粉砂土是巖石經過風化作用后的產物，顆粒介于細砂土和粉土之間，其顆粒組成中以砂粒和粉粒為主，粘性顆粒含量相對較少。粉砂土的天然含水率較低，當顆粒較細時毛細作用較發(fā)達，在季凍區(qū)粉砂土路基在凍結過程中水分的遷移積聚現象較為顯著。

粉土分類:黏質粉土，10≤Mc<15 (其中Mc為黏粒含量%)

砂質粉土，3≤Mc<10

屬于2類土

粉砂土(Qai+pi)，顧名思義就是粉土和砂土的結合。砂土、壤土和粘土是根據土壤質地而劃分的。一般來講砂土的砂粒含量超過50%，粘粒含量小于30%。

【學員問題】粉砂土地基堵口設計方法？

【解答】堵口工程是圍墾工程的關鍵，歷來受到各方的廣泛關注，堵口的成敗，往往在于堵口設計的好壞。以往大家對深港堵口和軟土地基堵口技術討論較多，且積累了大量的實踐經驗，形成了一套完整的理論和方法，但對粉砂地基如何進行堵口設計討論較少，本文從慈溪市四灶浦西側6.7萬畝圍涂工程堵口設計的實際，探討如何進行粉砂基礎堵口設計，并對平立堵方案的選擇條件進行分析研究。提出適合粉砂地基堵口的合理方法，為我市杭州灣地區(qū)進一步圍墾創(chuàng)造技術條件。

一、工程概況

慈溪四灶浦西側圍涂工程西起三八江以西2km，東至四灶浦十一塘閘，為杭州灣南岸庵東灘面西側，本段灘面平均含沙量為1.2~3.2kg/m3，中值粒徑0.02~0.06mm，泥沙來源主要來自長江口。圍區(qū)涂面高程在2.7m（吳淞基面，下同），橫堤（北堤）全長20.475km，西直堤1.5km，東直堤2.3km，中間設三條隔堤，總長6.44km，圍涂總面積44.7k㎡（6.7萬畝），見附圖一。本工程自2000年5月試驗堤破土動工興建以來，已完成東直堤全長2.3m，三條隔堤全長6.4km，西直堤2.3m拋石順壩及12.5km長的橫堤順壩工程施工。并于10月底前完成了東Ⅰ標片及西橫堤大橋片的龍口合攏工作，東II標也在11月10日完成堵口合龍。

本工程建于粉砂土地基上，其地層主要由砂質粉土組成，該土層干容重為15kN/m3，含水率w=28.4%，孔隙比e=0.790，壓縮模量Es=12.00MPa，c快=5.9kPa，Φ快=29.9°，c固快=6.2kPa，Φ固快=31.6°。其水平向滲透系數為2.07×10-4cm/s，經顆粒分析泥沙粒徑以0.01-0.075mm為多數，不均勻系數d60/d10≈6.

圍區(qū)西端處在杭州灣南岸西三潮溝末段，為防止西三潮溝對本工程產生不利影響，工程西段采用拋石順壩作為抗沖刷的主要手段，其余堤段均采用泥心順壩。工程分兩期實施，一期實施馬中灣直堤以東19K㎡和西隔堤以西8.66K㎡.本次堵口方案設計主要針對一期實施項目。

二、圍海工程堵口的特點及堵口技術

堵口工程是修筑海堤的最后階段，它的成敗是整個圍海工程的關鍵。堵口工程是海塘修筑的最后一段，這時所遇到的水力條件比任何時候都不利，隨著口門的壓縮，水力條件將更為惡劣，一旦失事，水流巨大的能量將會對已建堤身和基礎產生極大的破壞作用，在實際工程中有沖毀已建工程百余米，有基礎掏深達數十米，不僅是修復工作極端困難，工期推后，而且增加大量工程量和造價，很難按原計劃完成工程。

