施工图设计说明.doc

项目编号GJ-2009-0172设计阶段D出版状态B-03版 次0小洋山高泥滩围填促淤试验工程陆域形成工程施工图设计说明中交第三航务工程勘察设计院有限公司中国 上海2009年05月2编制： 刘 丽 娜校核： 杨 旭 东审核： 刘 家 才 审定： 黄 明 毅目 录一、设计依据1二、工程概况及设计内容1三、设计条件23.1水文条件23.2地质条件4五、工程内容及相关技术要求55.1围堤工程55.2吹填工程85.3爆破炸礁工程9六、主要工程量10七、工程检测与监测要求107.1概述107.2监测内容与要求117.3砂质检测内容与要求12八、注意事项1313一、设计依据1.小洋山高泥滩围填促淤陆域形成工程设计方案的调整及其评审意见和相关会议纪要。2.小洋山高泥滩围填促淤实验工程设计方案（中交第三航务工程勘察设计院有限公司，2007年6月）。3.小洋山高泥滩围填促淤实验工程A区陆域形成工前测量技术报告（中交三航院勘察工程有限公司，2008年12月）。4.中华人民共和国行业标准：海港总平面设计规范(JTJ26798)防坡堤设计与施工规范（JTJ29898）港口工程地基规范(JTJ25098)港口工程荷载规范(JTJ21598)海港水文规范(JTJ21398)水运工程抗震设计规范(JTJ22598)水运工程质量检验标准(JTS2572008)二、工程概况及设计内容本工程位于小洋山东侧的高泥沙滩海域，本次陆域形成工程是小洋山高泥滩围填促淤实验工程的后续工程。2008年3月，高泥滩区域北侧的1#围堤和东侧2#围堤相继开工，纳潮促淤。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滩围填促淤实验工程A区陆域形成工前测技术报告表明，目前高泥滩区域平均的天然泥面标高较高，已经达到1.0m，该区域在短时间内不会再有很大的淤积量，并且淤积主要以悬沙为主，颗粒极细、强度较低、不利于后期的地基处理。因此目前适宜在该区开展后续吹填成陆。因待建工程位于洋山深水港区一期工程的北侧，一期工程的排水系通过1#、2#、5#三个排水口排入高泥滩海域，故本次施工图设计须保障洋山深水港区一期的排水畅通，在高泥滩陆域形成区域南侧建设封闭边界，并在形成的封闭区域内吹填成陆。边界形成包括永久排水通道围堰和临时围堰两个大的部分，本工程内容概况见表1。表1 工程内容概况项目永久围堰临时围堰陆域形成炸礁工程量375米1195米成陆面积库容量1.85万方约80万平方米440万方三、设计条件3.1水文条件3.1.1 基准面关系本工程潮位及设计高程均以小洋山理论最低潮面作为起算面，小洋山站各基准面之间关系见图1：图1 小洋山站各基准面之间关系图3.1.2 潮汐洋山深水港区所处的崎岖列岛海域潮汐主要受东海前进波控制，本海域潮汐日不等现象较明显，一般表现为从春分至秋分夜潮大于日潮、从秋分至春分日潮大于夜潮。本海域潮汐强度为中等，年平均潮差为2.75m。平均涨潮历时为5:51，平均落潮历时为6:34。（1）潮位特征值据洋山港区小洋山验潮站近年潮位数据统计，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、减水集中在3050cm之间，增、减水50100cm现象较少发生，尚未出现100cm增减水现象。最大增水值95cm、最大减水值56cm，均发生在9711台风过程中。小洋山最大增水值95cm、实测最高潮位573cm，已超过50年一遇极端高潮值。