1、項目編號GJ-2009-0172設計階段D出版狀態(tài)B-03版 次0小洋山高泥灘圍填促淤試驗工程陸域形成工程施工圖設計說明中交第三航務工程勘察設計院有限公司中國 上海2009年05月編制： 劉 麗 娜校核： 楊 旭 東審核： 劉 家 才 審定： 黃 明 毅目 錄一、設計依據(jù)1二、工程概況及設計內容1三、設計條件23.1水文條件23.2地質條件4五、工程內容及相關技術要求55.1圍堤工程55.2吹填工程85.3爆破炸礁工程9六、主要工程量10七、工程檢測與監(jiān)測要求107.1概述107.2監(jiān)測內容與要求117.3砂質檢測內容與要求12八、注意事項13一、設計依據(jù)1.小洋山高泥灘圍填促淤陸域形成工程設

2、計方案的調整及其評審意見和相關會議紀要。2.小洋山高泥灘圍填促淤實驗工程設計方案（中交第三航務工程勘察設計院有限公司，2007年6月）。3.小洋山高泥灘圍填促淤實驗工程A區(qū)陸域形成工前測量技術報告（中交三航院勘察工程有限公司，2008年12月）。4.中華人民共和國行業(yè)標準：海港總平面設計規(guī)范(JTJ26798)防坡堤設計與施工規(guī)范（JTJ29898）港口工程地基規(guī)范(JTJ25098)港口工程荷載規(guī)范(JTJ21598)海港水文規(guī)范(JTJ21398)水運工程抗震設計規(guī)范(JTJ22598)水運工程質量檢驗標準(JTS2572008)二、工程概況及設計內容本工程位于小洋山東側的高泥沙灘海域，本

3、次陸域形成工程是小洋山高泥灘圍填促淤實驗工程的后續(xù)工程。2008年3月，高泥灘區(qū)域北側的1#圍堤和東側2#圍堤相繼開工，納潮促淤。2008年12月由中交三航院勘察工程有限公司提供的小洋山高泥灘圍填促淤實驗工程A區(qū)陸域形成工前測技術報告表明，目前高泥灘區(qū)域平均的天然泥面標高較高，已經達到1.0m，該區(qū)域在短時間內不會再有很大的淤積量，并且淤積主要以懸沙為主，顆粒極細、強度較低、不利于后期的地基處理。因此目前適宜在該區(qū)開展后續(xù)吹填成陸。因待建工程位于洋山深水港區(qū)一期工程的北側，一期工程的排水系通過1#、2#、5#三個排水口排入高泥灘海域，故本次施工圖設計須保障洋山深水港區(qū)一期的排水暢通，在高泥灘陸

4、域形成區(qū)域南側建設封閉邊界，并在形成的封閉區(qū)域內吹填成陸。邊界形成包括永久排水通道圍堰和臨時圍堰兩個大的部分，本工程內容概況見表1。表1 工程內容概況項目永久圍堰臨時圍堰陸域形成炸礁工程量375米1195米成陸面積庫容量1.85萬方約80萬平方米440萬方三、設計條件3.1水文條件3.1.1 基準面關系本工程潮位及設計高程均以小洋山理論最低潮面作為起算面，小洋山站各基準面之間關系見圖1：圖1 小洋山站各基準面之間關系圖3.1.2 潮汐洋山深水港區(qū)所處的崎嶇列島海域潮汐主要受東海前進波控制，本海域潮汐日不等現(xiàn)象較明顯，一般表現(xiàn)為從春分至秋分夜潮大于日潮、從秋分至春分日潮大于夜潮。本海域潮汐強度為

5、中等，年平均潮差為2.75m。平均漲潮歷時為5:51，平均落潮歷時為6:34。（1）潮位特征值據(jù)洋山港區(qū)小洋山驗潮站近年潮位數(shù)據(jù)統(tǒng)計，工程海域潮位特征值如下:最高高潮位 5.73 m （1997.8.18）最低低潮位 -0.23 m （2001.3.10）平均高潮位 3.88 m平均低潮位 1.14 m平均海平面 2.54 m最大潮差 5.03 m平均潮差 2.74 m小洋山增、減水集中在3050cm之間，增、減水50100cm現(xiàn)象較少發(fā)生，尚未出現(xiàn)100cm增減水現(xiàn)象。最大增水值95cm、最大減水值56cm，均發(fā)生在9711臺風過程中。小洋山最大增水值95cm、實測最高潮位573cm，已超過

