南通港通州湾港区二港池水陆域形成建设方案

中国道湾建设

China Harbour Engineering

Vol. 37 No.4Apr. 2017

南通港通州湾港区二港池水陆域形成建设方案

殷昕，马兴华

(中交上海航道勘察设计研究院有限公司，上

海

200120)

摘要：在对通州湾港区二港池水陆域形成的关键技术问题梳理分析基础上，对陆域形成与码头结合平面布置方案、 水域疏浚与陆域吹填结合设计、水陆域形成总体实施方案等关键内容进行方案研究。提出引桥式布置、分区分土质 吹填、边围边吹等推荐意见，为二港池水陆域形成的决策和设计提供了参考依据。关键词：通州湾港区；陆域形成；建设方案中图分类号：U651

文献标志码：

doi ： 10.7640/zggwjs201704012

A 文章编号：2095-7874(2017)04-0050-05

Construction plan of water and land formation of the second basin

in Tongzhou Bay of Nantong Port

(Shanghai Waterway Engineering Design and Consulting Co., Ltd., Shanghai 200120, China )

YIN Xin, MA Xing-hua

Abstract ： Based on the analysis of the key technical problems of water and land formation of the second basin in Tongzhou

Bay of Nantong Port, we studied the key contents of the plane layout program of the land formation combined with dock, the combination of dredging and landfill, the overall implementation plan of water and land formation, and put forward recommended advices of the approach bridge layout, zoning and sub -soil filling, around construction while filling. This paper provides a reference for the decision-making and design of water and land formation of the second basin.Key words ： Tongzhou Bay port area; land formation; construction plan

引言

南通港是我国沿海主要港口。沿江港口岸线

港区整体开发和规划的分期实施意义重大。根据 规划阶段研究，港池起步工程选择在腰沙根部， 依托小庙洪水道，先行开发二港池，并通过建设 大堤与后方陆域相连通，形成通道。

2013年一期通道工程率先实施，探索港区建 设经验，采用了分段同步实施的推进方式，实施 过程中工程区原有腰沙高滩上形成了多处串沟、 南北向通道两侧形成了沿堤流，对一期通道工程 施工造成了较大的影响。

一期通道实践和以往工程经验表明，辐射的 沙洲地区水流泥沙条件复杂，泥沙抗冲性能差， 沙洲、水道长期处于宏观总体稳定、微观频繁冲 淤变化状态，其稳定性对工程极为敏感。为保证 二期通道及二港池工程顺利实施开展了方案研究[1]，

），男，江苏阜宁人，硕士，高级工程师，港

0

和土地空间资源不足，受城市交通、环境的限制 愈发严重，难以承担港口引导产业布局，带动区 域经济发展的重任。为此，南通港制定了“优江 拓海”发展战略，积极发展沿海港区，其中通州 湾港区区位优势明显，利用辐射状沙洲、水道， 通过陆域形成和疏浚，可以形成大规模、低成本 的土地、深水岸线资源，是南通港未来发展的核 心港区。

鉴于通州湾港区总体规模大，港口开发过程 中水流泥沙条件比较复杂，合理、有序地开发对

收稿日期：2017-02-27作者简介：殷昕（ 1980—

口海岸及近海工程专业，长期从事港航工程设计工作。

在对通州湾港区二港池水陆域形成的关键技术问 题梳理分析的基础上，对陆域形成与码头结合平

E-mail： yinxin22@163.com

2017年第4期殷昕，等：南通港通州湾港区二港池水陆域形成建设方案• 51 •

面布置方案、水域疏浚与陆域吹填结合设计、水 陆域形成总体实施方案等关键内容进行方案研究， 提出了引桥式布置、分区分土质吹填、边围边吹 等推荐意见，为二港池水陆域形成的决策和设计 提供了参考依据。1

