CN108316236B - 一种围垦工程中适用于大潮差的堤坝及其多龙口合龙方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种围垦工程中适用于大潮差的堤坝及其多龙口合龙方法。根据围垦区域的纳潮量大小，利用隔堤将围区分隔成至少三个围区，在每个围区内设置一个龙口，龙口置有砂肋软体排与砼联锁块软体排双层排体，等到隔堤和龙口两侧的围堤施工到设计标高后，选择潮汛较小时合龙。合龙前备足石料和土方，合龙时每个龙口同步抛石截流，完成后将抛石内侧的外棱体连通闭气，然后继续完成内棱体和堤心砂，此时标志着龙口合龙完成。本发明适用于潮差大于3.5米，单个堤坝龙口口宽大于400m，需同步合龙至少三个龙口的多龙口大潮差合龙的围垦工程。

Description

一种围垦工程中适用于大潮差的堤坝及其多龙口合龙方法

技术领域

本发明涉及一种围垦工程合龙方法及其堤坝，特别是一种适用于潮差大于3.5米，单个堤坝龙口口宽大于400m，需同步合龙至少三个龙口的多龙口大潮差合龙方法及其堤坝。

背景技术

在河口地区实施滩涂围垦工程时，受潮汐影响，工程区水位时涨时落，在围堤不断进占时，为了工程和施工安全，在堤线上常预留一个或几个口门让潮水自由进出，这种口门称为龙口。施工过程中随着非龙口部分的围堤逐步出水，围区的潮水将集中从龙口进出，龙口流速变大，在涨、落急时刻分别达到大值，当龙口宽度一定时，潮差越大，纳潮量越大，龙口流速越大。

现有技术中，龙口保护方式一般在滩地铺一层土工布或先在滩地打设一层充填袋装砂管袋，然后再铺设一层土工布，土工布上部满布块石固定，在龙口合龙时再人工拆除抛石实施合龙，由于块石拆除难度大，因此存在较大的风险。

现有技术的常规护底一般采用复合排，利用铺排船铺设，受铺排船尺寸限制，龙口范围内要铺设多张排，排与排之间进行搭接。从龙口排体铺设完成到合龙完成的时间间隔一般在1～2个月以上，在此过程中，搭接处由于局部变高，对水体扰动程度加强，由于施工条件的限制，极有可能在搭接处出现冲刷，一个大潮汛下可能会冲刷好几米，给龙口合龙带来了极大的难度。

现有技术的合龙工艺：在河口地区龙口一般采用抛石或袋装砂管袋合龙，选择在非汛期小潮汛合龙。选择袋装砂还是抛石取决于围堤堤身采用哪种材料筑堤，往往与能否就地取材有关，若就近砂料丰富，石料少，则一般采用袋装砂管袋合龙。

袋装砂管袋抗风浪能力没有抛石大，施工速度较慢，为了避免受突发寒潮大风大浪的破坏，袋装砂管袋合龙时间要短，一般适用于龙口宽度窄、风浪较小的区域。

若当分小围区设置多个龙口、龙口宽度较大时，采用袋装砂棱体合龙风险大，若有一个龙口合龙失败，则未成功合龙的围区内水位仍然随着潮水涨落而涨落，而已经合龙成功的小围区内水位基本在平均潮位附近，这样，两个小围区之间会出现水位差，隔堤的渗径不够时，隔堤将会因地基土渗透破坏后塌陷，两个小围区内水位贯通，合龙失败的龙口将要承担两个小围区的潮水进出，流速更大，冲刷将更剧烈，龙口合龙的风险、难度和费用将更大。

目前，多个宽龙口同步合龙方法在围垦工程中属于空白。在围垦水深越来越深、面积越来越大的趋势下，形成多个宽龙口的工程会越来越多，亟需完善的多龙口大潮差合龙方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术中所存在的缺陷，提供一种围垦工程中适用于大潮差的堤坝及其多龙口合龙方法，可以解决潮差较大、多个龙口同步合龙时，容易发生滩面冲刷的问题。

本发明技术方案如下：

本发明所述的一种围垦工程中适用于大潮差的堤坝，包括分隔围垦区域的围堤和隔堤，该隔堤一端与岸侧相连接，另一端与围堤相交连接，将围垦区域分隔成至少三个围区，每个围区中的围堤中段置有龙口，所述的围堤由临岸侧的内棱体以及临水侧的外棱体构成，在内棱体与外棱体的之间置有堤芯砂，所述的内棱体与外棱体以及隔堤由袋装砂构成，所述围堤中的龙口，其底面由下至上分别铺设砂肋软体排和砼联锁块软体排，围堤的外侧还置有抛石坝，该抛石坝与围堤龙口的外棱体之间固定置有锁坝。

