充填砂袋围堰在吹填工程中的应用

王庆山

（山东港通工程管理咨询有限公司，山东 烟台 264000）

1 工程概述

金山湾生态城位于烟台市金山港区金山湾及周边地块，吹填区造地陆域形成总面积377公顷，计划总填方量约2000万方。吹填区根据防潮堤和河流位置共划分9个分区，金山湾西侧分成H1-H7共计7个分区，金山湾东侧分为H8-H9两个分区。修筑1#和2#拦河围堰是为了在取沙吹填过程中对外海造成砂质流失及污染，东西侧围堰为吹填过程中的挡水及排水通道导向围堰，均采用编织袋充填砂结构。

1.1 结构设计方案

金山湾1#和2#以及东、西侧围堰设计均采用大型充填袋装砂方案，工程施工为水上抛填袋装砂袋作两侧反压平台，堤心采用下部抛砂上部为充填袋的组合结构，外侧迎浪面采用模袋砂护面结构，倒滤结构采用土工布倒滤层，软基处理采用打设塑料排水板和铺设土工格栅、软体排。

1.2 围堰施工质量的影响因素

1.2.1 潮差。金山湾吹填工程1#和2#围堰工程位于金山港河口开阔水域地带，纳潮面积大，潮差直接受海洋控制，最高超过4m，故此次围堰施工作业分水上抛填和陆上填筑两项，施工难度增大，并且须候潮作业，潮水涨落幅度大对围堰整体结构冲刷严重。

1.2.2 潮流。施工区域位于河口湾开阔地带，区域河道发育有潮滩、潮流沙脊，并在河道中间形成潮成三角洲，低潮时出露，故潮流过水多集中在河道两侧。

2 施工过程质量控制

2.1 围堰基础施工控制

由于围堰整体上属于斜坡式结构，自西向东逐渐由陆上施工转变为水上施工，难度也逐渐增大。围堰基础施工中必须严控质量的施工环节主要为：排水板插打、土工格栅搭接和保证充填砂袋反滤层完整。预先估计的重点监测地段，施工前期要受到潮流的冲刷及排水口通水，更容易因淤泥滑动造成围堰位移。

2.2 排水口设置

原设计排水口为2组各10根直径为1.35m的砼管，管底高程分别为+2.0m及+4.0m。管口无阀门，吹填区的水与海水相通，目的是保持吹填区与外海的水头差不大于2.0m，保证围堰的安全。由于合拢口封堵后，涨退潮时，潮水全部在排水口处进出，每天两个潮水的来回冲刷，加上排水口处基础薄弱，使内外排水口处不断冲深塌陷，排水管不断被冲垮冲走。

所以在北端重新建立吹填区闸箱式排水口，排水口用闸箱来调节集水标高及控制出水，且排水口出水口设置活动挡板，只允许吹填区的水流出，不允许外海水进入吹填区。管底高程为+4.3m。因此吹填区内的水位始终保持在+4.5m水位左右。此排水口建成后，即刻封堵原排水口，保障围堰的安全。

3 围堰建成后出现的问题

本围堰工程经过近6个月的修筑，于2014年7月25日建成。建成后的围堰主体外侧直接面对开阔性河口水面，潮流被截断后改道，直接将东北围堰角暴露在潮流控制之下，形成“岬角”，导致围堰被冲刷、掏蚀加剧。

4 对建成后围堰出现问题的质量控制措施

4.1 吹填护堤方案

本临时围堰工程功能之一为吹填造地。考虑围堰外边坡受潮流、波浪冲击破坏性大，稳定堰内侧地基将会增加围堰的安全系数。因此次疏浚区淤泥含量大，闸箱式排水口的集淤功能显著，致使在吹填过程中，吹填区西侧堆积有大量淤泥，特别是东侧及西侧区域，淤泥的易流动性及围堰外侧的潮流、波浪冲击会使该处围堰出现塌坡、位移及圆弧滑动等险情。故此，我们制定了沿围堰内侧吹填条状砂堰（即在围堰内再形成一道条状砂堰）及吹填区“分块截淤”吹填的护堤方案。事实证明，堰内侧地基稳定可有效减小围堰圆弧滑动和位移的机率，西、南围堰在经历数次台风影响及长时间大潮波浪冲击、掏蚀，其外边坡坡比甚至达到1∶1以上，甚至出现围堰主体上层未被掏蚀的大砂袋发生向外偏移，但经观测，西、南围堰整体位移仍处于稳定范围之内。

吹填区“分块截淤”吹填的护堤思路，是吹填形成条状砂带通过调整吹填管线布设将吹填区及吹填形成的淤泥分成若干小区块，将吹填区及吹填形成的淤泥分区集合，降低了易流动的淤泥对围堰的威胁。

4.2 围堰护面结构加强方案

面对开阔海面的围堰设计应为砼结构或块石结构方案，永久性或半永久性围堰应为干砌石护面或抛理块石护面，或在其上加抛大型砼块体。土工材料围堰是临时的，其寿命有严格时间限制，并非常容易被海浪掏蚀造成砂料流失、坡度变陡。所以我们提出在严格按照原围堰设计基础上，应充分考虑因潮流改道对东北围堰形成“岬角”效应、杂物割破围堰主体砂袋造成砂料流失及风暴潮等不可抗力对围堰造成的破坏现状等因素，要求对围堰进行结构加强的方案设计。经协商，已初步制定出围堰护面结构加强方案，即东、西围堰将作为护岸使用，护面结构按永久性结构标准设计，初步制定的方案是人工块体栅栏板或干砌石护面方案。

5 小结

（1）施工前充分考虑潮流、波浪等自然因素，确立应对方案，对围堰施工质量控制有前馈性准备，加强对施工难点的质量监控。

（2）施工过程中进行实时质量控制，特别的在围堰施工中对潮流、波浪冲刷严重部位严抓质量控制。

（3）充分考虑设计的基础上，总结正对潮流通道的排水口溃堤的经验教训，根据现场潮汐条件，大胆改变原设计方案，设置闸箱式排水口，保护围堰安全。实例证明，临海围堰不适宜设置开放式排水通道。

（4）根据围堰遭受的破坏程度及影响因素，尽早建立合理的围堰维护方案。对因客观条件造成的围堰破坏，现场应多取证并积极对围堰进行实时质量监控，防止因微小质量问题造成围堰的溃决。

6 结语

在金山湾生态城项目吹填工程中，沙袋围堰建成起到了至关重要的作用，不仅解决了吹填区挡水与延长排水路径的效果，还避免了铁路与公路桥基础的土质稳定以及对外海造成的水质污染，为整个项目的顺利建设提供了有力的保障。