小洋山高泥灘圍填促淤試驗工程
陸域形成工程
中交第三航務工程勘察設計院****
中國上海
2023年05月
編制: 劉麗娜
校核: 楊旭東
審核: 劉家才
審定: 黃明毅
一、設計依據
1.《小洋山高泥灘圍填促淤陸域形成工程設計方案的調整》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****,2023年6月)。
3.《小洋山高泥灘圍填促淤實驗工程a區陸域形成工前測量技術報告》(中交三航院勘察工程****,2023年12月)。
4.中華人民共和國行業標準:
《海港總平面設計規範》(jtj267-98)
《防坡堤設計與施工規範》(jtj298-98)
《港口工程地基規範》(jtj250-98)
《港口工程荷載規範》(jtj215-98)
《海港水文規範》(jtj213-98)
《水運工程抗震設計規範》(jtj225-98)
《水運工程質量檢驗標準》(jts257-2008)
二、工程概況及設計內容
本工程位於小洋山東側的高泥沙灘海域,本次陸域形成工程是小洋山高泥灘圍填促淤實驗工程的後續工程。
2023年3月,高泥灘區域北側的1#圍堤和東側2#圍堤相繼開工,納潮促淤。2023年12月由中交三航院勘察工程****提供的《小洋山高泥灘圍填促淤實驗工程a區陸域形成工前測技術報告》表明,目前高泥灘區域平均的天然泥面標高較高,已經達到1.0m,該區域在短時間內不會再有很大的淤積量,並且淤積主要以懸沙為主,顆粒極細、強度較低、不利於後期的地基處理。
因此目前適宜在該區開展後續吹填成陸。
因待建工程位於洋山深水港區一期工程的北側,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一期的排水暢通,在高泥灘陸域形成區域南側建設封閉邊界,並在形成的封閉區域內吹填成陸。
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
三、設計條件
3.1水文條件
3.1.1 基準面關係
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係見圖1:
圖1 小洋山站各基準面之間關係圖
3.1.2 潮汐
洋山深水港區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象較明顯,一般表現為從春分至秋分夜潮大於日潮、從秋分至春分日潮大於夜潮。本海域潮汐強度為中等,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)潮位特徵值
據洋山港區小洋山驗潮站近年潮位資料統計,工程海域潮位特徵值如下:
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30~50cm之間,增、減水50~100cm現象較少發生,尚未出現≥100cm增減水現象。最大增水值95cm、最大減水值56cm,均發生在9711颱風過程中。小洋山最大增水值95cm、實測最高潮位573cm,已超過50年一遇極端高潮值。
(2)設計水位
根據南科院的《小洋山港區配套開發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範圍為: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域圍成了乙個有掩護的區域,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,該處波浪特徵根據工程附近測波資料分析,詳見表2。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 nne~ne向10年一遇設計波要素表(m、s、m/s)
3.2地質條件
3.2.1地形地貌
擬建工程位於小洋山的東側,場地內地形整體起伏不大,擬建陸域形成區域的東南端與深水港區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。2023年3月,1#、2#圍堤的建設,促進了海砂沉澱淤積。根據2023年12月由中交三航院勘察工程****提供的《小洋山高泥灘圍填促淤實驗工程a區陸域形成工前測技術報告》,目前高泥灘區域天然泥面高程在0.
0m~2.6m之間,平均泥面高程已經達到1.0m,整體呈現東北角低,西南角高的平坦走勢,地貌屬海蝕島礁泥質、砂質岩岸地貌。
由於工程環境和條件所限,沒有在高泥灘成陸區域布置工前鑽孔,因此參照臨近工程地質的歷史資料對擬建工程區域進行分析。選用《上海國際航運中心洋山深水港區一期工程港區後方高架段(陸域形成、圍堤區)岩土工程勘察報告》中的gl10和gl11。
3.2.2代表鑽孔特徵分析
選取的代表鑽孔土層整體情況良好,以灰黃色粉質粘土為主,到達岩基的鑽孔深度為30~40m,中間夾雜兩層厚度約2m的淤積夾層,表層現在有大約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;圍堰頂漿砌塊石擋牆頂高程7.0m。
臨時圍堰堤頂高程6.5m;施工子堰頂高程7.0m。
抗震設防烈度為7度,設計基本**加速度為0.10g。
陸域形成標準:需滿足地基加固裝置的進場施工要求,地基承載力大於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。
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