本发明所述的一种围垦工程中适用于大潮差的堤坝多龙口合龙方法，包括如下步骤：

（1）根据围垦区域的潮差和库容，确定围区分隔和龙口宽度，将围垦区域分隔成至少三个围区，每个围区中围堤的中段设置龙口，根据龙口最大流速确定龙口的宽度≤500m，并使龙口流速≤3.5m/s。

（2）完成围堤、隔堤、抛石坝的施工形成龙口合龙的边界条件，并在龙口的底面由下至上分别铺设完成砂肋软体排与砼联锁块软体排双层排体。

（3）同时，完成合龙施工保障，按照1.5倍的龙口合龙抛石量进行备料，块石规格应在50～500kg级配良好的乱石；按照2倍的龙口合龙砂量进行备料，其中砂质大于0.075mm的颗粒含量大于70%，含泥量小于5%，

（4）在抛石坝与围堤龙口的外棱体之间施工锁坝，锁坝的高程与围堤外棱体一致。

（5）选择潮汛较小时，在各个龙口位置的抛石坝两侧同步进行平抛石块，使各个龙口两侧抛石坝闭合截流，并使该段抛石坝高程至3.5m。

（6）继续加高各个龙口位置的抛石坝，使其高程至+5.0m，同时，完成围堤中各个龙口位置两侧的外棱体施工，使其两侧外棱体闭合，高程至+5.0m。

（7）再分别完成围堤中各个龙口位置两侧的内棱体和堤芯砂的施工，使其两侧内棱体和堤芯砂闭合，从而完成多个龙口的同步合龙。

本发明的有益效果是，可以有效保护龙口滩面，避免滩面大幅冲刷带来的工程量和施工难度增加的不利后果。

本发明与现有技术相比，具有以下显著的技术效果：

（1）根据围垦区域的纳潮量大小，设置隔堤将围区分隔成3个及以上的围区，在每个围区内设置一个宽龙口，采用双层软体排（下为砂肋软体排、上为砼联锁块软体排，排体搭接位置错缝铺设）对龙口进行保护。对多个龙口采用抛石坝一次同步截流、土方同步闭气的工艺。

（2）龙口护底设置砂肋软体排与砼联锁块软体排双层排体，防止排体下方地基土的冲刷。设置排体的目的是为了防止龙口集中过水和波浪引起龙口位置的地基土冲刷；设置双层排体的目的是为了防止排体搭接处地基土的冲刷，双侧排体铺设时，上层排与下层排错缝铺设，上部砼排和砂肋混合排的作用是防水流掀动，下层排的作用是避免上层排搭接处冲刷，。

（3）外棱体外侧抛石坝，合龙时抛石坝先逐步缩窄截流，掩护内侧袋装砂外棱体跟进施工，可以有效防止风浪破坏袋装砂外棱体。

（4）抛石坝在截流的过程中，袋装砂棱体及时跟上，使得龙口在一个小潮汛内完成合龙，避免后续大潮汛下由于较大的潮差引起龙口渗透破坏。

（5）在抛石坝和围堤外棱体之间施工锁坝，且锁坝的高程与外棱体一致，可以有效减弱合龙时两侧水流对龙口的冲刷。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1中A-A向剖视图。

图3为图1中B-B向剖视图。

图4为本发明中龙口的平面布置示意图。

图5为图4中C-C向剖视图。

图中各序号分别表示为：

1-围垦区域、2-围区、3-围堤、31-外棱体、32-内棱体、33-堤芯砂、4-隔堤、5-龙口、6-抛石坝、7-岸侧、8-锁坝、9-砂肋软体排、10-砼联锁块软体排。

具体实施方式

以下结合实施例以及附图对本发明作进一步的描述。

参照图1，本发明包括分隔围垦区域1的围堤3和隔堤4，该隔堤4一端与岸侧7相连接，另一端与围堤3相交连接，将围垦区域1分隔成至少三个围区2，每个围区2中的围堤3中段置有龙口5。