（2）设计水位根据南科院的小洋山港区配套开发海堤工程设计波浪要素推算报告，各设计水位如下：设计高水位 4.51 m （高潮累积频率10%潮位）设计低水位 0.59 m （低潮累积频率90%潮位）极端高水位 5.85 m （五十年一遇高水位）极端低水位 -0.23 m （五十年一遇低水位）3.1.3潮流、波浪和泥沙条件待建陆域形成工程的形成范围为：建设中的2#围堤为陆域东边界；北侧建设中的1#围堤为陆域北部边界，这两条围堤已经将高泥滩区域围成了一个有掩护的区域，本次工程仅靠近1#围堤口门处很小一部分会受到外海动力要素的直接影响，该处波浪特征根据工程附近测波资料分析，详见表2。对其它水文条件不再赘述，详细资料见小洋山高泥滩围填促淤实验工程设计方案。表2 NNENE向10年一遇设计波要素表（m、s、m/s） 水位点位H1H5H13TLC极端高水位点a4.123.593.186.444.696.98设计高水位点a3.533.112.776.440.976.40设计低水位点a0.740.700.646.419.543.05极端低水位点a3.2地质条件3.2.1地形地貌拟建工程位于小洋山的东侧，场地内地形整体起伏不大，拟建陆域形成区域的东南端与深水港区一期工程北侧临时围堰相连，西北端与小洋山相连，为高泥沙滩海域。2008年3月，1#、2#围堤的建设，促进了海砂沉淀淤积。根据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滩围填促淤实验工程A区陆域形成工前测技术报告，目前高泥滩区域天然泥面高程在0.0m2.6m之间，平均泥面高程已经达到1.0m，整体呈现东北角低，西南角高的平坦走势，地貌属海蚀岛礁泥质、砂质岩岸地貌。由于工程环境和条件所限，没有在高泥滩成陆区域布置工前钻孔，因此参照临近工程地质的历史资料对拟建工程区域进行分析。选用上海国际航运中心洋山深水港区一期工程港区后方高架段（陆域形成、围堤区）岩土工程勘察报告中的GL10和GL11。3.2.2代表钻孔特征分析选取的代表钻孔土层整体情况良好，以灰黄色粉质粘土为主，到达岩基的钻孔深度为3040m，中间夹杂两层厚度约2m的淤积夹层，表层现在有大约2m的浮淤层，但是可以通过施工技术处理，对整体稳定无显著影响。四、设计标准本工程陆域形成标高为6.5m；永久排水通道围堰堤顶高程6.5m；围堰顶浆砌块石挡墙顶高程7.0m。临时围堰堤顶高程6.5m；施工子堰顶高程7.0m。抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g。陆域形成标准：需满足地基加固设备的进场施工要求，地基承载力大于40kPa。排水通道围堰设计标准：按十年一遇的波浪和基本不越浪的条件设计。五、工程内容及相关技术要求5.1围堤工程5.1.1永久排水通道围堰根据“平面布置图”，待建工程区域的西北侧，靠近1#围堤口门处，建设永久排水通道围堰，保留部分海礁石景。其具体结构图详见“围堰断面图一”。永久排水通道围堰采用冲灌袋装砂堤心的斜坡堤结构，防浪墙顶高程7.0m，堤顶高程6.5m，堤顶宽度5m，堤长375m。护面采用无纺布加250mm碎石找平层，外设250mm干砌块石。永久排水通道围堰采用分两层形成的设计，以4.0m标高为分界点，与陆域的吹填相结合，即围堰下层做好之后，吹填后方陆域，然后继续做好围堰上层结构，形成最终断面，其施工的主要技术指标包括以下几点。(1)土工布倒滤层铺设A.材质要求土工布应有厂家随产品提供的产品性能合格证书及试验报告，各项技术指标应符合设计要求。倒滤层土工布采用短纤针刺非织造土工布，技术指标见表3：表3 土工布技术指标项目单位指标单位质量g/m2450厚度mm3.1纵、横向断裂强度kN/m22.5纵、横向断裂伸长率%4080纵、横向撕破强力%0.63CBR顶破强力kN4.0孔径O90mm0.070.2垂直渗透系数cm/s0.02B.施工要点：土工布用工业缝纫机缝制成需要的规格尺寸，然后折叠好，用细绳捆扎运至现场。