6、50年一遇極端高潮值。（2）設計水位根據(jù)南科院的小洋山港區(qū)配套開發(fā)海堤工程設計波浪要素推算報告，各設計水位如下：設計高水位 4.51 m （高潮累積頻率10%潮位）設計低水位 0.59 m （低潮累積頻率90%潮位）極端高水位 5.85 m （五十年一遇高水位）極端低水位 -0.23 m （五十年一遇低水位）3.1.3潮流、波浪和泥沙條件待建陸域形成工程的形成范圍為：建設中的2#圍堤為陸域東邊界；北側建設中的1#圍堤為陸域北部邊界，這兩條圍堤已經將高泥灘區(qū)域圍成了一個有掩護的區(qū)域，本次工程僅靠近1#圍堤口門處很小一部分會受到外海動力要素的直接影響，該處波浪特征根據(jù)工程附近測波資料分析，詳見表2

7、。對其它水文條件不再贅述，詳細資料見小洋山高泥灘圍填促淤實驗工程設計方案。表2 NNENE向10年一遇設計波要素表（m、s、m/s） 水位點位H1H5H13TLC極端高水位點a4.123.593.186.444.696.98設計高水位點a3.533.112.776.440.976.40設計低水位點a0.740.700.646.419.543.05極端低水位點a3.2地質條件3.2.1地形地貌擬建工程位于小洋山的東側，場地內地形整體起伏不大，擬建陸域形成區(qū)域的東南端與深水港區(qū)一期工程北側臨時圍堰相連，西北端與小洋山相連，為高泥沙灘海域。2008年3月，1#、2#圍堤的建設，促進了海砂沉淀淤積。根

8、據(jù)2008年12月由中交三航院勘察工程有限公司提供的小洋山高泥灘圍填促淤實驗工程A區(qū)陸域形成工前測技術報告，目前高泥灘區(qū)域天然泥面高程在0.0m2.6m之間，平均泥面高程已經達到1.0m，整體呈現(xiàn)東北角低，西南角高的平坦走勢，地貌屬海蝕島礁泥質、砂質巖岸地貌。由于工程環(huán)境和條件所限，沒有在高泥灘成陸區(qū)域布置工前鉆孔，因此參照臨近工程地質的歷史資料對擬建工程區(qū)域進行分析。選用上海國際航運中心洋山深水港區(qū)一期工程港區(qū)后方高架段（陸域形成、圍堤區(qū)）巖土工程勘察報告中的GL10和GL11。3.2.2代表鉆孔特征分析選取的代表鉆孔土層整體情況良好，以灰黃色粉質粘土為主，到達巖基的鉆孔深度為3040m，中

9、間夾雜兩層厚度約2m的淤積夾層，表層現(xiàn)在有大約2m的浮淤層，但是可以通過施工技術處理，對整體穩(wěn)定無顯著影響。四、設計標準本工程陸域形成標高為6.5m；永久排水通道圍堰堤頂高程6.5m；圍堰頂漿砌塊石擋墻頂高程7.0m。臨時圍堰堤頂高程6.5m；施工子堰頂高程7.0m?？拐鹪O防烈度為7度，設計基本地震加速度為0.10g。陸域形成標準：需滿足地基加固設備的進場施工要求，地基承載力大于40kPa。排水通道圍堰設計標準：按十年一遇的波浪和基本不越浪的條件設計。五、工程內容及相關技術要求5.1圍堤工程5.1.1永久排水通道圍堰根據(jù)“平面布置圖”，待建工程區(qū)域的西北側，靠近1#圍堤口門處，建設永久排水通道

10、圍堰，保留部分海礁石景。其具體結構圖詳見“圍堰斷面圖一”。永久排水通道圍堰采用沖灌袋裝砂堤心的斜坡堤結構，防浪墻頂高程7.0m，堤頂高程6.5m，堤頂寬度5m，堤長375m。護面采用無紡布加250mm碎石找平層，外設250mm干砌塊石。永久排水通道圍堰采用分兩層形成的設計，以4.0m標高為分界點，與陸域的吹填相結合，即圍堰下層做好之后，吹填后方陸域，然后繼續(xù)做好圍堰上層結構，形成最終斷面，其施工的主要技術指標包括以下幾點。(1)土工布倒濾層鋪設A.材質要求土工布應有廠家隨產品提供的產品性能合格證書及試驗報告，各項技術指標應符合設計要求。倒濾層土工布采用短纖針刺非織造土工布，技術指標見表3：表3

11、 土工布技術指標項目單位指標單位質量g/m2450厚度mm3.1縱、橫向斷裂強度kN/m22.5縱、橫向斷裂伸長率%4080縱、橫向撕破強力%0.63CBR頂破強力kN4.0孔徑O90mm0.070.2垂直滲透系數(shù)cm/s0.02B.施工要點：土工布用工業(yè)縫紉機縫制成需要的規(guī)格尺寸，然后折疊好，用細繩捆扎運至現(xiàn)場。人工將布展開并按設計要求鋪放。鋪設前要清除地面突起物，土工布鋪放時應留有褶皺松緊適宜，土工布鋪設時外側應留1.0m左右的余量；土工布鋪設時搭接長度不小于500mm，縫接時，搭接長度不小于100mm，線縫兩道，現(xiàn)場縫制。土工布倒濾層上鋪設袋裝碎石墊層前，應檢查土工布是否有損壞，同時上部

