隨著我國沿海城市經濟的持續發展，城市化程序的加快，城市建設規模的不斷擴大，陸上可利用的拓展空間將變得越來越小，填海造地已成為沿海城市向外拓展的有效手段之一。
圍堤促淤，吹砂填圍被廣泛應用於長三角地帶的填海造地工程中，工程需要大量的砂料。隨著這項工程的不斷推進，水下砂料資源將逐漸變得珍貴，如何對水下砂源進行有效勘察，探明砂源的分布、質量和儲量，即砂源論證工作已成為填海造地工程中較為突出的問題之一。本文是基於浦東機場外側灘塗促淤圈圍工程六滧水下砂源的勘察，所以進行的研究與**。
浦東機場外側灘塗促淤圈圍工程--3#圍區圈圍工程為我國大飛機試飛跑道專案，屬上海市重點工程，工期緊，質量要求高，受到上海市各級領導的高度重視。
3#圍區圈圍工程堤線總長13.69km，南北向呈狹長形。機場第五跑道吹填區吹填至3.
7m高程（吳淞高程，以下同），其他圍區吹填至3.5m，總吹填土方約2594萬m3。主體工程2023年11月6日開工，2023年2月3 日前完成圍堤龍口合攏，6月30日前完成圍堤渡汛斷面，8月31日前完成機場第五跑道區域吹填工作，2023年12月31日全部工程完工。
吹砂填圍自始至終貫穿整個工程，原有的砂源論證工作不滿足工程需要，2023年9月下旬開始砂源的補充論證工作，在乙個月的時間之內，如何完成2倍於工程需要量的砂料論證工作，一時間成為該項工程的重中之重。
補充砂源地位於長興島與崇明島之間的長江入海口，距離上海長江大橋2km，距離崇明南沿一線海塘1.5km，調查區域長約12.67km，寬約0.
6~2.5km，面積約19.4km2。
2023年9月下旬時值天文大潮，風大浪高，水上作業環境十分惡劣。
根據以往的工作經驗：砂源勘測一般按100~300m的點距，網格狀滿堂布置勘測點。根據類似工程經驗，若按上述方法布置勘測點，勘察工作會很大，在有限的時間內亦難以完成對砂源的論證工作。
因此在充分分析補充砂源地的水文與以往工程經驗的基礎上，決定採用分期施測，區域性加密的辦法，即勘測時先按500m左右布點，對於砂層範圍廣、厚度大、分布穩定的區域不再加密鑽孔，對於砂層分布不甚穩定的區域、分布邊界進行適當加密，這種機動靈活的施測方法，經濟合理，又能夠達到既定的砂源論證目標。
勘測時為天文大潮期，江口處風高浪急，水上準確定位難度相對較大，為達到準確定位的目的，決定採用gps相位差分定位技術。
gps相位差分定位技術，即載波相位差分實動態測量技術，將一台gps接收機架設在已知控制點上，把測站wgs－84座標系參考座標、觀測值、衛星跟蹤狀態及接收機工作狀態形成資料鏈，通過無線電台實時地傳送出去；流動臺接收機在跟蹤gps衛星訊號的同時，接收基準臺傳輸來的觀測資料，採用otf方法解求載波相位整週模糊度，並根據相對定位原理，現場實時獲得流動wgs－84座標系座標，再根據轉換引數及投影方法實時計算出流動站(測船)gps訊號接收天線的三維座標及座標精度指標, 勘探孔測量定位的原理及過程見「gps定位系統示意圖」(圖1)。
圖1 gps定位示意圖
gps相位差分定位技術精度可達到厘公尺級，利用這一技術基本可以實現適時測量出各勘探點的座標及孔口高程，方便快捷，為砂源論證的準確性提供了有力的保證。
通過野外的實地勘察，取得了各勘測點大量地質資料，為了能夠直觀反映砂層厚度、平面上的分布位置，資料處理時以勘測點砂層厚度為z值，結合勘測點平面座標，用cass軟體建立三角網和dtm模型，進行適當的處理後，繪製了砂層厚度等值圖，見圖2。
圖2 砂層厚度等值圖
利用勘測點平面座標、砂層厚度組成的資料檔案，在surfe軟體中用kriging法對資料進行網路化，並進行三次樣條插值運算，繪製砂層砂度平面分布等值雲圖，見圖3。
圖3 砂層厚度等值雲圖
