人工岛施工技术分析
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外海人工岛工程施工技术
席明军;荣万岭;钱华伟;叶跃平
【期刊名称】《中国港湾建设》
【年(卷),期】2009(000)004
【摘要】通过洋口港海上人工岛的施工技术,重点介绍了远离陆域、无遮掩、大潮差,受风、浪、潮影响的区域,打桩、铺排、抛石、倒滤层、吹填和防护等各种工艺,论述了施工中采取各种措施成功解决外海大型嗣堤工程遇到的各种难题.为今后类似外海围堤工程施工提供借鉴.
【总页数】6页(P49-54)
【作者】席明军;荣万岭;钱华伟;叶跃平
【作者单位】中交二航局第三工程有限公司,江苏,镇江,212003;中交二航局第三工程有限公司,江苏,镇江,212003;中交二航局第三工程有限公司,江苏,镇江,212003;中交二航局第三工程有限公司,江苏,镇江,212003
【正文语种】中文
【中图分类】U673.33;TU755
【相关文献】
1.港珠澳大桥外海桥隧转换人工岛智能化系统设计 [J], 何海祖;郑新阳
2.港珠澳大桥外海桥隧转换人工岛低压配电系统设计特点 [J], 郑新阳;孔凡厂
3.外海人工岛岛上建筑通风设计 [J], 许伟航;周道
4.复杂集成的极简:港珠澳大桥外海人工岛岛上建筑总体设计 [J], 冯颖慧;肖利军
5.强震区外海人工岛护岸位移控制标准 [J], 李存兴; 王成; 莫建新; 谢勇
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港珠澳大桥人工岛岛体立柱C50海工清水混凝土配制技术研究港珠澳大桥是一项具有里程碑意义的跨海工程,为了确保桥梁的稳定性和安全性,建设过程中使用了各种先进的施工技术和材料。
其中,人工岛的建设是整个工程的关键环节之一、本文将围绕港珠澳大桥人工岛岛体立柱C50海工清水混凝土配制技术进行研究。
在港珠澳大桥的人工岛建设中,岛体立柱是承担桥梁荷载的重要组成部分。
为了确保岛体立柱的强度和稳定性,选择了C50海工清水混凝土作为施工材料。
C50海工清水混凝土是一种高性能混凝土,具有优异的力学性能和抗渗透性能。
其抗压强度达到50MPa以上,能够承受大荷载的作用。
同时,该混凝土的抗渗透性能优秀,能够有效避免在海水环境中发生混凝土腐蚀和劣化现象。
为了保证C50海工清水混凝土的配制质量,需要从原材料的选择和控制、混凝土配合比的确定以及施工工艺的优化三个方面进行研究。
首先,原材料的选择和控制是确保C50海工清水混凝土配制质量的基础。
水泥是混凝土的主要胶凝材料,需要选用高强度、低碱度的水泥,以保证混凝土的力学性能和耐久性。
同时,骨料的选择也十分重要,需要选用较优质的骨料,并对其进行适当的筛选和洗涤,以保证骨料的质量和稳定性。
其次,混凝土配合比的确定是保证C50海工清水混凝土配制质量的关键。
配合比的优化可以通过试验方法进行,需要考虑骨料的含水率、砂率、骨料的体积比及其与水泥比例的配合等因素。
通过对不同配合比的试验,确定最佳的配合比,以保证混凝土的强度和耐久性。
最后,施工工艺的优化是保证C50海工清水混凝土配制质量的重要环节。
施工工艺包括搅拌、浇筑和养护等步骤,需要确保每个环节的操作规范和质量控制。
同时,由于人工岛立柱是在海中施工,需要考虑潮汐、水流等因素对施工过程的影响,采取相应的防护措施,以确保施工质量和安全。
综上所述,在港珠澳大桥人工岛岛体立柱C50海工清水混凝土配制技术研究中,需要对原材料的选择和控制、混凝土配合比的确定以及施工工艺的优化进行研究。