人工将布展开并按设计要求铺放。铺设前要清除地面突起物，土工布铺放时应留有褶皱松紧适宜，土工布铺设时外侧应留1.0m左右的余量；土工布铺设时搭接长度不小于500mm，缝接时，搭接长度不小于100mm，线缝两道，现场缝制。土工布倒滤层上铺设袋装碎石垫层前，应检查土工布是否有损坏，同时上部垫层的施工不得对土工布造成破坏，如发现破损，应及时修补。土工布下部垫层要整平，倒滤层应铺实，不得悬空设置。铺设后，土工布应及时覆盖。每个施工段完成后，请监理工程师验收签认，然后才能进行下一道工序施工。(2)冲灌袋装砂袋体A.材质要求充填袋袋布应有厂家随产品提供的产品性能合格证书及试验报告，各项技术指标应符合设计要求。严格把好材料关，除有出厂合格证外每批材料必须抽样检验，杜绝不合格材料的使用。大型充填袋制作前详细检查布料质量，对有破损、孔洞、经纬密度明显疏密不均，质地老化等明显影响质量的布料一律不准使用。充填袋袋布为防老化编织袋，技术指标见表4：表4 160g/m2防老化编织袋技术指标 名称测试项目选 用 织 物质量 (g/m2)160抗拉强度纵(N/50mm)1200横(N/50mm)1150延伸率纵(%)25横(%)25缝边向强度边向(N)580底向(N)520 防老化强度保持率（）90 耐热性无黏着、熔痕等异常情况 耐跌落性袋不破裂、包装物不漏失5.1.2临时围堰 待建工程区域的临时围堰包括三个部分：第一部分为西侧的靠近小洋山山体处；第二部分为配套区围堤处，设计在配套区围堤外侧抛石平台上开挖形成临时排水通道，外侧建设临时围堰至吹填设计标高，兼顾一期排水和陆域吹填；该处施工应按照如下流程：建设临时围堰至标高4.5m开挖临时排水通道临时围堰至设计标高。第三部分为1#排水口处，自老鸭嘴岛沿东海大桥进港海堤至配套区围堤部分，设计在进港海堤的陆抛棱体上开挖建设临时排水通道，使得1#排水口与2#排水口连通。在1#排水处建设临时围堰形成水域与进港海堤上临时排水通道相连。临时围堰依旧采用冲灌袋装砂堤心的斜坡堤结构，采用分两层形成的设计，以4.0m标高为分界点，与陆域的吹填相结合。堤顶高程6.5m，堤顶宽度5m，上设施工子堰，顶高程7.0m。护面采用无纺布加250mm袋装碎石，外设250mm干砌块石。其施工主要技术指标同永久围堰中所述。5.1.3施工子堰东海大道进港海堤处，在原有堤身断面的抛石棱体上开挖排水沟渠，其结构断面图详见“围堰断面图四”。由于已有断面的抛石棱体标高约+5.7m，因此陆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，或开挖的棱体块石等就地宜取的合适材料。5.2吹填工程吹填区总面积约80万m2；吹填区总库容量约为440万m3。吹填区填料设计全部采用吹填砂。吹填砂应采用粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量85、小于0.005mm的颗粒含量小于总质量5的细砂，在取砂施工时应选择砂质纯净、级配良好的砂土。吹填施工原则上分层吹填，即边界围堰第一级施工完毕后，吹填后方陆域，然后继续围堰第二级施工，最后将后方陆域吹填至设计标高，在整个过程当中应严格控制施工速率，以确保吹填施工不在开山回填区形成较厚的淤泥包或淤泥夹层，对后期的地基加固产生不利影响。吹填砂施工时应布置排水口门。在进行吹填砂施工时，相应标高的围堰应基本成型（口门段除外），避免吹填砂流失。吹填砂施工遵循由南向北，由东向西，分层吹填的原则。当陆域形成在平均高潮位的水域面积小于10万平方米时，方可封闭通道围堰。封闭时应在围堰堤身内设置排水水门，其平面位置及布置结构图见相关图纸。在排水通道围堰和1#-a围堤和2#围堤附近50m范围内应控制吹填砂速率，每层吹填厚度不得超过2m，每层间隔时间不少于15天。