工程概况及关键技术问题梳理分析

二港池陆域由一期通道南北段及A

3段、二 期通道、二港池东围堤及港内护岸所围而成，新 建外围堤8 137 m、内护岸9

668 m,形成陆域面

积约11.3 km2,吹填工程量约7 000万m3[1]。见图1。

一期通道二期通道

沙围垦一期工程(规划）二港池陆域 二港池外围堤

-期通道A3段

二港池内护岸I

Fig图

1二港池规划平面布置图

. 1 The

planning and layout plan of the basin 2

关键技术问题梳理分析如下：

1)

工程区建设条件具有以下特点：①沙洲、

水道相间分布；②强流、多股潮流汇聚；③土质 抗冲性差，对流场变化十分敏感。若工程布置不 当，极易造成工程区流场改变、沿堤流发育，进 而导致沿堤冲刷、沙洲冲刷、水道动荡，港区实 施必须以不影响该海域沙洲、水道稳定为原则进 行。见图2

。

Fig图

2工程区水道一沙洲格局

. 2 The waterway- sandbar pattern at engineering 2area)二港池围区面积大、潮差大，且土质抗冲

性差，对流场变化十分敏感。围区龙口问题必须

予以高度关注，若工程实施不当，极易造成工程 区流场改变、沿堤流发育，进而导致沿堤冲刷、 沙洲冲刷、水道动荡。

3)工程地处开敞海域潮间带滩地，前方即为 广阔的南黄海，没有岛屿可供掩护，远离大陆、 风大、浪高、孤岛式施工，施工条件恶劣，临近

的吕四港电厂围堤吹填工程、通州湾港区一期通

道等工程实践表明，该海域风大、浪高，尤其是 冬春季寒潮影响频繁，对材料运输、施工作业和 袋装砂结构安全影响很大，夏季台风正面袭击2a

1

〜 次/，破坏力也很强。因此，施工期保护是围堤

工程成败的关键。

2二港池陆域形成与码头结合平面布置方案

根据同类工程经验，结合本工程建设条件， 考虑以下两个陆域形成与码头结合平面布置方案。 2.1 平面布置方案一

根据港区规划，采用高桩码头形式、引桥式 布置'二港池护岸位于二港池规划港区码头前沿 线内侧130 m处，呈“U

”形布置[3-4]，总长约 9.67

km，堤线范围滩面高程-1.5〜1.5 m。平面布

置图见图3、图4。

结合二港池陆域建设进度要求及疏浚土质情 况，考虑工程区建设条件、港区近期要求、华电

电厂选址等因素，陆域分东区、西区、北区，其 中北区陆域需优先形成。2.2平面布置方案二

借鉴曹妃甸港区、京唐港区等同类工程经验，

• 52窑中国港湾建设2017年第4期

采用板桩码头形式，在码头前沿线外侧30 m

实施 施工围堰（板桩码头完工后再拆除施工围堰)[5]， 呈“U

”形布置，总长约9.37 ，堤线范围滩面

高程-0.8〜1.1 m

km

。方案二布置图见图5、图6

。

东隔堤

东围堤

南2围堤

腰沙围垦二期通道 \\

东围堰

东区

N

/

北围堰

V

规划港区码头前沿线西围堰

北区

1/

/z 西隔腰沙堤围西垦一区期

通道

南1围堤

/

_______________1Fig

图5方案二平面布置图 . 5 Plane layout of plan

2

该方案陆域同样分东区、西区、北区，其中 北区陆域需优先形成。2.3平面布置方案比较与推荐

平面布置方案比较与推荐见表1〜表3。

TableEmbankment表1

围堤工程量表 1 engineering

scale

工程项目

长度/m平面方案一平面方案二

外围堤(东围堤、南1围堤、南2

围堤）

8 1378 137内护岸(东护岸、西护岸、北护岸）

9 6689 474隔堤(东隔堤、西隔堤）

1 7652 085总计

19 5702 085

Table表2吹填工程量 2

Filling表

engineering scale

吹填吹填面积（万m)吹填标 吹填工程量（万m)

区域平面方案一平面方案二高/m平面方案一平面方案二北区609.22568.763 863.33 666.9东区313.07366.002 155.3西区239.11375.015.3