南海三沙人工岛筑岛施工技术方案南海三沙市九章人工岛设计施工技术策划摘要人工岛是人类出于各种目的,在海上建成的陆地化工作和生活空间,是人们利用海洋空间资源的重要手段。
一般而言,狭义的人工岛指在海中填筑而成的陆地,而广义的人工岛则包括桩式和漂浮式等能在海域中形成一定使用场地的各种海上建筑物。
人工岛拥有着巨大的开发潜力,与其它填海方式相比较,人工岛对岸线、海域等方面的环境影响较少,因而成为目前世界用海的流行趋势,但与此同时人工岛在具体的设计、施工过程中面临着各方面的因素,涉及多种学科,复杂的自然条件约束使得至今对于人工岛的设计及相应的施工尚无一个可循的规范。
我国南海拥有337处岛屿和浅海礁盘,由于本国未进行自主人工开发建设,一部分已经被越南、菲律宾、马来西亚、文莱等国家非法侵占,其余岛礁如果不尽快开发建设,势必为人鱼肉。
为了在这些礁盘上构筑人工岛,需要开展设计方案、施工准备、施工组织和施工建设等工作。
本方案针对南海三沙市九章裙礁的自然条件,以服务实际设计、施工项目、达成南沙开发任务、早日实现强化海防、利用海洋的目标而编制,为日后的人工岛设计、施工提供有益的参考。
作者简介:作者系国家级软科学专家、技术经济学研究员、工程师,已经为三沙市海岛开发施工提供多项技术方案,被多家施工单位采纳。
关键词:人工岛;浅海;离岸;施工;技术;方案第一章绪论1.1 工程背景南海面积近360 万平方公里。
世界上面积超过300 万平方公里的海只有3 个,南海排在南太平洋的珊瑚海和印度洋的阿拉伯海之后,是世界第三大海。
在南海,共有337个属于中国的岛礁和沙洲,其中西沙群岛有80多个岛礁、沙洲,中沙群岛有27个岛礁和沙洲,南沙群岛总共有230 多个岛礁和沙洲。
这些岛礁中,中国台湾控制了太平岛,越南非法占据、控制了29个、菲律宾非法占据、控制了9个、马来西亚非法占据、控制了5个。
不加快南海岛礁建设,就不能实际控制南海海域和资源,丧失这部分国家主权。
海上海岛建设施工技术说明近年来,随着我国经济不断发展,海洋经济也日益重要。
作为拓展我国海洋经济的重要手段,海洋建设已成为政府十分重视的领域之一。
在海洋建设过程中,海上海岛建设所涉及到的技术和工艺也至关重要。
本文将针对海上海岛建设施工技术进行较为全面的说明,给读者带来一些有意义的启发。
1. 海上海岛建设施工常用的技术(1)深水平台技术:深水平台技术是海上海岛建设中应用最广的一种技术。
该技术的一大特点就是能够适应各种海底地形,其基础最大的特点就是钢管桩混凝土浮式结构。
(2)浮式生产储运装置技术:浮式生产储运装置技术是一种全新的建设技术。
该技术的主要优势就是可以直接在海上安装和搭建生产储运装置。
(3)人工岛技术:人工岛技术是一种相对来说比较复杂的技术。
其主要特点就是可以根据实际需要将底部土地进行切割,利用封堵技术将土壤进行固定,建设出符合建设要求的岛屿。
2. 海上海岛建设的施工步骤(1)勘探阶段:在海上海岛建设施工的初期阶段,必须进行勘探,为建设前期的详细设计提供必要的数据依据。
勘探内容包括海底地貌、海流水深、储层情况等。
(2)前期设计:前期设计阶段是海上海岛建设的核心。
由于海上海岛建设过程中存在着极大的风险和不确定性,必须对前期设计进行全面而且严格的评估和审核。
(3)工程施工:在施工阶段,需要确保整个施工过程的顺利进行。
施工中的关键要素包括设备、劳动力等。
此外,还需要采取一系列有效的施工措施,确保施工的质量和安全。
