上海祥阳水利勘测设计有限公司 上海崇明 202150
摘要:上海市崇明区滩涂地区是由长江下泄的大量泥沙在河海交互作用下不断沉积而形成,属于长江口典型三角洲冲积平原,其地质条件差、土壤盐分高、碱性强的特殊性,在区域的土地开发整理中遇见困难较多,本文结合近年来通过解决上海崇明区北湖地区土地开发整理项目实施中遇到的难点,为同类工程提供宝贵的经验,保障崇明区乃至整个上海市大面积滩涂开发顺利实施。
关键词: 灌排 房屋基础 PHC管桩 互花米草
一、项目背景及工程概况
随着近几年崇明生态岛建设步伐的加快,城乡建设用地的增加,耕地面积逐年地减少,使得耕地面积不足的形势更趋严峻。为了缓解耕地资源短缺的矛盾,上海制定了《上海市土地利用总体规划》,通过中心城区盘活存量土地、农村居民集中挖潜、工业向工业园区集中、滩涂围垦开发及基本农田整理等措施,确保本市耕地总量动态平衡。为了进一步落实《上海市土地利用总体规划》提出的增加耕地面积,提高耕地质量,以补充建设对耕地的占用,实现耕地总量动态平衡目标,上海市制定了《上海市土地开发整理专项规划》,崇明北湖地区土地开发项目列为近期实施项目之一。
北湖地区土地开发整理项目位于崇明区竖新镇、新河镇北部,北湖南侧的边滩上,整个区域是由大量泥沙在河海交互作用下不断沉积而形成,区域总面积几万亩。项目的建设内容包含了土地平整、输配电配套设施、生活用水、灌溉泵站、桥梁、过路涵洞、道路、管理房、仓库、晒场、渠道、节制闸等,建成后区域内主要种植水稻、小麦、玉米。目前该项目已完成竣工验收,并完成种植及收获,建设形成的耕地达到了上海市农用地自然质量等的最高水平,它已成为国家级示范农业园区,成为上海市储备粮食基地,保障了上海市粮食安全、社会稳定。
二、工程难点及解决办法
由于地理位置的特殊性、土体承载力低等原因,工程的设计施工过程中遇到了较多问题,较为典型的为 “灌排工程规划”、“房屋基础设计”、“互花米草清除”这3大问题。
1.灌排工程规划
项目区域为北湖滩涂,北湖水质偏咸,周边地质条件差、土壤盐分高、土质碱性明显高于崇明其他地区土壤的平均水平,在此工程设计、建设中必须考虑对区域土壤进行洗盐。一般常见的灌溉模式多为电灌站直接河道提水,利用渠道灌溉,渠道一般口宽均小于2m,只有灌溉输水作用。该种模式渠道规模较小,洗盐过程较为缓慢,一般需要3年。考虑到项目的紧迫性及土壤洗盐的要求,北湖采用高水位自流及灌溉方式,灌排分离。在工程区内新建引水泵站、蓄水干渠,灌溉区可根据整个工程区地块平整下来的高程分成若干个灌溉区域,各灌溉区所需灌溉流量可按照水稻田设计灌水定额为80m3/亩,每天开机15h,灌水周期为4天,灌溉水利用系数取0.85确定。考虑到崇明水质南淡北咸,本项目灌溉泵站均布置于项目区南侧引水河边,干渠沿着南侧主干道东西走向布置,支渠以南北纵向每隔净距150米左右布置于田间道路旁。
排涝则在项目区北侧与北湖交界处新开挖一条东西向中心横河,同时为增加整个项目区的蓄洪能力,也为满足农田除涝、降渍、洗盐的要求,在地块区域内南北纵向每隔净距120米左右开挖一条排水泯沟,地块区域内的排水泯沟经新建φ800mm过路管涵穿过北湖中心路与北侧新开挖北湖中心横河相通。因此项目区内的水可直接经过规划中的新河港延伸段往南流向北横引河,或者项目区内水先从南北纵向的泯沟流入新开挖的北湖中心横河,再经过北湖西坝下的双孔过路涵闸流入推虾港延伸段,最后流向南侧北横引河,这样项目区水系与外界水系紧密相连。
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2.房屋基础