1 878.01 221.61 921.8合计

1 161.401 309.77

6 962.97 744.0

综上所述，平面方案一、二在技术上都是可 行的，各有优劣，具体需要结合港区用途、开发

Table表3Comparison陆域形成与码头结合平面布置方案比较表

3 landformation of thecombined plane arrangementwithdock

schemes

of

比较项目平面方案一

平面方案二

外围堤8.14 km， 外围堤8.14 km，施 围堤工程

内护岸9.67 km， 工围堰工程 1.77 km9.37 km(无护 隔堤。岸），隔堤2.09 km。

内容

吹填工程/万

m36 963

7 744形成陆域面积/km211.62 (100 %)

12.84 (110%)

规划符合性

均符合规划要求

1) 护岸+高粧码 头+引桥，为常规

1) 围堰+板粧码头，

形2)式也广泛采用；

；

对装卸工艺适

2) 对装卸工艺适 应

方案特点

应性相对较差；

性3) 损失部分陆域

3)好 ，使用方便；

板粧码头增加陆

面积4) (105 m2/m);

域面积(105 m2/m)

高粧结构地区

4) 板粧结构可经验丰富，但需

干地施工，但需要采

要水上施工。

用地连墙或钢板粧。

陆域形成投资少，

工程费用

后续码头投资相

陆域形成投资大，后

对大。

续码头投资相对小。

方式及开发速度、综合成本等因素综合考虑确定。 考虑到二港池规划用途为临港工业配套码头，开 发方式为先整体形成港区陆域水域再根据招商进 展逐步建设码头，码头开发速度取决于招商引资

情况，前期投人尽可能少，本文建议优先考虑平 面方案一^。

3二港池水域疏浚与陆域吹填结合设计3.1二港池水域疏浚区概况

疏浚范围内主要为粉细砂和淤泥质粉质黏土， 其中粉细砂主要分布在-88.2 m

以浅，松散状态为

级土，还有部分为中密状态为9级土；而淤泥 质粉质黏土层主要分布在-8.2 m以下，主要为3 级土。其分层疏浚的储量如表4所示。

Table表4Main二港池水域疏浚区主尺度及储量 4 basin scale

2

and reserves of dredging area in

the

疏浚分层分层高程m/

取土底面

分层储量/总储量/积（万m)

(万 m3)

(万 m3)

上部粉细砂层

0.4〜-8.2

450.74 186.6上层底面至港

池设计底高程

-8.2〜-14.7

406.6

3 258.4

7 445.0

3.2二港池水域疏浚与陆域吹填的结合设计

当疏浚土质较为均勻时，一般遵循吹填和疏 浚进度需要相结合的原则，确定吹填和疏浚顺序。 典型案例有：曹妃甸港区一港池疏浚土质较为单

陆上

2017年第4期殷昕，等：南通港通州湾港区二港池水陆域形成建设方案• 53 •

一，为粉细砂，吹填到首钢围海造地工程，采用 强夯方式地基处理，取得了很好的经济效益。

当疏浚土质在平面分布或竖向分布存在显著 差异时，考虑到吹填料对后期地基处理方案、费 用影响较大，宜采用分土质分区吹填方式，即将 不同土质的疏浚土吹填到不同吹填区，以便后续 采用不同的地基处理方法处理。典型案例有：曹 妃甸三港池疏浚土质在竖向存在明显差异，有粉 土，也有淤泥质土，在吹填到曹妃甸石化区时， 采取了不分土质混合吹填方式，导致吹填区土质 十分复杂，后来在地基处理时，花费巨资进行密 间距的地质勘察，以查清土质情况，周期长，效 果差。

根据上述经验教训，针对二港池水域土质存 在竖向分布差异的特点，本设计[6]推荐分土质分区 吹填方式。结合北区陆域需要先期交付的要求， 考虑将浅层粉细砂吹填至北区，下层淤泥质土吹 填至东区和西区。两个方案疏浚量与吹填量的平 衡情况见表5。

Table表5二港池疏浚与二港池吹填土方平衡分析

5 Thebalance analysisinthe ofbasin dredging2

and landfill of

soil

吹填量疏浚量

土方平衡分析

分区吹填量/ (万 m3)疏浚分层疏浚量/ 疏浚量-吹填

(万 m3)量/(万m3)