3. 海上海岛建设施工的关键要素(1)设备要素:设备是海上海岛建设施工过程中极为重要的一环。
设备的质量、数量、适用性等都对后续的施工过程产生关键影响。
(2)技术要素:技术是海上海岛建设施工中无可置疑的核心要素。
施工工艺的稳定和技术水平的高低,决定着整个项目的成败。
(3)人力要素:人力要素是海上海岛建设施工中最容易被人们所忽视的一环。
而实际上,施工队伍中的员工、管理人员所具备的素质和能力同样具有至关重要的意义。
离岸人工岛超大直径钢圆筒结构十二锤联动振沉工法离岸人工岛超大直径钢圆筒结构十二锤联动振沉工法概述:离岸人工岛超大直径钢圆筒结构是一种常见的离岸工程结构形式,广泛应用于海洋工程和桥梁建设领域。
而离岸人工岛的建设过程中,如何稳定地将超大直径钢圆筒结构沉入海底,一直是工程中的难点。
为了解决这个问题,研究人员提出了十二锤联动振沉工法。
工法原理:该工法的原理是利用振动波传递到岛体底座并形成循环载荷,从而实现岛体的自重沉井。
该工法主要包括三个环节:座底设备,振动来源和十二锤联动振沉。
具体步骤:1. 座底设备:座底设备用于安装在工地的施工平台上。
它的作用是支撑住岛体并将振动传递到岛体底座上。
座底设备通常由一个底座和一套支撑系统组成,能够承受超大直径钢圆筒结构的重量,并将振动能量传递给岛体底座。
2. 振动来源:振动来源可以通过多种方式提供。
目前主要采用的是液压松土器。
其工作原理是通过液压系统提供往复振动,产生振动波,从而将振动能量传递到岛体底座上。
液压松土器能够提供稳定的往复振动,以满足工程需要。
3. 十二锤联动振沉:十二锤联动振沉是工法的关键环节。
具体来说,振动波通过液压松土器传递到座底设备,再通过座底设备传递到岛体底座,产生循环载荷。
这种循环载荷能够稳定地将岛体往下沉降。
为了保证稳定和均匀的沉降,需要十二个液压松土器进行联动振沉。
振沉过程:振沉过程是一个复杂而关键的工程环节。
在实施振沉前,需要先进行精细的施工设计和选择合适的施工方案。
然后,将座底设备安装在施工平台上,将液压松土器正确连接到座底设备上,并进行检测和调试。
最后,通过远程控制系统启动液压系统,观察岛体的沉降情况并做出相应的调整,直到岛体沉到预定的位置。
优势和应用领域:离岸人工岛超大直径钢圆筒结构十二锤联动振沉工法具有以下优势:1. 高效:振动波传递的方式能够提供稳定和均匀的沉降,从而节省施工时间和成本。
2. 精确:振动波的传递和控制可以通过远程控制系统进行,实现对振沉过程的精确控制和监测。
港珠澳大桥珠海连接线人工岛设计与施工技术研究刘雁冰【摘要】现代工业发达的沿海地区,人口密集、城市拥挤,发展人工岛成为目前世界用海的流行趋势.本文以港珠澳大桥珠海连接线人工岛为例,对工程施工方案、施工方法及施工技术进行了介绍,并对工程质量控制要点进行了探讨,供类似工程施工时参考.【期刊名称】《中国水能及电气化》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】5页(P63-66,62)【关键词】港珠澳大桥;人工岛;设计施工【作者】刘雁冰【作者单位】中铁十八局集团有限公司, 天津 300222【正文语种】中文【中图分类】TV92现代工业发达的沿海地区,人口密集、城市拥挤,发展人工岛成为目前世界用海的流行趋势。
港珠澳大桥珠海连接线人工岛通过筑岛形成陆域,较好地完成了桥、隧、岛上衔接转换,并为隧道和岛上交通设施提供了安全稳定的掩护功能。
港珠澳大桥珠海连接线人工岛工程,位于珠海市拱北湾近岸海域拱北口岸的东南侧、澳门的北侧。