12、墊層的施工不得對土工布造成破壞，如發(fā)現(xiàn)破損，應及時修補。土工布下部墊層要整平，倒濾層應鋪實，不得懸空設置。鋪設后，土工布應及時覆蓋。每個施工段完成后，請監(jiān)理工程師驗收簽認，然后才能進行下一道工序施工。(2)沖灌袋裝砂袋體A.材質要求充填袋袋布應有廠家隨產品提供的產品性能合格證書及試驗報告，各項技術指標應符合設計要求。嚴格把好材料關，除有出廠合格證外每批材料必須抽樣檢驗，杜絕不合格材料的使用。大型充填袋制作前詳細檢查布料質量，對有破損、孔洞、經緯密度明顯疏密不均，質地老化等明顯影響質量的布料一律不準使用。充填袋袋布為防老化編織袋，技術指標見表4：表4 160g/m2防老化編織袋技術指標 名稱測試

13、項目選 用 織 物質量 (g/m2)160抗拉強度縱(N/50mm)1200橫(N/50mm)1150延伸率縱(%)25橫(%)25縫邊向強度邊向(N)580底向(N)520 防老化強度保持率（）90 耐熱性無黏著、熔痕等異常情況 耐跌落性袋不破裂、包裝物不漏失5.1.2臨時圍堰 待建工程區(qū)域的臨時圍堰包括三個部分：第一部分為西側的靠近小洋山山體處；第二部分為配套區(qū)圍堤處，設計在配套區(qū)圍堤外側拋石平臺上開挖形成臨時排水通道，外側建設臨時圍堰至吹填設計標高，兼顧一期排水和陸域吹填；該處施工應按照如下流程：建設臨時圍堰至標高4.5m開挖臨時排水通道臨時圍堰至設計標高。第三部分為1#排水口處，自老鴨

14、嘴島沿東海大橋進港海堤至配套區(qū)圍堤部分，設計在進港海堤的陸拋棱體上開挖建設臨時排水通道，使得1#排水口與2#排水口連通。在1#排水處建設臨時圍堰形成水域與進港海堤上臨時排水通道相連。臨時圍堰依舊采用沖灌袋裝砂堤心的斜坡堤結構，采用分兩層形成的設計，以4.0m標高為分界點，與陸域的吹填相結合。堤頂高程6.5m，堤頂寬度5m，上設施工子堰，頂高程7.0m。護面采用無紡布加250mm袋裝碎石，外設250mm干砌塊石。其施工主要技術指標同永久圍堰中所述。5.1.3施工子堰東海大道進港海堤處，在原有堤身斷面的拋石棱體上開挖排水溝渠，其結構斷面圖詳見“圍堰斷面圖四”。由于已有斷面的拋石棱體標高約+5.7m

15、，因此陸域形成的吹填施工需要形成施工子堰，其堤身材料可采用山皮石，或開挖的棱體塊石等就地宜取的合適材料。5.2吹填工程吹填區(qū)總面積約80萬m2；吹填區(qū)總庫容量約為440萬m3。吹填區(qū)填料設計全部采用吹填砂。吹填砂應采用粒徑大于0.075mm的顆粒超過總質量85、小于0.005mm的顆粒含量小于總質量5的細砂，在取砂施工時應選擇砂質純凈、級配良好的砂土。吹填施工原則上分層吹填，即邊界圍堰第一級施工完畢后，吹填后方陸域，然后繼續(xù)圍堰第二級施工，最后將后方陸域吹填至設計標高，在整個過程當中應嚴格控制施工速率，以確保吹填施工不在開山回填區(qū)形成較厚的淤泥包或淤泥夾層，對后期的地基加固產生不利影響。吹填砂

16、施工時應布置排水口門。在進行吹填砂施工時，相應標高的圍堰應基本成型（口門段除外），避免吹填砂流失。吹填砂施工遵循由南向北，由東向西，分層吹填的原則。當陸域形成在平均高潮位的水域面積小于10萬平方米時，方可封閉通道圍堰。封閉時應在圍堰堤身內設置排水水門，其平面位置及布置結構圖見相關圖紙。在排水通道圍堰和1#-a圍堤和2#圍堤附近50m范圍內應控制吹填砂速率，每層吹填厚度不得超過2m，每層間隔時間不少于15天。在施工時應加強圍堤的水平位移和垂直變形觀測，如出現(xiàn)異常情況，應停止施工，并請通知有關單位一起研究。本工程陸域形成吹砂口和吹砂管線的布置，施工單位可根據(jù)現(xiàn)場施工情況自行布置，但必須防止形成吹填

