1、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。圍區涂面高程在2.7m（吳淞基面，下同），橫堤（北堤）全長20.475km，西直堤2.25km，東直堤2.3km，中間設三條隔堤，總長6.44km，圍涂總面積44.7 km2（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。
圍區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19Km2和西隔堤以西8.66Km2.本次堵口方案設計主要針對一期實施項目。
2、地基特性
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＝12.00 MPa，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. 粉沙土地基，一般地基的承載力標準值為120-170kPa，具有強度高，壓縮性較低，最大的弱點就是抗沖刷能力極弱，極易被潮水沖刷形成潮流溝。
3、四灶浦西側圍涂堵口設計方法
3.1 龍口設置
一期工程主要由東隔堤、馬中灣直堤、西隔堤和西直堤組成，自然而然形成三塊萬畝以上的圍區，為保證每一塊圍區橫堤的渡汛安全，分別設置龍口。本次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。
渡汛大龍口寬度根據水量平衡原理進行龍口水利計算，根據《中國圍海工程》中推薦的采用沖泥管袋施工情況下，要求控制流速不大于3m/s控制，考慮本圍區圍粉砂土地基，極易沖刷，因此在渡汛時我們控制最大流速不大于2.0 m/s，以防涂面沖刷，堵口時仍按不大于3m/s控制。龍口渡汛標準為汛期10年一遇高潮位設計潮型，堵口為非汛期5年一遇高潮位設計潮型，對不同龍口寬度、相同底檻高程進行多方案試算，經分析最后選定施工渡汛龍口要求如下：東片當龍口底檻高程3.0m、口門寬各為1000m時，最大落潮流速1.83m/s，最大漲潮流速1.49m/s；中片當龍口底檻高程3.0m、口門寬各為1000m時，最大落潮流速1.78m/s，最大漲潮流速1.52m/s；西區龍口龍口底檻高程3.00m、口門寬1200m時，最大落潮流速1.59m/s，最大漲潮流速1.59m/s；確定堵口龍口要求如下：西片堵口小龍口底檻必須抬高至高程3.30m、堵口前龍口縮窄至寬200m時，最大落潮流速3.00m/s，最大漲潮流速2.64m/s；中片堵口小龍口底檻高程必須抬高至3.50m、堵口前龍口縮窄至寬400m時，最大落潮流速2.62m/s，最大漲潮流速2.38m/s；東片堵口小龍口底檻高程必須抬高至3.50m、堵口前龍口縮窄至寬400m時，最大落潮流速2.79m/s，最大漲潮流速2.42m/s.實際堵口龍口西橫堤為600m，東橫堤兩標段均為800m左右。
3.2 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《圍海工程技術規范》規定，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，但可免受西北風對波浪增水和涂面沖刷的影響，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確定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天小潮汛期間堵口全部完成。
3.3 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。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的沖泥管袋，中間為沖填土，順壩頂采用山渣墊層，外海側采用拋石保護。
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。
3.4 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固定進行護底，減少潮水進出對龍口基礎沖刷，兩側堤頭用沖泥管袋加表層拋石保護，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，如西橫堤從原設計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，加鋪一層寬度為100m400g/m2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等大規格沖泥管袋進行填平，確保龍口一次平行抬高。
3.5 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。
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堤段均衡上升，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。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。
4、結語
從本工程渡汛情況看，采用大龍口形式，編織布護底，控制流速2m/s是比較合理的。
從本次堵口情況來看，控制最大流速不大于3m/s，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、節省造價、加快施工進度等優點，在慈溪市西北部地區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/m2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。