人工岛填海面积9.27万m2,护岸总长度2684.19m,其中南护岸长1276m,北护岸长1408.19m。
港珠澳大桥珠海连接线人工岛填海工程由人工岛护岸、陆域形成及地基处理等部分组成。
形成后的陆域交工标高4.30~4.80m。
人工岛护岸设计使用寿命为100年,结构安全设计等级为一级。
通过开挖基槽,清除表层淤泥,取黏土及砂砾层作为持力层,基槽分台阶从岸侧向海侧逐渐加深。
人工岛自西向东总体可分为两种典型断面结构(见图1和图2),东侧N0+105~S0+498约583m为堤心两侧先填石后填砂,西侧S0+498~S1+276与岸连接778m为堤身全填砂后外侧采用块石护面的结构。
采用C40钢筋混凝土直立式挡浪墙,底宽3.20m,高2.90m,每10m一段。
该人工岛主要划分为两个施工阶段。
首先开挖临时航道,然后进行人工岛表面清淤,使用泥驳和抓斗船配合进行疏浚挖泥施工。
清淤时从西向东划分为三个自然段,需要按照不同断面结构进行施工,整个施工阶段使用“后退式”推进方式,然后按照从下向上顺序平行流水作业的方法进行施工;在隧道施工完成后,重新组织进场施工,使用中细砂进行岛内顶面砂施工,采用吹砂船进行施工。
港珠澳大桥人工岛1. 引言港珠澳大桥是一座连接中国香港、珠海和澳门的跨海大桥,是世界上最长的跨海大桥之一。
为了支撑这座大桥的建设,人工岛是必不可少的组成部分。
人工岛的建设提供了施工基地,并为大桥的建设提供了坚实的支持。
本文将介绍港珠澳大桥人工岛的背景、建设过程和主要功能。
2. 背景港珠澳大桥是中国政府为推动粤港澳大湾区发展而兴建的重要项目。
这座跨海大桥不仅缩短了香港、珠海和澳门之间的距离,也为这三个城市之间的人员往来和物资交流提供了便利。
为了支撑大桥的建设,人工岛成为了一个必要的环节。
3. 建设过程人工岛的建设是一项复杂而庞大的工程。
首先,需要选择适合建设人工岛的地点。
在港珠澳大桥的设计阶段,工程师们利用地质勘探和海洋测量技术,对可能的地点进行了评估。
最终,在大桥主体东南侧的海域选定了人工岛的建设地点。
接下来,为了建设人工岛,施工队需要把大量的土石方从其他地方运输到建设地点。
为了减少对环境的影响,施工队利用了环保的水上运输方式。
通过使用驳船和吊船,将土石方逐步填筑到海域中,形成一个平坦的人工岛。
在填筑土石方的过程中,施工队还需要考虑海洋环境的影响。
他们采取了多种措施来保护海洋生态系统的完整性。
例如,采用了海水净化设备来净化运输过程中的废水,以避免对海洋生态造成污染。
经过数年的不懈努力,港珠澳大桥人工岛的建设终于完成。
人工岛成为了大桥建设的核心基地,为大桥的主体部分奠定了坚实的基础。
4. 主要功能港珠澳大桥人工岛具有多种功能。
首先,它是大桥施工的指挥中心。
在人工岛上,有大量的办公建筑、工程设备和施工人员居住区。
这些设施和人员提供了必要的支持和保障。
除了施工功能,人工岛还具备环境保护和生态恢复的功能。
在建设过程中,施工队采取了一系列环保措施来减少对海洋生态系统的影响。
同时,他们还在人工岛周围建设了海洋生态保护区,为当地的海洋生物提供了安全的栖息地。
此外,人工岛还成为了一个旅游景点。
大桥建设完成后,人工岛成为了观赏大桥全景的最佳位置。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊人工岛施工技术分析┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要人工岛是人类出于各种目的,在海上建成的陆地化工作和生活空间,是人们利用海洋空间资源的重要手段。