通過砂源勘探資料的綜合處理，砂層厚度等值圖與等值雲圖的繪製，能夠很清晰直觀地反應出勘測範圍內料源平面位置與厚度的分布情況，工程施工部門可根據等值圖確定施工船隻的開採方位與開採厚度，對工程施工具有指導意義。
由於本工程實際勘察工程量較大，地質資訊量較多，為了實現快速建立砂源三維模型的目的，建模時採用geoengine軟體，利用二維cad地質剖面，僅保留砂層的上下層面，其它地層直接刪除，將處理後的二維剖面匯入三維空間中，分別形成上下兩個地層介面，轉為dtm檔案，在microstation中進行擠壓、拉伸和剪下，從而形成砂源的三維地質模型，見圖4。
圖4 砂源三維模型
由三維地質模型可以看出，順水流的方向，水下砂源上游狹長，下游漸寬，整體呈砂洲狀分布，區域性砂料已被開採，形成坑窪。砂源三維地質模型的建立，能夠真實、直觀地展現出砂源的分布情況。
目前進行砂料儲量計算的方法主要有平均厚度法、平行斷面法和三角形法。這三種方法主要適用於地形相對平坦，有用層厚度分布相對穩定的料場，而對地形起伏、有用層分布不穩定、有剝離層、多無用透鏡體分布的砂源，上述計算方法精度均較低，往往會給工程設計與施工帶來諸多麻煩。
砂源三維地質模型建立後，只需要根據設計開採的邊界條件，對三維地質模型進行剪下，通過檢視實體屬性即可得到砂源儲量，方便快捷。2023年2月施工單位完成了對六滧砂源的開採，實際開採量約3100.0萬方，勘察儲量與實際開採量對照情況見表1。
砂源儲量計算對照比表1
注：實際開採儲量已按0.70開採率折算
三維模型法勘察儲量較實際開採量少29.5萬方，分析造成誤差的原因是：砂源開採過程中不斷有新的砂料流入，造成實際開採量有所增加。
（1）水下砂源論證勘察施工難度較大，需經過細緻勘察策劃準備工作。精確定位，分期施測，區域性加密的辦法較為有效，亦是勘察質量的有力保證；
（2）水下砂洲一般分布較為平緩，在進行三角網和等值雲圖建立時可進行區域性的插值運算，以增加運算的樣本數，提高精度；
（3）三維地質模型的建立提高了勘測的精度，可根據設計方案的變更適時查尋勘察儲量，較其它方法方便快捷。
致謝：感謝霍玉仁、劉光生兩位高工在本工程的實施過程中給予指導，感謝許凱凱同志的大力協助！
參考文獻：
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[2] 《水利水電工程天然建築材料勘察規程》（sl251-2000）北京中國水利水電出版社 2000。
作者簡介：吳彩虹（1975 - ），男（漢族），安徽合肥人，高階工程師．
****：**：021-65427100-2839（辦公室）
e-mail：
作者簡介：範勝華（1981 - ），男（漢族），江蘇張家港人，工程師．
****：**：021-65427100-2815（辦公室）
e-mail：
簡介：吳彩虹，男，漢族，2023年出生，安徽巢湖人，高階工程師。2023年畢業於桂林理工大學地球科學學院，獲學士學位，2023年6月~2023年6月就職於安徽省水利水電勘測設計院，2023年6月至今就職於上海勘測設計研究院，長期從事工程勘察設計、工程監理和工程造價工作。
主持完成大型幫浦站、堤防、水閘40多項勘察設計工作，10多座中型病險水庫除險加固勘察設計，其中主持完成國家級的勘察專案6項。` 2023年主持完成的安徽省淮河幹流荊山湖行洪區進、退洪閘工程獲2023年度安徽省優秀勘察設計「二等獎」，獲全國工程勘察設計行業優秀工程勘察設計「三等獎」。發表**20多篇，編寫有水下電測深、瞬變電磁電測深、擊實試驗擬合繪圖等多項具有創新意義的應用程式。
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