institute,Ministry of Trans原port,China.General planning scheme of Tongzhou Bay harbor district of Nantong Port[R].Beijing:Transport Planning and Research Institute,Ministry of Transport,China,2015.

[3]JTS 165—2013，海港总体设计规范[S]援JTS 165—2013,Overall design code for sea ports[S]援

[4]JTS 167-1—2010，高桩码头设计与施工规范[S]援JTS 167-1—2010,Design and construction code for open type wharf on piles[S].

[5]JTS 167-3—2009，板桩码头设计与施工规范[S]援JTS 167-3—2009,Code for design and construction for quay wall of sheet pile[S].

[6]中交上海航道勘察设计研究院有限公司.南通港通州湾港区二港池陆域形成工程方案设计[R]援上海：中交上海航道勘察设计研究院有限公司，2014.

Shanghai Waterway Engineering Design and Consulting Co.,Ltd. Design of the land formation of Tongzhou Bay basin 2 in Nantong Port[R].Shanghai:Shanghai Waterway Engineering Design and Consulting Co.,Ltd.,2014.

Construction plan of water and land formation of the second basin in Tongzhou Bay of Nantong Port

YIN Xin,MA Xing-hua
（Shanghai Waterway Engineering Design and Consulting Co.,Ltd.,Shanghai 200120,China）

Based on the analysis of the key technical problems of water and land formation of the second basin in Tongzhou Bay of Nantong Port,we studied the key contents of the plane layout program of the land formation combined with dock,the combination of dredging and landfill,the overall implementation plan of water and land formation,and put forward recommended advices of the approach bridge layout,zoning and sub-soil filling,around construction while filling.This paper provides a reference for the decision-making and design of water and land formation of the second basin.

Tongzhou Bay port area;land formation;construction plan

U651

A

2095-7874（2017）04-0050-05

10.7640/zggwjs201704012

2017-02-27

殷昕（1980— ），男，江苏阜宁人，硕士，高级工程师，港口海岸及近海工程专业，长期从事港航工程设计工作。E-mail：yinxin22@163.com