一般而言,狭义的人工岛指在海中填筑而成的陆地,而广义的人工岛则包括桩式和漂浮式等能在海域中形成一定使用场地的各种海上建筑物。
早期的人工岛多为浮动结构,建于止水,或以木制、巨石等在浅水建造,现代的人工岛一般在小岛和暗礁基础上人工建造而成,是一种新兴的海洋工程,是填海造田的一种。
人工岛拥有着巨大的开发潜力,与其它填海方式相比较,人工岛对岸线、海域等方面的环境影响较少,因而成为目前世界用海的流行趋势,但与此同时人工岛在具体的设计、施工过程中面临着各方面的因素,涉及多种学科,复杂的自然条件约束使得至今对于人工岛的设计及相应的施工尚无一个可循的规范。
本文以服务于工程建设为目的,根据在不同水文地质条件下所建造的不同形式的人工岛作出具体研究、分析,并结合具体的国内外工程案例归纳人工岛施工技术的特点,为日后的人工岛设计、施工提供有益的参考。
关键词:人工岛;浅海;离岸;施工;技术┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊Abstract┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章绪论1.1 研究的背景人类建设人工岛历史悠久,特别是二十世纪以来,随着工业化发展,日本、美国、西欧等发达国家建设了一系列人工岛。
20世纪60年代末至70年代中期国外一些国家先后建造一批卵石、砂袋围坝式人工岛。
到80年代末。
加拿大、美、日等国又建成了一批现代化的钢筋混凝土人工岛和钢结构人工岛。
比较著名的有日本神户人工岛海港、新大村海上飞机场,加拿大波弗特海Tarsiut人工岛,俄罗斯的穆卢凯人工岛、阿联酋的棕榈岛等等。
我国于70年代末逐步兴起了对人工岛的研究与建设,建成了张巨河人工岛、辽河油田的辽海葵花一号等一批人工岛。
进入21世纪后,我国以及周边的韩国、日本、东南亚等地区展开了大规模的造岛运动。
人工岛拥有着巨大的开发潜力,与其它填海方式相比较,人工岛对岸线、海域等方面的环境影响较少,因而成为目前世界用海的流行趋势,但与此同时人工岛在具体的设计、施工过程中面临着各方面的因素,涉及多种学科,复杂的自然条件约束使得至今对于人工岛的设计及相应的施工尚无一个可循的规范。
本文以服务于工程建设为目的,根据在不同水文地质条件下所建造的不同形式的人工岛作出具体研究、分析,并结合具体的国内外工程案例归纳人工岛施工技术的特点,为日后的人工岛设计、施工提供有益的参考。
1.2 研究的现状人工岛是人类出于各种目的,在海上建成的陆地化工作和生活空间,一般而言,狭义的人工岛指在海中填筑而成的陆地,而广义的人工岛则包括桩式和漂浮式等能在海域中形成一定使用场地的各种海上建筑物。
人工岛作为人类利用海洋资源的重要手段,在多领域内发挥着巨大的效益。
人工岛可作为工业生产用地,如在海上建造能源基地、海洋油气田勘探、开采平台;可作为交通运输场所,如建造海上机场、港口、桥梁、隧道等;可作为储藏场地,如建造海上石油储备基地、危险品仓库等;可作为娱乐场所,如建造临海公园、绿地、游艇基地、垂钓场、人工海滨等;可作为废弃物处理场,如工业垃圾可用来填海造田……,此外人工岛还可用于农业用地,甚至还可对其进行综合利用,建造海上城市等等。
人工岛的建设历史可以追溯至史前时期的苏格兰和爱尔兰,在中国明代嘉靖年间也有相应的文字记载,古代人工岛规模较小,通常是为满足渔业、盐业和军事的需要。
