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摘要：南通沿海围涂造地随着起围高程降低、圈围面积扩大、汛期施工等原因，传统的龙口合拢方案已不适宜，因此，新的抛石坝龙口合拢方案中得到应用。本文对如东县刘埠渔港海堤工程抛石坝龙口合拢方案进行了总结，分析了合拢成败的原因，提出了解决合拢过程中抛石坝沉陷和编织袋充填土截流过程中爆袋的解决方案，为中低滩围垦龙口合拢积累了经验。
关键词： 龙口 抛石坝 沉陷 爆袋
一、刘埠渔港海堤工程抛石坝龙口方案概况
如东县刘埠渔港海堤工程围堤总长度1.516KM，堤脚滩面平均高程▽0.2m。顺应原地形、地貌的水流形态，龙口布置在现有深槽位置，底标高▽-3.5 m，匡围面积1.03万亩。经设计单位计算，龙口保护期涨潮最大流速3.87m/s，合龙期涨潮最大流速3.99m/s。施工期龙口宽度为236m，截流时束窄到70m。
龙口构筑及合拢情况见下表：
南通沿海近3年实施了多起围垦，龙口合拢中大多采用了抛石坝。如东县刘埠渔港海堤工程龙口合拢同样采用了抛石坝。
二、抛石坝在合拢过程中主要作用
1、抛石坝运用起到了削峰的作用
笔者对如东县刘埠渔港海堤工程抛石坝合拢后堤内外潮位进行了观测（见下表、曲线图），2016年1月4日堤外最大超差3.3m，堤内最大潮差2.14m，最大超差减小1.16m，最高潮位降低0.54m，涨落潮过程明显趋缓，大大减小合拢的难度。
2016年1月4日堤内外潮水位高程表
说明：1、泄（进）水量数值为正表示围区向外海泄潮，数值为负数表示围区纳潮。
2、龙口护底后高程为-2.5m，龙口有效泄水（纳潮）宽度60m。
3、支撑沙袋作用
抛石坝内侧编织袋充填土截流选择在高平潮布袋，落潮后外海侧水位降低，如果没有抛石坝支撑袋体，充填后袋体受堤内高水位以及袋内泥浆压力等力的共同作用，截流袋容易爆袋或失稳，有了抛石的支撑，下游侧袋体受力得到平衡，意外情况较少发生。
三、抛石坝合拢过程中存在问题
1、抛石坝沉陷
抛石坝合拢后，在底部存在高速水流，软体排表面形成负压，由于软体排复合土工布遇到高速水流本身存在漏砂问题，加之在施工过程中存在以下问题：（1）软体排铺设过程中搭接不足，基面没有完全覆盖；（2）软体排遭交通船只刮坏；（3）抛石过程中，软体排被块石刺破等问题，基底土容易被高速水流带走。龙口收缩后，水流速度增大，进一步加大抛石坝沉陷的风险。
2、截流过程中编织袋破裂
中低滩龙口截流过程中第一层袋子较宽，截流需要充填高度较高，所以土方量较大，在截流后编织袋还未充填满，土体尚未固结，袋体受高水位侧水平推力、泥浆侧压力、泥浆泵出口压力共同作用，经计算，当编织袋两侧水位差达到0.21m时，编织布受力即达到允许容许抗拉强度，张潮或落潮两侧水位差进一步加大后，必然造成爆袋。
四、龙口合拢过程中对问题的解决方案
1、抛石坝沉陷
为了解决抛石坝合拢后沉陷问题，在制定龙口合拢方案时采取了以下措施：（1）龙口位置尽量选择在地质较好的地方，不仅地基土自身的抗冲刷能力强，还可提供较高的承载力来满足抛石坝自身的稳定，（2）抛石坝基础下必须铺设软体排来增加抛石坝的整体稳定性；（3）选择堤线最底点构筑龙口，保证软体排位置有一定水深，减少水流对基底土的冲刷；（4）在软体排上先行施工2-3层复合布土工袋（150g/m2无纺布+230g/m2机织布），不但增加了基础承载力，也弥补了软体排在铺设和保护期过程中形成的缺陷，同时也避免在抛石过程中块石刺穿软体排；（5）充分做好合拢准备工作，抛石坝所用块石必须事先组织进场待抛，必须在涨潮前合拢阻水，保证抛石坝和编织袋充填土堤在一个小汛内施工完毕。
2、截流过程中编织袋破裂
为了避免爆袋，首先需选择性能更好的编织袋，其次，要控制好编织袋内的压力，最后合拢过程中可借助抛石坝抵消水（泥浆）压力，即截流时紧贴抛石坝布袋，减小编织袋拉应力。施工时抛石坝紧贴土堤坡脚线，为了加强抛石坝的稳定，抛石坝轴线可施工成弧形。截流在落潮内外水头平衡时施工，铺袋前先抛石坝内侧铺设一层复合土工布，主要防止块石刺破编织袋，编织袋充填土紧贴抛石坝施工。实践证明该方案能有效避免截流过程中编织袋爆袋。
五、结论
龙口合拢是围涂造地施工中的关键，随着起围高程降低、圈围面积扩大、汛期施工等原因，合拢难度越来越大，传统的龙口合拢方案已不适宜，因此，新的抛石坝龙口合拢方案中得到应用。本文对如东县刘埠渔港海堤工程围堤抛石坝龙口合拢方案进行了总结，笔者认为龙口合拢必须做到以下几点：
1、合理规划，选择在潮差最小期间合拢
在主汛期施工的某海堤围垦工程，龙口合拢时也才采用了抛石坝等多种措施，由于潮差大、流速高、截流有效时间短等原因，多次合拢才取得成功，给工程造成巨大损失。建设、设计单位在规划时必须合理安排施工节点时间，控制在10月份开工，农历12月下旬天文最小潮时合拢，减少堤身填筑和龙口合拢的风险。
2、选择有实力并有合拢经验的单位施工
抛石坝和编织袋土堤必须在一个小汛期合拢，时间紧任务重。尤其是抛石坝几千方块石必须在几天内组织到位，2-3天抛石坝必须合拢，所以必须选择一个有实力的单位。龙口合拢时布袋、定位、充填速度控制、泵台控制、闭气土、接头处理等都是直接关系到合拢成功与否的关键，那个细节没做到位，都有可能造成合拢失败。没有合拢经验的施工单位给龙口合拢带来不可控的风险。
3、因地制宜，选择合理的施工方案
每个围涂造地工程均有其特点和难点，编制合拢方案必须因地制宜，刘埠渔港海堤工程龙口合拢中采用了抛石坝+编织袋充填土先平堵后立堵方案，针对抛石坝沉陷和编织袋充填土截流爆袋采取了相应措施，吸取了其他工程的经验和教训，开创了如东县沿海围垦一次性合拢的历史。
参考文献：
[1] 黄朝煊 . 海堤龙口水力计算方法探讨. 水力学.2019.36(9)
[2] 谭必五 . 杭州湾大潮差深水围堤龙口合龙施工技术. 施工技术.2019.399)
论文作者:周子成1,张莉1,刘勇2
论文发表刊物:《防护工程》2019年16期
论文发表时间:2019/12/16
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