17、死角。吹砂方向必須是自南向北。施工組織設計中必須附有詳細的吹泥和吹砂管線布置圖，并在征得設計同意后方可實施。吹填砂面驗收平均標高為6.5m。吹填區(qū)的平均高程應大于等于設計對吹填的高程要求，即吹填區(qū)的竣工面平均高程應控制在設計標高的15cm以內。施工單位應根據(jù)自己的工作經驗、砂質、工程地質等綜合條件確定超高量，以保證吹填砂面在竣工驗收時平均標高為6.5m，在進行下一步施工工序時可根據(jù)陸域沉降情況作適當調整。5.3爆破炸礁工程根據(jù)平面布置，需對工程區(qū)域南部靠近東海大橋進港海堤處礁石進行爆破，爆破標高為5.0m；在此基礎上，爆破開溝與圍堤上開挖的排水溝銜接，保證一期工程排水的通暢。六、主要工程量本階

18、段的主要工程量見表5。表5 高泥灘陸域形成主要工程量一覽表一圍堤工程1 沖灌袋裝砂堤心方59301 2 袋裝碎石找平方5020 3 50100kg護底塊石方4763 4 450g/m2無紡土工布平米92950 5 級配碎石方12006干砌塊石方56687漿砌塊石擋墻方7228袋裝砂袋壓坡方3293二陸域形成工程吹填砂（不包含沉降、壓實、流失等）萬方440三炸礁工程量合計約萬方1.85七、工程檢測與監(jiān)測要求7.1概述1.檢測、監(jiān)測單位必須是有關政府部門認可的專業(yè)機構。所使用的設備必須經過檢驗、率定能正常使用并處于有效期內。檢測單位在現(xiàn)場必須設置工地實驗室，常規(guī)試驗將在工地實驗室按規(guī)定和規(guī)程進行試

19、驗。2.監(jiān)測單位在埋設儀器前須提交檢測大綱。檢測單位在取樣和檢測前應通知業(yè)主和監(jiān)理。監(jiān)測和檢測資料提供應按統(tǒng)一的格式，并取得業(yè)主、設計和監(jiān)理的認可。3.樣品的損壞或遺失、制作或施工方法、預先進行破壞試驗或其它任何原因而需增加的抽樣或檢測，必須由業(yè)主和監(jiān)理商定意見進行。4.工地實驗室在現(xiàn)場應有檢測或準備樣品的地方，所有檢測樣品均應按中華人民共和國行業(yè)標準有關規(guī)定執(zhí)行。樣品取芯后應立即送到工地實驗室。7.2監(jiān)測內容與要求 1 .地下水位觀測掌握吹填砂出水后的地下水位變化情況，確定靜水壓力，配合孔隙水壓力計算，地下水壓力觀測孔深為8m。觀測時間同孔隙水壓力觀測同步進行。地下水位觀測孔位置與數(shù)量與孔隙

20、水壓力觀測相同。2 .沉降觀測為了更好的控制吹填施工，并給后期場地施工及場地的使用提供必要的前期資料，本次設計要求在吹填區(qū)設置沉降板。按10萬平方米一組要求進行布置，并提交業(yè)主和監(jiān)理審批認可，由檢測單位負責設置，以便于觀測地基的沉降量和沉降速率。沉降板宜設置在第一層吹填砂頂面（4.0m標高）。沉降板放置后，須立即進行位置和標高的聯(lián)合檢測，要求每周觀測1次，以后可根據(jù)施工進展階段適當調整。根據(jù)工程施工進展的情況，檢測單位應將沉降板內部觀測管及外部保護管逐節(jié)升高，須對管口安裝活動防護罩。若沉降板管出現(xiàn)損壞或丟失時，檢測單位須盡快修復并重新安裝，使之達到原來的狀態(tài)?？刂茦藴蕿榇怪背两荡堤顓^(qū)每晝夜應小于15mm。3.為了更合理及時的控制施工速率，確保施工期圍堤的安全，設置了三個深層土體沉降、位移及孔隙水壓觀測點： 1-a圍堤K0+400處，在1#-a圍堤施工時，已經設置了深層土體沉降、位移及孔隙水壓觀測點，從高泥灘陸域形成工程的吹填施工開始，該處觀測應納入本工程的觀測項目；陸域形成工程完成第一層吹填砂施工以后，在1#-a圍堤的K0+250位置附近（待建永久圍堰與1#圍堤相交角點處）和K0+570位置附近（1#圍堤與2#圍堤相交角點處）設置深層土體沉降、位移及孔隙水壓觀測點。深層土體沉降、位移觀測的底標高不得低于-35.0m；孔隙水壓儀埋設于III1-2和III2等天然軟