在施工时应加强围堤的水平位移和垂直变形观测，如出现异常情况，应停止施工，并请通知有关单位一起研究。本工程陆域形成吹砂口和吹砂管线的布置，施工单位可根据现场施工情况自行布置，但必须防止形成吹填死角。吹砂方向必须是自南向北。施工组织设计中必须附有详细的吹泥和吹砂管线布置图，并在征得设计同意后方可实施。吹填砂面验收平均标高为6.5m。吹填区的平均高程应大于等于设计对吹填的高程要求，即吹填区的竣工面平均高程应控制在设计标高的15cm以内。施工单位应根据自己的工作经验、砂质、工程地质等综合条件确定超高量，以保证吹填砂面在竣工验收时平均标高为6.5m，在进行下一步施工工序时可根据陆域沉降情况作适当调整。5.3爆破炸礁工程根据平面布置，需对工程区域南部靠近东海大桥进港海堤处礁石进行爆破，爆破标高为5.0m；在此基础上，爆破开沟与围堤上开挖的排水沟衔接，保证一期工程排水的通畅。六、主要工程量本阶段的主要工程量见表5。表5 高泥滩陆域形成主要工程量一览表一围堤工程1 冲灌袋装砂堤心方59301 2 袋装碎石找平方5020 3 50100kg护底块石方4763 4 450g/m2无纺土工布平米92950 5 级配碎石方12006干砌块石方56687浆砌块石挡墙方7228袋装砂袋压坡方3293二陆域形成工程吹填砂（不包含沉降、压实、流失等）万方440三炸礁工程量合计约万方1.85七、工程检测与监测要求7.1概述1.检测、监测单位必须是有关政府部门认可的专业机构。所使用的设备必须经过检验、率定能正常使用并处于有效期内。检测单位在现场必须设置工地实验室，常规试验将在工地实验室按规定和规程进行试验。2.监测单位在埋设仪器前须提交检测大纲。检测单位在取样和检测前应通知业主和监理。监测和检测资料提供应按统一的格式，并取得业主、设计和监理的认可。3.样品的损坏或遗失、制作或施工方法、预先进行破坏试验或其它任何原因而需增加的抽样或检测，必须由业主和监理商定意见进行。4.工地实验室在现场应有检测或准备样品的地方，所有检测样品均应按中华人民共和国行业标准有关规定执行。样品取芯后应立即送到工地实验室。7.2监测内容与要求 1 .地下水位观测掌握吹填砂出水后的地下水位变化情况，确定静水压力，配合孔隙水压力计算，地下水压力观测孔深为8m。观测时间同孔隙水压力观测同步进行。地下水位观测孔位置与数量与孔隙水压力观测相同。2 .沉降观测为了更好的控制吹填施工，并给后期场地施工及场地的使用提供必要的前期资料，本次设计要求在吹填区设置沉降板。按10万平方米一组要求进行布置，并提交业主和监理审批认可，由检测单位负责设置，以便于观测地基的沉降量和沉降速率。沉降板宜设置在第一层吹填砂顶面（4.0m标高）。沉降板放置后，须立即进行位置和标高的联合检测，要求每周观测1次，以后可根据施工进展阶段适当调整。根据工程施工进展的情况，检测单位应将沉降板内部观测管及外部保护管逐节升高，须对管口安装活动防护罩。若沉降板管出现损坏或丢失时，检测单位须尽快修复并重新安装，使之达到原来的状态。控制标准为垂直沉降吹填区每昼夜应小于15mm。3.为了更合理及时的控制施工速率，确保施工期围堤的安全，设置了三个深层土体沉降、位移及孔隙水压观测点： 1-a围堤K0+400处，在1#-a围堤施工时，已经设置了深层土体沉降、位移及孔隙水压观测点，从高泥滩陆域形成工程的吹填施工开始，该处观测应纳入本工程的观测项目；陆域形成工程完成第一层吹填砂施工以后，在1#-a围堤的K0+250位置附近（待建永久围堰与1#围堤相交角点处）和K0+570位置附近（1#围堤与2#围堤相交角点处）设置深层土体沉降、位移及孔隙水压观测点。深层土体沉降、位移观测的底标高不得低于-35.0m；孔隙水压仪埋设于III1-2和III2等天然