参照图2，本发明所述的隔堤4截面为梯形，其顶高≥+5.5m，坡比1∶1.5～1∶2.5，顶宽≥5m，并由袋装砂构成。

参照图3，本发明所述的围堤3由临岸侧7的内棱体32以及临水侧的外棱体31构成，在内棱体32与外棱体31的之间置有堤芯砂33，所述的内棱体32与外棱体31由袋装砂构成。所述的外棱体31截面为梯形，其顶高≥+5.5m，外侧坡比1∶3，内侧坡比1∶1，顶宽5～6m。所述的内棱体32截面为梯形，其顶高≥+3.8m，坡比1∶1～1∶2，顶宽3m。所述的堤芯砂33标高≥+3.0m。

参照图4和图5，本发明所述围堤3中的龙口5，其底面由下至上分别铺设砂肋软体排9和砼联锁块软体排10。设置这些排体，目的是为了防止龙口5集中过水和波浪引起龙口5位置的地基土冲刷；设置如此双层排体的构造，目的是为了防止排体搭接处地基土的冲刷。如果地基土一旦冲刷，龙口5的合龙难度和损失非常大。

围堤3的外侧还置有抛石坝6，抛石坝6设置的目地是为了防止寒潮引起的风浪破坏袋装砂外棱体31。该抛石坝6与围堤3龙口5的外棱体31之间的间距为2～5m，抛石坝6标高为+5.0m，外侧坡比1∶1.5，内侧坡比1∶1，顶宽1.5m。

所述抛石坝6与围堤3龙口5的外棱体31之间还固定置有锁坝8，锁坝8的高程与外棱体31一致。

鉴于上述适用于大潮差的堤坝构造，在本发明中，用于该大潮差的堤坝多龙口合龙的方法包括如下步骤：

（1）根据围垦区域1的潮差和库容，确定围区2分隔和龙口5宽度，将围垦区域1分隔成至少三个围区2，每个围区2中围堤3的中段设置龙口5，根据龙口5最大流速确定龙口5的宽度≤500m，并使龙口5流速≤3.5m/s。

（2）完成围堤3、隔堤4、抛石坝6的施工形成龙口5合龙的边界条件，并在龙口5的底面由下至上分别铺设完成砂肋软体排9与砼联锁块软体排10双层排体。

（3）同时，完成合龙施工保障，按照1.5倍的龙口5合龙抛石量进行备料，块石规格应在50～500kg级配良好的乱石；按照2倍的龙口5合龙砂量进行备料，其中砂质大于0.075mm的颗粒含量大于70%，含泥量小于5%。

（4）在抛石坝6与围堤3龙口5的外棱体31之间施工锁坝8，锁坝8的高程与围堤3外棱体31一致。

（5）选择潮汛较小时，在各个龙口5位置的抛石坝6两侧同步进行平抛石块，使各个龙口5两侧抛石坝6闭合截流，并使该段抛石坝6高程至3.5m（小潮汛最高潮位以上）。

（6）继续加高各个龙口5位置的抛石坝6，使其高程至+5.0m，同时，完成围堤3中各个龙口5位置两侧的外棱体31施工，使其两侧外棱体31闭合，高程至+5.0m。

（7）再分别完成围堤3中各个龙口5位置两侧的内棱体32和堤芯砂33的施工，使其两侧内棱体32和堤芯砂33闭合，从而完成多个龙口5的同步合龙。

上述步骤（3）所述的完成合龙施工保障，还包括每个围区2按照1000m³尼龙网兜石或者混凝土预制块体进行备用，出现龙口5流速过快造成抛石无法合龙时，立即将备用尼龙网兜石或者混凝土预制块体进行抛投，确保抛石合龙顺利完成。

上述步骤（3）所述的完成合龙施工保障，还包括龙口5合龙期间，现场备用2～3条平板驳船，总装载量约5000m³块石，在抛石坝6发生沉降，或遭受风浪影响标高降低时，及时维护抛石坝6标高保持+5.0m以上，确保抛石坝6稳定。

上述步骤（3）所述的完成合龙施工保障，还包括在龙口5合龙期间，现场备用供砂设备比如预留自吸船等设备，以保证在合龙期间砂库砂量不足时，能够提供对合龙土方的施工备用供砂，确保整个施工过程中供砂连续性、稳定性、充足性。

另外，龙口5配备备用泥浆泵和发电机组在施工现场，一旦出现设备故障，立即更换。以及在合龙期间完成围堤3外侧棱体、内侧棱体的袋装砂袋体量按照设计断面量的1.5倍进行储备，以防袋体出现破坏时及时补充。

