一种海上围堤合龙的施工方法与流程

本发明涉及一种海上围堤合龙的施工方法。

背景技术：

围堤合龙施工向来是围海造地工程海堤施工中最重要、最艰巨、风险最大的阶段。在围堤工程中，龙口合拢可以说是直接关系到整个工程质量的一个施工环节。合龙施工中不确定因素众多，水文气象多变，使合龙施工存在巨大的风险；合龙时所面临的水力条件是整个海堤施工中最恶劣的，口门处水位落差大，流速大，水流情况十分复杂。合龙堵口施工必须在短时间内完成大量物料抛投工作，而现场作业面十分狭窄、工作面少，对抛填料规格、施工机具的能力、施工组织管理等方面都有很高的要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种海上围堤合龙的施工方法，它有力地保障了工程水平，并且施工方便、效果好、易操作，有效减少龙口基床冲刷，控制土体流失。

本发明的目的是这样实现的：一种海上围堤合龙的施工方法，包括以下步骤：龙口选址、抛投块石规格的确定、龙口护底、一次加高口门底槛、龙口压缩、压缩段路堤加固、二次加高口门底槛、龙口合龙和龙口路堤加固；其中，

进行龙口选址步骤时，选择口门长度为l、底为泥面层且标高为0～+0.5m的路段作为龙口，泥面层的厚度为10m，泥面层的下面是卵石层；

进行抛投块石规格的确定步骤时，根据截流堤的堆石体上单个抛投块石的抗冲稳定临界流速计算单个球形块石的直径为0.659m，重量不小于400kg；

进行龙口护底步骤时，保持口门长度为l，采用海抛，即采用2000t～3000t的铁驳船抛填200～500kg的块石，使护底加高至+3m，护底底部的宽度为10m，护底顶部的宽度为6m；

进行一次加高口门底槛步骤时，在低潮时段陆抛平堵，维持口门长度为l，铁驳船高潮时靠泊在口门的两端，乘低潮利用装载机从口门的两端向中间推进抛石平堵加高，抛填石料的规格大于400kg，使口门底槛加高至+4m，口门底槛顶部的宽度保持在6m；

进行龙口压缩步骤时，铁驳船乘高潮停靠在长度为l的口门两端，利用装载机从两端向中间推进卸料立堵，使口门长度从l压缩到1/2l，并使口门两端长度为1/4l的路堤均加高至+7.5m，该两段路堤的宽度为6m；两端堤头采用500kg以上的块石防护；

进行压缩段路堤加固步骤时，先采用驳船装料，通过海上运输至堤旁，使口门两端长度为1/4l的压缩段路堤均加高至+9.5m，并将该两条压缩段路堤加宽至顶宽为10m，再采用爆破挤淤，使该两条压缩段路堤落底至卵石层；

进行二次加高口门底槛步骤时，维持口门长度为1/2l，铁驳船乘高潮停靠在长度为1/2l的口门两端，利用装载机从两端向中间推进抛石平堵加高，使口门底槛加高至+5m，口门底槛顶部的宽度保持在6m；

进行龙口合龙步骤时，铁驳船乘高潮停靠在长度为1/2l的口门两端，利用装载机从两端向中间推进卸料立堵，使口门长度从1/2l压缩至合龙，并使长度为1/2l的口门路堤的高程增加至+7.5m，口门路堤的宽度为6m；

进行龙口路堤加固步骤时，实现龙口合龙后立即采用船运石料陆抛，使口门路堤加高至+9.5m，并使口门路堤加宽至顶宽为10m，并及时完成路堤断面的第一次爆破挤淤，使路堤落底至卵石层。

上述的海上围堤合龙的施工方法，其中，进行龙口护底步骤之前，龙口两端长度为1/3l的路堤至少完成一次爆破挤淤，并采用船抛500kg以上的块石的方法对龙口两侧堤头进行防冲刷保护。

上述的海上围堤合龙的施工方法，其中，进行一次加高口门底槛步骤时，是在每个低潮位时段施工，施工时间为5～6小时。

上述的海上围堤合龙的施工方法，其中，进行所述龙口合龙步骤时，在全潮时段施工。

本发明的海上围堤合龙的施工方法，采用平堵和立堵相结合的方法，并采取先缩口后合龙的方法，使龙口先缩小二分之一，有利于防止对下游地基的冲刷，从而保证堤头的稳定，再合龙，能简化截流准备工作，因而赢得了时间，节约了投资，从而保证堤头的稳定。本发明的施工方法有力地保障了工程水平，并且施工方便、效果好、易操作，有效减少龙口基床冲刷，控制土体流失。

