长江口深水航道治理工程第一期工程概况及软体排技术成果分析

长江口是大型多沙河口，每年从上游带来的4亿多t泥沙在河口地区沉积和运移，在河口某一区段出现最大浑浊带和相应的“拦门沙”浅水区，经多年历史演变，形成了以北支、北港、北槽和南槽为主的四口入海汊道，航道浅水段水深仅为5.5～6.0m，成为上海港通海航道的碍航段。1975年，水深由5.8m疏浚到7.0m，使2万t级海轮乘潮进出上海港。“八五”期间，决定以南港北槽为深水航道整理的航道，通过建设南北槽分流口鱼嘴、南北双导堤、丁坝工程并辅以疏浚等，可将长江口南港北槽达到12.5m水深，使10万t级船只可以乘潮进出长江口航道，整个工程分三期实施。治理工程示意如图12.1（陈学良，张景明，2000）所示。

图12.1　长江口深水航道治理工程示意图

第一期工期包括分流口鱼嘴，总长约36.5km的南北堤，总长为9km的6座丁坝，以及疏浚工程。整治目标为8.5m水深。二期工程要完成余下的全部整治建筑物，并通过疏浚使航道水深达到10.0m，三期工程为单一疏浚工程，要求航道水深达到12.5m。

一期工程于1998年1月开工，2000年底全部完成。其工程量包括：北导堤16.5km，南导堤20km，丁坝总长52km，它们的护底全部采用土工织物软体排，这种软体排整体性好，宽度由原来的18m提高到35～40m，最长可达140m，大大提高了施工进度。堤身结构北导堤采用充填袋堤心的斜坡堤，用针刺无纺布作反滤层，用模袋混凝土作压顶结构，南导堤采用抛石基床的半圆结构，底部为砂肋软体排，北侧设砂肋余排，南侧铺设混凝土联锁块余排。如图12.2和图12.3所示。

图12.2　一期工程北导堤袋装沙堤的斜坡结构断面图(www.xing528.com)

1—450g无纺布；2—2t钩联锁块；3—C20模袋混凝土；4—450g/m2无纺布；5—块石垫层；6—混凝土联锁块余排；7—护底软体排（20m）；8—砂肋余排

图12.3　一期工程南导堤半圆体混合堤结构断面图

1—预制钢筋混凝土构件；2—混凝土联锁块余排；3—砂肋软体排φ300×1500；4—砂肋余排

在上述工程实施之前，1995～1997年，有关单位针对长江口风大、浪高、流急的恶劣自然环境，进行了多项专门的试验研究。1996年进行了长管袋的粉细砂充砂试验。试验中采用了4种不同的编织布或无纺针刺复合布，试验了长管袋砂肋缝制工艺，充灌排水工艺，充灌砂肋的密实度以及袋体材料的选比。试验表明，长管袋砂肋设置排水出口是保证充灌密实度的关键；采用复合土工布制作成的长管袋砂肋，其透水保砂效果较单层土工织物制作的长管袋砂肋要好；1997年3月进行了砂肋软体排和混凝土联锁块软体排的现场试验。成果表明，采用复合土工布软体排，在水中不会出现飘浮现象，比重大于1.0，采用针刺复合的机织无纺土工布其露出的毛绒在水下有吸附泥沙的功能，排体铺设平整，在长江口采用铺排船作业平台斜坡下滑铺设软体排的工艺是可行的，风浪水流对其影响较小；1997年10月进行了土工织物袋充砂保砂性能试验。在总结以往采用土工袋筑堤的成功与失败的经验基础上，提出了充填袋周边袋体材料采用反滤性能好、强度高的380g/m2针刺编织无纺复合土工布。而袋与袋接触的中间部位，则采用130g/m2聚丙烯编织布。这种充填袋在经受多次7级以上大风及波浪、水流袭击下，保砂效果良好，无一破损。

除此以外，对以往在长江口多处进行的围堤工程中所积累的软体排护底，袋装砂筑堤，施工船机平台深水铺排充填施工工艺等的经验，进行了分析和借鉴，这对长江口整治工程的设计和施工的成功实践具有重大意义。