目前通常所说的人工岛大都指现代人工岛,20世纪60年代末至70年代中期国外一些国家先后建造一批卵石、砂袋围坝式人工岛。
到80年代末。
加拿大、美、日等国又建成了一批现代化的钢筋混凝土人工岛和钢结构人工岛。
比较著名的有日本神户人工岛海港、新大村海上飞机场,加拿大波弗特海Tarsiut 人工岛,俄罗斯的穆卢凯人工岛、阿联酋的棕榈岛等等,根据地质、地基、水文以及经济发展的考虑,不同的海域,人工岛的结构亦不同,如在有结冰期的海域,采用抗冰性能较好地结构。
至今,加拿大、美、日等国在人工岛的建设方面都累积了较丰富的经验,能确保人工岛的安全可靠性和经济合理性。
我国于70年代末逐步兴起了对人工岛的研究与建设,建设了如大港油田的张巨河人工岛、辽河油田的辽海葵花一号等一批成功的工程实例,这些人工岛的研究与建设抓住了我国沿海海域的特点,结合我国实际的社会生产能力,上述的案例为我国在人工岛领域累积了宝贵的经验,这将为我国在海洋事业的开发提供强有力的保障。
人工岛的种类繁多,按用途有勘探人工岛、生产人工岛,按水深有浅海人工岛、离岸人工岛、深海人工岛,按人工岛的工程形式又可分为自然护坡人工岛、砂袋或块石护坡人工岛、斜面保护板堤坡人工岛、船壳圈闭人工岛、浮体圈闭人工岛、钢板桩圈闭人工岛、沉井式人工岛、沉箱式人工岛……┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊表一 人工岛的分类按用途 勘探人工岛、生产人工岛、中转人工岛按水域 浅海(极浅海)人工岛、离岸人工岛、深海人工岛按工程形式自然护坡人工岛、砂袋或块石护坡人工岛、斜面保护板堤坡人工岛、船壳圈闭人工岛、浮体圈闭人工岛、钢板桩圈闭人工岛、沉井式人工岛、沉箱式人工岛……表二 世界著名人工岛 国家 人工岛案例用途 中国 张巨河人工岛、辽海葵花一号 石油生产平台日本 神户人工岛,大阪海上人工岛 海上机场、工业生产基地美国 哈伯岛(西雅图) 迈阿密岛海运码头 加拿大 圣母岛人工岛 博览展会 阿联酋 棕榈岛、世界岛海上城市 ………………图1 日本 关西机场(大阪 日本)┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊图2 哈伯岛(西雅图 美国)图3 棕榈岛(迪拜 阿联酋)人工岛的建筑方法一般有先抛填后护岸和先围海后填筑两种施工方法。
先抛填后护岸适用于掩蔽较好的海域,用驳船运送土石料在海上直接抛填,最后修建护岸设施。
先围海后填筑适用于风浪较大的海域。
先将人工岛所需水域用堤坝圈围起来,留必要的缺口,以便驳船运送土石料进行抛填或用挖泥船进行水力吹填。
1.3 研究的方法本文通过对人工岛工程中需考虑的因素为背景,结合不同形式的人工岛的自然特性分析相应的施工手段,找寻出通用于全部类型的人工岛、或者单一类型的人工岛工程建设的相关施工技术。
研究方法如下:1、研究人工岛设计、施工过程中考虑的各项因素, 抓住事物的主要因素和次要因素,确定工程施工中人工岛的主要形式。
2、收集国内外具体的工程实例,结合相应的施工手段,总结归纳在人工岛建设过程中采用的施工技术。