平衡情况

北区

3 863.3上部粉细

砂层4 186.6323.3粉细砂层 分区及总 东区+西区

3 099.6

底至设计 底高程

3 258.4

158.8量均总体 -14.7 m

基本平衡

合计

6 962.9—

7 445.0482.1

北区吹填量为3 863.3万m3，浅层粉细砂量

为4 186.6万

m3，两者基本平衡。东区和西区吹

填量为3 099.6万m3,港池剩余疏浚量为3 258.4 万m3，两者也基本平衡。

4

二港池水陆域形成总体实施方案

根据同类工程经验，结合本工程建设条件， 考虑以下两个陆域形成总体实施方式[6]。4.1 总体实施方式一（先围后吹）

留出港池，围堤合龙形成封闭的吹填区，再 吹填成陆，同时形成港池水域(图7)。

第一步：在适当位置设置龙口，实施二港池 围堤、护岸，与一、二期通道连接形成围区；

第二步：除龙口外全线贯通后，选择小潮汛

实施龙口合龙，形成封闭的吹填区；

第三步：绞吸船在二港池内取土、吹填成陆， 同时形成二港池水域。

Fig

The图7总体实施方式一(先围后吹)示意图

. 7 tation schematicplan1(around diagramconstruction of the overallthen

implemenfilling

­ )

4.2总体实施方式二（边围边吹）

留出港池，围堤、护岸和吹填紧密结合、相 互依托、交叉同步施工，同步完成围堤、吹填和 港池水域(图8

)。

1第一步：在二港池口门处设置总泄水口，宽

1km，在二港池东护岸、西护岸适当位置各设置 个临时泄水口，实施二港池围堤、护岸，与一

期通道、二期通道连接形成围区；

第二步：围堤、护岸和吹填紧密结合、相互 依托、交叉同步施工。一期通道、二期通道形成 一定距离后，开始吹填施工；

第三步：先完成北区吹填成陆，再完成东区 和西区吹填成陆，同时形成二港池水域。

Fig8图

8总体实施方式二(边围边吹)示意图

. Thetation schematic(around diagram of the overall implemen­

plan 2 construction while filling)

4.3总体实施方式比较与选择

由表6

可知，当围区面积大，潮差大，合龙 难度大、吹填料为砂性土、粉性土时，总体实施 方式二相对最优，应优先采用。

鉴于本工程围区需要分区交地，北区、东区、 西区吹填料有所不同，需要根据条件采用不同的 总体实施方式：

1)北区围区面积达6

km2,潮差大，合龙难

度和风险大，成本高，北区吹填料为粉细砂，具 备采用总体实施方式二的条件，北区采用总体实 施方式二。

• 54 •中国港湾建设2017年第4期

6二港池水陆域形成总体实施方式比较表

Table 6 Comparisonoftheoverall implementation plan of land and water formation in the basin 2

表

比较项目

总体实施方式一(先围后吹）

总体实施方式二(边围边吹）

合龙难度、风险及成本

1) 合龙难度、风险及成本与围区面积、潮差几乎成正

比关系，本工程围区面积达12 km2,潮差大，龙口流 该方式只有泄水口，泄水口随着吹填进展逐渐收缩，不

速大，合龙难度和风险大，成本高；2) 若需要分区交地，还需要增设小龙口。

适用于各类土质，流失量小。

存在龙口和合龙问题，不存在风险，成本低。

适用于砂性土、粉性土，流失量不大，对于黏性土，流

失量大。

适用吹填料

二港池护岸断面、工程 二港池护岸需要形成梯形断面堤身，工程量大，工程 二港池护岸采用围堤与吹填相结合的结构，由二级棱体

和吹填砂组成，工程量小，工程费用低，施工速度快。量、费用及进度费用高，施工速度慢。围堤、护岸内侧沿堤流 施工过程中二港池围堤、护岸内侧沿堤流发育，需要 施工过程中二港池护岸内侧不存在沿堤流，无需护底防