北湖管理房及仓库结构为土砖混结构,其中仓库平面呈长方形,截面尺寸:长36m,宽15m,净高4.5m,以安徽省水利水电勘测设计院提供的《崇明北湖土地整理复垦二期1#、2#地块项目岩土工程勘察报告》为依据,本次设计的仓库基础位于①3层,该层土为冲(吹)填土,不视为本工程较好的天然地基持力层。由于北湖滩涂地区地基土承载力低,砖混结构的仓库自重大,造成恶果,轻则容易发生不均匀沉降,重则发生坍塌的可能。鉴于这种现象,此次工程对仓库基础做了地基处理,采用PHC管桩进行增加地基承载力。
由于PHC管桩桩身混凝土强度高,可打入密实的砂层和强风化岩层,由于挤压作用,桩端承载力可比原状土质提高70% ~80% ,桩侧摩阻力提高20%~40% 因此,PHC 管桩承载力设计值要比同样直径的沉管灌注桩、钻孔灌注桩和人工挖孔桩高。
PHC管桩是工厂化、专业化、标准化生产,桩身质量可靠;运输吊装方便,接桩快捷; 机械化施工程度高,操作简单,易控制;在承载力,抗弯性能、抗拨性能上均易得到保证。
对于工期的价值,在以往计划经济时代,人们对它并不看重,但在当今商品经济发展的时代,“时间就是金钱,工期就是效益”已成为人们的共识。PHC管桩施工速度快、工效高、工期短,提前竣工投产,将产生巨大的社会效益和经济价值。PHC管桩的机械化施工程度高,现场整洁,施工环境好。不会发生钻孔灌注桩工地泥浆满地流的脏污情况,也不会出现人工挖孔桩工地到处抽水和堆土运土的忙乱景象及井下作业的不安全感。容易做到文明施工,安全生产。减少安全事故,也是提高间接经济效益的有效措施。
3.互花米草清除
本工程项目区域属于滩涂,区域遍布互花米草。互花米草隶属禾本科、米草属,是一种多年生草本植物,它起源于美洲大西洋沿岸和墨西哥湾,由于人为引入与自然扩散,现在已成为全球海岸盐沼生态系统中最成功的入侵植物之一。由于互花米草秸秆密集粗壮、地下根茎发达,能够促进泥沙的快速沉降和淤积,自上世纪70 年代末由南京大学引入中国滩涂以来,互花米草在我国河口与沿海滩涂上迅速扩散,在保滩促淤上发挥了一定作用,但是其在潮滩湿地生境中超强的繁殖力,威胁着海滨湿地土著物种,目前对互花米草的控制方法有物理法、化学法、和生物控制法。物理法包括人工拔除幼苗、织物覆盖、连续割除以及围堤等,物理法虽然比较有效,但大多费时费力,成本也较高。
生物控制法是理论上控制生物入侵的最有前景的方法,从原生地选择天敌包括昆虫、寄生虫以及病原菌等来控制互花米草,但目前该方法尚处于实验阶段,没有得到大规模的应用。
本工程大面积的互花米草的清除采用了物理刈割法,配合淡水水淹,进行改进。米草主要清除步骤包括:
(1)排尽咸水:破坏互花米草的生长环境。
(2)割除互花米草、芦苇并粉碎其根茎:阻断互花米草的营养生长,并破坏其地上通气系统。
(3)配备完善的灌溉系统,引入淡水、淡水洗盐、水淹除草:引入淡水,水位淹没互花米草的繁殖体,使地下部分缺氧窒息而死亡,同时降低土壤含盐量。
(4)翻耕土地,彻底清除破坏米草尚存个体。
三、结语
本文以崇明北湖土地项目为例,解决了滩涂开发利用中较为典型较为常见的难题,可在同类工程中得到推广,为同类工程提供了宝贵的经验,保障上海市崇明三岛大面积滩涂开发顺利实施。
参考文献:
[1] 《上海祥阳水利勘测设计有限公司.上海市滩涂造地有限公司崇明北湖土地整理复垦一期、二期地块土地整理复垦项目工程实施方案设计报告》 2014,5.
[2] 《崇明北湖土地整理复垦一、二期地块项目岩土工程勘察报告》 2014,3
[3] 《上海市工程建设规范.土地开发整理工程建设标准》 (DG/TJ08-2079-2010,J11790-2010).2011.
作者简介:姓名:朱小宝(1984.08-) 性别:男 籍贯:上海市崇明区 学历:本科
现有职称:中级工程师 研究方向:水利水电工程
论文作者:朱小宝
论文发表刊物:《防护工程》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/9
标签:崇明论文; 滩涂论文; 上海市论文; 项目论文; 工程论文; 土地论文; 承载力论文; 《防护工程》2017年第23期论文;