摘要： 大型圈圍工程采用單倉圈圍方案和單龍口合龍方式時，工程投入少、施工效率高、經濟效益好，但目前關于此類設計施工的理論研究和工程實例卻不多見。在系統總結上海南匯東灘N1庫區消納工程渣土應急圈圍工程單倉圈圍設計和單龍口合龍實踐經驗的基礎上，深入論述了布設位置、底坎高程、布置形式等單龍口設計的關鍵技術要點，對比分析了單倉圈圍工程單龍口合龍的施工效率、經濟效益及對施工工況的適用性，并通過龍口口門附近流場的數值模擬和水力參數分析，設計了龍口的構筑和防護方案，總結形成了適用于大型圈圍工程單龍口合龍的施工工藝方法，以期為類似工程提供借鑒。

　　關 鍵 詞： 圈圍工程; 單倉圈圍; 龍口構筑; 合龍施工

　　0 引 言

　　隨著中國經濟社會的飛速發展，沿海地區的土地資源日漸短缺[1-2]，所以圍海造陸工程大量興建[3-5]。圈圍工程施工的關鍵在于龍口的合龍。以往大型圈圍工程通常采用建設圍梗[6-7]、分割圍區[8-9]、設置多龍口進行合龍的分倉圈圍方式，但已不能滿足沿海城市快速有效獲取土地資源的迫切要求[10]。特別是當圈圍工程的單體圈圍面積巨大時，以往方法的施工量會更大[11-12]、施工工期會更長、工程投入也會更多[13-14]。大型圈圍工程若采用單倉圈圍的方案，設置單龍口進行合龍，是最為快速、經濟、有效的施工方式，也具有較好的推廣應用價值和前景[15-17]。但是，單倉單龍口合龍方式會使龍口處的匯水量集中，進出口門水流的沖刷力增強，極大增加了龍口構筑、保護及合龍的難度。而且圈圍工程外側通常為開闊水域，施工區域氣象、潮汐、風浪以及地質等條件非常復雜，施工作業天數少。另外，選擇單倉單龍口合龍方式，也會使施工工作量集中，作業內容增多，施工強度加大[6，18]。所以，大型圈圍工程選擇單倉圈圍方案和單龍口合龍方式時，綜合分析確定合理的龍口構筑和保護方案，創新開發科學的單龍口合龍施工工藝，就顯得尤為重要。但是，目前關于此方面的理論研究和工程實例較少?；谏鲜隹紤]，本文在系統總結浦東新區南匯東灘N1庫區消納工程渣土應急圈圍工程單倉圈圍設計和單龍口合龍實踐經驗的基礎上，深入論述了單龍口設計的關鍵技術要點，對比分析了單倉圈圍工程單龍口合龍的施工效率、經濟效益及對施工工況的適用性，并通過龍口口門附近流場的數值模擬和水力參數分析，設計了龍口的構筑和防護方案，總結形成了適用于大型圈圍工程單龍口合龍的施工工藝方法。

　　1 工程概況

　　南匯東灘N1庫區應急圈圍工程位于上海市浦東機場外側已經建成的灘涂促淤圈圍工程與大治河延伸段之間。該工程的圈圍面積約為14.67 km2，由北堤、東堤、南堤3條圈圍大堤構成，其中北堤長2 250 m，東堤長5 455 m，南堤長3 508 m，圈圍大堤總長11 213 m，如圖1所示。圍內成陸設計回填高程4.5 m，消納工程渣土總方量為3 900萬m3。

　　工程所屬區域潮汐為非正規半日淺海潮，潮流的流向均為往復流，并與沿岸岸線平行，單潮平均周期為12 h 25 min，潮波以前進波為主。多年統計資料表明，該型潮波的潮差較大，平均潮差可達5.92 m。圈圍工程區域處于長江入?？?，入海口外潮流具有旋轉流的性質，入?？趦瘸绷饔捎谑艿胶影兜募s束，呈現為往復流的性質。進入口門之前的潮流流速與外海潮流流速基本一致，進入口門之后的潮流流速與潮位存在相位差。工程所在的南槽水域水流流速較大，最大流速為2.88 m/s。

　　圈圍工程位于長江口，波浪以風浪為主，盛行浪向與盛行風向頗為一致，龍口所在的東堤在原促淤堤內側，兩堤中心線距離遠大于半個波長，堤前灘地底高程在1.0～2.0 m之間，高于多年平均低潮位(0.77 m)和200 a一遇低潮位(-1.03 m)，主堤堤前平均波高約為2.13～2.22 m，波周期約為7.41～7.56 s。

　　圈圍工程位于長江三角洲的東南端，長江河口口門段南側灘涂，面臨東海，水域開闊，擬建場地屬于河口、砂嘴、砂島近潮坪地貌類型。在勘察所揭露的深度范圍內，地基土上部主要為軟流塑狀的黏性土和松散～稍密狀的粉性砂土，下部為中密～密實狀的粉土、粉砂，土層分布尚穩定，屬第四紀全新世Q4以來的濱?！涌谙唷I海～淺海、濱?！訚上喑练e層。中下部為河口～湖沼、河口～濱海相沉積層(Q4)。

　　2 單龍口設計技術要點

　　2.1 龍口布設位置

　　根據以往類似工程的施工經驗，龍口位置的確定要依據以下3個原則進行：① 應盡量布設在兩側一定范圍內的護底結構有較好抗沖能力的堤段，有利于龍口在保護期和合龍期的安全穩定;② 應盡量布設在灘面地勢相對較低的位置，這有利于水流進出和龍口規模的控制;③ 應盡量避讓周邊已有或擬建的構筑物，可避免龍口所在位置普遍較大的水流對地形造成的沖刷破壞以及合龍期大量施工作業對船舶通行的影響。由于工程采用先促淤再圈圍施工的方案，所以圈圍大堤外側已建有促淤壩，而且一期促淤工程已經實施完成。促淤壩壩頂高程3.7 m，內外側均采用拋石和混凝土聯鎖塊軟體排進行護底防護，防護寬度分別為70 m和55 m。促淤壩設有一納潮口，納潮口現狀寬度為2 200 m，底坎高程為1.0 m。根據龍口布置原則和納潮口區域地形護底條件，選擇在外側促淤堤納潮口段布設圈圍大堤龍口。

　　2.2 龍口底坎高程

　　圈圍大堤龍口底坎高程的確定，需要根據圈圍大堤軸線處的現狀灘面地形、多年平均低潮位及已有建筑物等條件綜合分析考慮。根據該工程外圍已建促淤壩納潮口附近的地形測量資料可知，圈圍大堤堤線灘面高程在0～1.0 m之間，圈圍大堤堤線內側現狀灘面高程已經基本高于0.5 m，僅局部區域(擬布設龍口的位置處)還低于0.5 m，0.5 m等值線距離圈圍大堤中心線最遠約為200 m，圈圍大堤外側與促淤壩之間的底坎高程也低于0.5 m。另外，通過潮位分析報告可知，距離N1庫區最近的中浚站觀測到的多年平均低潮位為0.77 m。綜合以上因素考慮，擬定原促淤壩納潮口底坎高程維持1.0 m不變，圈圍大堤龍口段底坎高程可取為 0.5 m，這不僅便于龍口所在位置圈圍大堤堤身的軟體排結構施工，也能夠有效加大堤身所在位置的水深，有利于堤身段龍口的保護。

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