1.4 研究内容及论文结构在本文的研究内容及结构主要有以下几个方面:1.、分析人工岛在设计过程中需要考虑的因素 2、对人工岛的施工技术进行简要的归纳3、以浅海人工岛、离岸人工岛为主的视角掌握人工岛的施工手段4、对人工岛的施工技术进行综合性的分析5、结合洋口人工岛的案例,详细分析在具体的人工岛建设中所采用的施工技术6、全文进行总结┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第二章人工岛的施工2.1 影响人工岛的因素人工岛拥有着巨大的开发潜力,与其它填海方式相比较,人工岛对岸线、海域等方面的环境影响较少,因而成为目前世界用海的流行趋势,但与此同时人工岛在具体的设计、施工过程中面临着各方面的因素,涉及多种学科,复杂的自然条件约束使得至今对于人工岛的设计及相应的施工尚无一个可循的规范。
通过科学的分析手段,把握事物的主要因素和次要因素,在严谨的理论及实验的基础上,确定人工岛的位置及相应的施工手段,在这一过程中需要考虑的因素有以下几点。
首先多数人工岛的建造都基于建岛的实际用途需要,是作为海上石油生产用地、海上工业基地、还是储藏仓库等等。
人工岛的建设需要大量的人力、物力、以及专用设备的投入,是一项颇具规模的工程,这其中经济因素对人工岛方案的确定占有绝对的主导地位,岛上原材料的可用性、人工岛离市场的距离等等在很大程度上将决定人工岛工程的造价,因此在综合评估,经济、法律和其他各种因素被应用于确定有开发潜力的区域之后,工程因素才在人工岛的选址、设计以及施工过程中起到作用。
工程因素在人工岛的选址、设计以及施工过程中发挥着重要的作用,其中建岛处的地质和地基条件是研究的首要因素。
一座人工岛需要大量的填料,这些填料将给海底增加巨大的负荷,在一定程度上将对当地的海域地质状况产生影响,如海底淤泥的液化等,会对人工岛的建设带来负面影响,因此填料源的位置和填海地的土质就显得尤为重要,为了确保海底泥沙底层岩石能承受这种负荷,保障人工岛长期的稳定性,需要进行广泛、深入的研究。
通常的情况下,通过了解建岛处的地基资料(海底沉积物的厚度、基岩的结构、岛址下面岩石断层和滑面的位置等),并先使海底在一段时间内承受一定的负荷,让海底的物质加固,放置一定的压载物(如沉箱)观察海底的稳定状况,上述的手段将有助于我们确定人工岛的具体位置及相应的施工措施。
此外,人工岛的建设还需考虑到诸如波浪、潮位、潮流、水深、填海地以及护岸的可利用条件、风、海冰等等因素,这些因素将在不同的方面影响人工岛的设计与施工,比如风和波浪的因素,如果风和浪太恶劣,则可耽误港口的工作;恶劣天气的时间延长,则会耽误人工岛的建造,在某些情况下,天气的状况将决定人工岛的建造次序,以便当工程开始后对现场施工人员提供某种程度的保护。
在恶劣天气持续时间较长的海域,需要一些专门的和造价较高的建设设备。
极端的天气状况在很大程度上支配着人工岛的设计,同样也影响着相应的人工岛施工。
其他的因素:比如安全性的考虑,为使运输原材料工业产品等更加经济,人工岛最好比较接近于船舶航道。
然而,人工岛附近的频繁的船舶交通,增加了船舶搁浅的机会,甚至有可能撞坏人工岛的放浪系统,这将造成岛屿附近船舶的交通问题。
又比如人工岛附近盛行海雾或者其他的一些气象现象,也将影响人工岛附近的航道。
此外,人工岛建筑材料的来源地点等也将影响人工岛的计划位置,因为建造人工岛将使用大量的沙、石、水泥和钢材,所以,为了人工岛的建造在经济上可行,这些材料的来源必须尽量靠近人工岛的建筑位置。
一般而言,人工岛的位置大多选在靠近海岸,水深不超过20米,掩蔽良好,附近有足够土石材料的海域,但随着实际用途的需要,人工岛正向着深海区域不断地深入,在这过程中人工岛面临的自然坏境便得更加严峻,在位置的选择及相应的施工也变得更加的苛刻,但只要通过科学的分析、实地的现场勘探,合理理论设计和相应的研究实验,我们最终能得到一个合理有序的工程方案,为后期的施工过程提供极大的利处。