附图说明

图1是本发明的海上围堤合龙的施工方法的流程图；

图2是本发明的施工方法中进行龙口护底步骤后护底的横断面图；

图3是本发明的施工方法中进行龙口护底步骤后龙口的纵断面图；

图4是本发明的施工方法中进行一次加高口门底槛步骤后口门底槛的横断面图；

图5是本发明的施工方法中进行一次加高口门底槛步骤后龙口的纵断面图；

图6是本发明的施工方法中进行龙口压缩步骤后堤身的横断面图；

图7是本发明的施工方法中进行龙口压缩步骤后龙口的纵断面图；

图8是本发明的施工方法中进行压缩段路堤加固步骤后堤身的横断面图；

图9是本发明的施工方法中进行压缩段路堤加固步骤后龙口的纵断面图；

图10是本发明的施工方法中进行二次加高口门底槛步骤后口门底槛的横断面图；

图11是本发明的施工方法中进行二次加高口门底槛步骤后龙口的纵断面图；

图12是本发明的施工方法中进行龙口合龙步骤后龙口的横断面图；

图13是本发明的施工方法中进行龙口合龙步骤后龙口的纵断面图；

图14是本发明的施工方法中进行龙口路堤加固步骤后龙口的横断面图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1至图14，本发明的海上围堤合龙的施工方法，包括以下步骤：龙口选址、抛投块石规格的确定、龙口护底、一次加高口门底槛、龙口压缩、压缩段路堤加固、二次加高口门底槛、龙口合龙和龙口路堤加固。

进行龙口选址步骤时，选择口门长度为l＝300m、底为泥面层且标高为0～+0.5m的路段作为龙口，泥面层的厚度为10m，泥面层的下面是卵石层。

进行抛投块石规格的确定步骤时，根据截流堤的堆石体上单个抛投块石的抗冲稳定临界流速计算单个球形块石的直径d＝0.659m，重量不小于400kg；具体计算公式是：

式中：kc为稳定系数，垫层块石直径小于抛投在其上的块石的直径时宜取0.7～1.0，垫层块石直径大于或等于抛投块石的直径时宜取1.0～1.2，钢筋笼等条形体宜取1.0；

g为重力加速度(m/s²)，应取9.8m/s²；

γs为抛投体重度(kn/m³)，对花岗岩块石，可取26kn/m³；

γ0为海水重度(kn/m³)，可取10kn/m³～10.3kn/m³；

d为按球形体折算的块石当量直径(m)；

——堆石体休止角(°)，根据工程经验取值；

α——抛石体垫层倾角(°)，根据工程经验可取小于堆石体休止角的值，即

本工程堵口过程中最大流速值为4.437m/s，计算对应的块石重量：

d＝0.659m，则半径r＝d/2＝0.3295m

球形体块石的重量0.1498m³×2.6t/m³＝0.3895t≈400kg

因此，要求合龙抛投块石的重量不小于400kg。

进行龙口护底步骤时，保持口门长度为l＝300m，采用海抛，即采用2000t～3000t的铁驳船抛填200～500kg的块石，铁驳船乘高潮进入口门两端路堤的抛填位置，船舶垂直于路堤轴线定位，利用装载机将石料抛到预定位置，使护底均衡地平抬，使护底加高至+3m，护底的横断面呈梯形，护底底部的宽度为10m，护底顶部的宽度为6m；进行龙口护底之前，龙口两端长度为1/3l＝100m的路堤至少完成一次爆破挤淤，并采用船抛500kg以上的块石的方法对龙口两侧堤头进行防冲刷保护。

进行一次加高口门底槛步骤时，是在每个低潮位时段施工，施工时间为5～6小时，在低潮时段陆抛平堵；维持口门长度为l＝300m，铁驳船高潮时靠泊在口门的两端，乘低潮利用装载机从口门的两端向中间推进抛石平堵加高，抛填石料的规格大于400kg，使口门底槛加高至+4m，口门底槛顶部的宽度保持在6m。

进行龙口压缩步骤时，铁驳船乘高潮停靠在长度为l＝300m的口门两端，利用装载机从两端向中间推进卸料立堵，使口门长度从l＝300m压缩到1/2l＝150m，并使口门两端长度为1/4l＝75m的路堤均加高至+7.5m，该两段路堤的宽度为6m；两端堤头采用500kg以上的块石防护。

进行压缩段路堤加固步骤时，先采用采用驳船装料，通过海上运输至堤旁，使口门两端长度为1/4l＝75m的压缩段路堤均加高至+9.5m，并将该两条压缩段路堤加宽至顶宽为10m，再采用爆破挤淤，使该两条压缩段路堤落底至卵石层。

进行二次加高口门底槛步骤时，维持口门长度为1/2l＝150m，铁驳船乘高潮停靠在长度为1/2l＝150m的口门两端，利用装载机从两端向中间推进抛石平堵加高，使口门底槛加高至+5m，口门底槛顶部的宽度保持在6m。

进行龙口合龙步骤时，在全潮时段施工，铁驳船乘高潮停靠在长度为1/2l＝150m的口门两端，利用装载机从两端向中间推进卸料立堵，使口门长度从1/2l＝150m压缩至合龙，龙口完成合围，并使长度为1/2l＝150m的口门路堤的高程增加至+7.5m，口门路堤的宽度为6m。

进行龙口路堤加固步骤时，实现龙口合龙后立即采用船运石料陆抛，使口门路堤加高至+9.5m，并使口门路堤加宽至顶宽为10m，并及时完成路堤断面的第一次爆破挤淤，使路堤落底至卵石层。

本发明的施工方法有力地保障了工程水平，并且施工方便、效果好、易操作，有效减少龙口基床冲刷，控制土体流失。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。