冲刷采取护底防冲措施，增加工程费用。冲措施，节约工程费用。

陆域形成造价陆域形成工期分区交地典型案例

较高

较低

陆域形成工期几乎等于围堤工期+吹填工期，工期长 围堤、护岸和吹填紧密结合、相互依托、交叉同步施工，

(至少3 a),不能适应建设要求。陆域形成工期大大缩短(2a)。

若需分区交地，还要增设龙口。三夹沙围垦工程、

如东西太阳沙人工岛工程。

无龙口问题

上海外高桥港区围堤吹填工程、 江苏太仓港区围堤吹填工程。

2)

东、西围区面积为2~3

km2，围区面积、

的条件，北区采用总体实施方式二。东、西围区 面积为2~3 施方式一。

合龙难度和风险相对较小，吹填料以淤泥质土为 主，若采用总体实施方式二，吹填流失量大，因 此，优先采用总体实施方式一。

5结语

km2,围区面积、合龙难度和风险相对

较小，吹填料以淤泥质土为主，优先采用总体实

参考文献：[1] 中交第三航务工程勘察设计院有限公司.南通港通州湾港区二 本文在对通州湾港区二港池水陆域形成的关

港池陆域形成工程工程可行性研究报告[R].上海：中交第三

键技术问题梳理分析基础上，对陆域形成与码头

航务工程勘察设计院有限公司2014.

结合平面布置方案、水域疏浚与陆域吹填结合设 CCCC Third Harbor Consultants Co., Ltd. The feasibility study re­计、水陆域形成总体实施方案等关键内容进行方 port on the land formation project in the second harbor of Tongzhou

Bay in Nantong Port[R]. Shanghai: CCCC Third Harbor Consultants 案研究，主要结论如下。

Co., Ltd., 2014.

) 陆域形成与码头结合平面布置方案：护

[2] 交通运输部规划研究院.南通港通州湾港区总体规划方案[R].

岸+高桩码头+引桥平面布置方案和围堰+板桩码头

北京:交通运输部规划研究院2015.

平面布置方案在技术上都是可行的，各有优劣， Transport Planning and Research Institute, Ministry of Trans­

port, China. General planning scheme of Tongzhou Bay harbor 具体需要结合港区用途、开发方式及开发速度、

district of Nantong Port[R]. Beijing: Transport Planning and 综合成本等因素综合考虑确定。考虑到二港池规

Research Institute, Ministry of Transport, China, 2015.

划用途为临港工业配套码头，开发方式为先整体

[3] JTS 165—2013,海港总体设计规范[S].

形成港区陆域水域再根据招商进展逐步建设码头， JTS 165—2013, Overall design code for sea ports[S].码头开发速度取决于招商引资情况，前期投人尽 [4] JTS 167-1—2010,高粧码头设计与施工规范[S].

JTS 167-1—2010, Design and construction code for open type 可能少，本文建议优先考虑平面方案一。

wharf on piles[S].) 水域疏浚与陆域吹填结合设计：当疏浚土

[5] JTS 167-3—2009,板粧码头设计与施工规范[S].

质在平面分布或竖向分布存在显著差异时，考虑

JTS 167-3—2009, Code for design and construction for quay wall

到吹填料对后期地基处理方案、费用影响较大， of sheet pile[S].宜采用分土质分区吹填方式，即将不同土质的疏 [6] 中交上海航道勘察设计研究院有限公司.南通港通州湾港区二

港池陆域形成工程方案设计[R].上海：中交上海航道勘察设 浚土吹填到不同吹填区，以便后续采用不同的地

计研究院有限公司2014.

基处理方法处理。

Shanghai Waterway Engineering Design and Consulting Co., Ltd.

3) 水陆域形成总体实施方案：北区围区面积 Design of the land formation of Tongzhou Bay basin 2 in Nantong 达 ，潮差大，合龙难度和风险大，成本高， Port[R]. Shanghai: Shanghai Waterway Engineering Design and

Consulting Co., Ltd., 2014.北区吹填料为粉细砂，具备采用总体实施方式二

，

1

，

2

，

6km2