我國海堤工程歷史悠久，而隨著海堤的修筑和海堤失事后的修復積累了豐富的堵口技術經驗，長期以來，主要經歷了高灘淺港上筑堤，堵口工程難度不大，堵口主要憑經驗，采用的方法主要為柴排墊層，立堵進展，解放后，隨著圍海工程逐步走向低灘圍墾和深水堵港，難度大大加大，采用傳統的、完全憑經驗的方法已不能適應需要，迫使人們探求其他途徑。主要變化為是50年代采用大塊石代替?zhèn)鹘y的柴排材料，情況有所好轉，但當時仍缺乏理論指導，工程失事仍然很多，60年代，在廣大圍海工程技術人員的努力下，開展調查研究，收集實際資料，分析原因，提出解決措施，在堵口時間的選擇，龍口尺寸與布置、龍口水力計算，截流堤設計、堵口順序與方法、土方閉氣設計與施工等問題上不斷研究改進，逐步建立起一套圍海堵口工程的理論與方法，70年代這套理論與方法在我市胡陳港深水堵口工程上成功應用，從而徹底改變了我國圍海工程憑經驗堵口的現狀，而進入有完整理論方法指導下堵口的新階段，但這套理論與方法主要針對拋石堵口。80年代，尤其是缺石地區(qū)，工程技術人員又積極探索其他堵口方法。在這些方法中最有成效的是沖泥管袋工藝，不僅成功地應用于截流堤設計中代替石料，還直接用此工藝進行了堵口合龍。目前，對沖泥管袋堵口工藝尚待進一步研究與實踐。

三、四灶浦西側圍涂堵口設計方法

1、龍口設置

一期工程龍口共有三處，堵口采用兩種截流壩型式，即西隔堤以西的拋石順壩型式和馬中灣直堤以東的泥心順壩型式，馬中灣直堤以東以東隔堤為界分為兩個標段，分別設置龍口。

渡汛大龍口寬度要求分別為西片西隔堤以西為1200m，東邊兩個標段分別為1000m，設計要求堵口小龍口分別為西橫堤400m，東邊兩標段分別為600m.

實際堵口龍口西橫堤為600m，東橫堤兩標段均為800m左右。

2、堵口時間選擇

本工程海堤屬三級海堤，龍口渡汛屬臨時性工程，根據《圍海工程技術規(guī)范》規(guī)定，龍口水力計算設計標準的設計潮位重現值采用10年一遇，堵口合攏時小龍口一般選擇在非汛期的小潮汛設計潮位重現值為5年一遇。

根據海洋水文分析，本地區(qū)12~4月份潮位較低，潮差小，對堵口最為有利。但從堵口其他條件如風浪、下階段施工安排等考慮，排在10~11月份最為有利，雖然潮位略高，但可免受西北風的影響，并可使堵口合攏后，能在下一年的汛期到來之前，有足夠的時間進行大塘土方加寬和加高，從而確保海堤安全渡汛，因此本次設計堵口時間西橫堤和馬中灣直堤~東隔堤之間在農歷9月初5開始進行堵口東隔堤以東放在農歷9月21開始堵口，要求在7天堵口全部完成。

3截流堤設計

截流堤是在堵口段用來最終截斷潮流的海堤，根據不同的海堤順壩型式，分別采用不同的截流壩型式，西橫堤順壩采用拋石結構，堤頂高程為7.1m，斷面型式與順壩相同，要求最后200~300m合龍時可降低至5.5m進行截流，截流后加寬加高至設計斷面，如附圖二。東橫堤截流堤結構與橫堤泥芯順壩型式相同，具體為順壩內外兩側采用寬2m的沖泥灌袋，中間為沖填土，順壩頂采用山渣墊層，外海側采用拋石保護，如附圖三所示。

堵口段海堤全斷面設計成果與非堵口段相同。其底高程與非堵口段相同，基礎采用復合土工布做護底防沖刷處理，迎水坡采用大塊石保護。

4龍口護底和堤頭保護

粉砂土地基龍口護底應與粉沙地基抗沖刷結合考慮，渡汛時要求龍口底檻采用一層復合土工布加鋼釬進行護底，減少龍口基礎沖刷，兩側堤頭用沖泥管袋加拋石保護，護底保護寬度為50m.口門壓縮時，護底保護應加強，強調先護底后壓縮，由于涂面淤漲，西橫堤有原設計2.5高程淤至3.5~4.2m，因此，堵口前要求對小龍口加強護底，加鋪一層400g/㎡的復合土工布護底，龍口不作抬高；東橫堤涂面高程比原設計抬高0.5m，不增加龍口護底保護，要求堵口前，對流溝采用20×20或20×40等大規(guī)格沖泥管袋進行填平，確保龍口一次平行抬高。