龙口5合龙过程中，必须做到抛石坝6同步截流，防止不同围区2之间产生水位差后导致隔堤4出现渗透破坏。

Claims (8)

1.一种围垦工程中适用于大潮差的堤坝，其特征在于：包括分隔围垦区域的围堤和隔堤，该隔堤一端与岸侧相连接，另一端与围堤相交连接，将围垦区域分隔成至少三个围区，每个围区中的围堤中段置有龙口，所述的围堤由临岸侧的内棱体以及临水侧的外棱体构成，在内棱体与外棱体的之间置有堤芯砂，所述的内棱体与外棱体以及隔堤由袋装砂构成，所述围堤中的龙口，其底面由下至上分别铺设砂肋软体排和砼联锁块软体排，围堤的外侧还置有抛石坝，该抛石坝与围堤龙口的外棱体之间固定置有锁坝；

所述堤坝多龙口合龙方法，包括如下步骤：

(1)根据围垦区域的潮差和库容，确定围区分隔和龙口宽度，将围垦区域分隔成至少三个围区，每个围区中围堤的中段设置龙口，根据龙口最大流速确定龙口的宽度≤500m，并使龙口流速≤3.5m/s，

(2)完成围堤、隔堤、抛石坝的施工形成龙口合龙的边界条件，并在龙口的底面由下至上分别铺设完成砂肋软体排与砼联锁块软体排双层排体，

(3)同时，完成合龙施工保障，按照1.5倍的龙口合龙抛石量进行备料，块石规格应在50～500kg级配良好的乱石；按照2倍的龙口合龙砂量进行备料，其中砂质大于0.075mm的颗粒含量大于70％，含泥量小于5％，

(4)在抛石坝与围堤龙口的外棱体之间施工锁坝，锁坝的高程与围堤外棱体一致，

(5)选择潮汛较小时，在各个龙口位置的抛石坝两侧同步进行平抛石块，使各个龙口两侧抛石坝闭合截流，并使该段抛石坝高程至3.5m，

(6)继续加高各个龙口位置的抛石坝，使其高程至+5.0m，同时，完成围堤中各个龙口位置两侧的外棱体施工，使其两侧外棱体闭合，高程至+5.0m，

(7)再分别完成围堤中各个龙口位置两侧的内棱体和堤芯砂的施工，使其两侧内棱体和堤芯砂闭合，从而完成多个龙口的同步合龙。

2.根据权利要求1所述的一种围垦工程中适用于大潮差的堤坝，其特征在于：所述的外棱体截面为梯形，其顶高≥+5.5m，外侧坡比1∶3，内侧坡比1∶1，顶宽5～6m。

3.根据权利要求1所述的一种围垦工程中适用于大潮差的堤坝，其特征在于：所述的内棱体截面为梯形，其顶高≥+3.8m，坡比1∶1～1∶2，顶宽3m。

4.根据权利要求1所述的一种围垦工程中适用于大潮差的堤坝，其特征在于：所述的堤芯砂标高≥+3.0m。

5.根据权利要求1所述的一种围垦工程中适用于大潮差的堤坝，其特征在于：所述的隔堤截面为梯形，其顶高≥+5.5m，坡比1∶1.5～1∶2.5，顶宽≥5m。

6.根据权利要求1所述的一种围垦工程中适用于大潮差的堤坝，其特征在于：所述的抛石坝与围堤龙口的外棱体之间的间距为2～5m，该抛石坝标高为+5.0m，外侧坡比1∶1.5，内侧坡比1∶1，顶宽1.5m。

7.根据权利要求1所述的一种围垦工程中适用于大潮差的堤坝，其特征在于：步骤(3)所述的完成合龙施工保障，还包括每个围区按照1000m³尼龙网兜石或者混凝土预制块体进行备用，出现龙口流速过快造成抛石无法合龙时，立即将备用尼龙网兜石或者混凝土预制块体进行抛投，确保抛石合龙顺利完成。

8.根据权利要求1所述的一种围垦工程中适用于大潮差的堤坝，其特征在于：步骤(3)所述的完成合龙施工保障，还包括龙口合龙期间，现场备用2～3条平板驳船，总装载量约5000m³块石，在抛石坝发生沉降，或遭受风浪影响标高降低时，及时维护抛石坝标高保持+5.0m以上，确保抛石坝稳定。