5堵口程序和方法

確定具體時間后，對兩種截流堤型式分別確定堵口方法：

1、西橫堤拋石截流堤堵口，首先進行涂面護底保護，粉砂土地基最怕沖刷，因此選擇護底型式成為堵口成敗的關鍵，目前，對粉砂土地基抗沖護底尚無人進行專題研究試驗，大家各憑經驗，大多數地方采用編織布進行護底，在本次拋填順壩過程中，我們比較了普通編織布和復合土工布護底效果后，認為復合土工布更適合于護底，主要因為復合土工布無紡布可以有效阻止地基粉砂土析出，編織布有利提高粉砂土表面抗沖能力。其次選擇合適的堵口方法，對于石壩截流，大部分專家均認為先進行平堵，然后再進行立堵，應該平立堵相結合，但我們分析實際涂面情況和護底情況后，認為本段無法進行平堵施工，因此建議降低拋石高程至5.5m，縮小截流壩斷面，減少截流拋石方量，采用拋石立堵的方法，保證了截流成功。本段從10月20日按順壩斷面開始拋石立堵，10月22日縮窄至300m，開始降低高程至5.5m，10月23日下午平潮時截流成功，10月27日加高加寬至設計斷面，10月28日小塘土方開始閉氣，11月10日小塘閉氣完成，堵口取得了圓滿成功。

2、橫堤東段泥芯順壩堵口，橫堤東段以東隔堤為界分為I標段和II標段，首先由I標段進行堵口，堵口方案采用沖泥管袋進行平堵，采用沖泥管袋堵口在我市尚屬首次，因此我們設計人員對此都比較重視，對堵口方案進行了反復計算，確保堵口成功，第一步，要求對流溝進行填平，為確保填堵流溝成功，我們要求采用20×20或20×40等大規(guī)格沖泥管袋進行填平，防止進出潮水對涂面再度刷深。第二步，用沖泥管袋將龍口從1100m壓縮至800m.第三步，將800m均衡上升，并要求在最小高潮位時將潮水擋出。施工時基本按照上述步驟進行施工，施工單位考慮到800m同時抬高，施工機械無法滿足，因此，采用預留兩個100左右的小龍口推后一潮施工，整個壩段采用非同步均衡上升方法，實踐證明，非同時均衡上升的辦法具有一定的風險，而原設計考慮600m同時均衡上升是合理的。本段從10月20日開始流溝填平和縮窄龍口工作，10月22日縮窄至800m，全線抬高至3.0~3.5m高程，10月23日局部300m抬高至4.0m，10月24日650m內外側均抬高至4.0m~4.5m，并完成泥芯沖填，10月25日下午，全線抬高至4.5m~5.0m，將潮水擋出，26日~28日完成土方加高和外海側拋石保護，堵口結束。其次II標段進行堵口，II標段堵口方式與I標相似，但有其特殊的地方，有一道寬120m深6m的堤頭沖溝，如何對沖溝進行處理，成為本段堵口的關鍵，對堤頭溝處理主要有兩種辦法，一是采用拋石立堵方案，這種方案的缺陷是很容易再次沖深或堤頭溝轉移，并且基礎拋石與泥芯壩結合很容易留下滲流隱患。二是采用沖泥管袋水下平堵，這種方法的實施前提必須減緩堤頭溝的流速，因此要求在堤頭溝內側臨塘河布設多道截流堰，一方面可以降低漲落潮流速，同時可以使臨塘河有效促淤，另一方面為堤頭溝平堵抬高創(chuàng)造條件。要求堤頭溝在堵口前從-3.0m抬高至1.5m，堵口開始后首先抬高堤頭溝至涂面高程，其余堤段將涂面填平，要求同步抬高沖泥管袋，在實際施工中為防止其余堤段形成沖刷，采用不均衡上升的辦法，堤頭溝總比其余堤段低0.5~1.0m，確保了堵口成功。

四、結語

從本次堵口情況來看，采用沖泥管袋在粉砂土地基上岸平堵方式進行堵口設計是成功的，對西橫堤采用先護底，后拋石立堵方案也是可行的。土工沖泥管袋具有就地取材、節(jié)省造價、加快施工進度等優(yōu)點，在慈溪市西北部地區(qū)粉砂土地基上筑堤和堵口中的成功應用，標志著我市圍海堵口工程的又一個突破，為加快我市慈溪中西部圍墾提供了技術保障，

建議在以后的堵口設計中應注意以下幾點：龍口寬度應根據實際施工強度和施工機械配備情況而定，一般以600m為宜；堵口時間選擇在中秋大潮后也比較合適；堵口方法盡量采用沖泥管袋平堵，但護底必須加強，一般宜采用300~400g/㎡的復合土工布護底；應加強對土工沖泥管袋應用研究，根據實際土性、潮流情況，確定更加合適的袋布特性，沖泥管袋外形等，進一步提高工程質量，降低工程造價。

以上內容均根據學員實際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。