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游濤1，2，江詩群1，趙利平1，王祖志1

(1.長沙理工大學水利工程學院；2.清華大學土木水利學院)

作者簡介：游濤(1967-)，男，湖北省人，講師，博士，港口海岸及近海工程專業。

隨著全球經濟和航運業的發屣，自20世紀90年代開始至今，針對岸上土地資源的逐步匱乏緊缺，東南亞和中東地區進行了一系列的大規模疏浚吹填工程，從整體而言，這些大型疏浚吹填項目從工程規模、目的和用途、工程地點及施工方法等方面都比以往有了較大改變。截至目前，在東南亞和中東地區已經完成和正在進行中的大型疏浚回填工程有香港的赤臘角(ChekLapKok)機場工程、馬來西亞的丹戎帕拉帕斯港工程(TanjungPelepas)、新加坡的裕廊島工程(JurongIsland)、大士景工程(TuasView)以及阿拉伯聯合酋長國迪拜的棕櫚島工程(PalmIslands)等，這幾項疏浚吹填工程都具有回填方量十分巨大、工程投入各類大型挖泥船數量多等特點。

隨著技術的進步和經濟的發展，大型疏浚吹填項目的建設目的、設計理念和施工方法都在發生變化，上述幾項在近年內先后進行的疏浚吹填項目在工程方面的特點和差異也顯現了目前國際大型疏?；靥罟こ痰陌l展趨勢和特點。了解國際大型疏浚工程情況并分析其工程特點，可以為我國疏浚業的發展和參與國際競爭提供參照。

1工程情況

1.1香港赤臘角機場工程和竹篙灣工程

1993～1997年進行的香港赤臘角機場工程是一項大型的疏浚吹填工程，目的是為新建機場提供用地，工程主要是由耙吸式挖泥船進行施工，工程填筑面積為9.4km2,填方量為1.8億m3，其中回填砂0.75億m3，回填碎石1.05億m3，填筑區域形狀為長方形，用作機場跑道。因吹填區域有軟土層存在，工程在交付使用前采用了嚴格的預防地基沉降措施，并為此在吹填施工進行前挖去了1.6億m3的劣質土。

截至1999年，大規模疏浚及吹填項目主要是用于農業圍墾、工業建廠及軍事戰備等目的，而香港竹篙灣工程回填工程卻是此類工程中首先以娛樂、休閑為目的而進行的大規模疏?；靥铐椖?。香港的迪斯尼樂園選址擬建在竹篙灣，進行填海造地時回填區域形狀依海灣地形變化，出海面后經填筑使回填區域形狀最終接近正方形，以期達到最大限度利用，填筑面積為2km2，工程始于2000年，2002年完工，填方量約0.7億m3，與赤臘角機場吹填工程類似，竹篙灣工程回填工程的所面臨的主要技術問題也是地基沉降量的控制，吹填開始前挖去了0.43億m3的軟土，在此工程中采用了當時世界上最大的耙吸式挖泥船，其艙容量為21500m3。

1.2馬來西亞丹戎帕拉帕斯港工程項目

丹戎帕拉帕斯港工程項目的第一階段施工在1997-07～2000-07進行，疏浚回填成的陸域用作集裝箱碼頭，工程目的是與新加坡的集裝箱碼頭競爭。工程包括進行約2.1億m3海底土的疏浚，以形成一條9km長的進港航道，疏浚的同時提供1.8億m3的合適回填土，用于形成陸域。回填區域原為沼澤地帶，有大量紅樹林，地基的沉降和穩定問題同樣是此工程面臨的巨大挑戰。隨著當地區域經濟的發展，進入港口的集裝箱船舶數量逐年增加，幾年后就需擴大集裝箱碼頭規模，進行港口擴建，為此進行了疏?；靥罟こ痰牡诙A段，即將回填陸域面積擴大至560hm3，與此同時加寬了進港航道。工程第二階段工程量包括4000萬m3海底泥土的疏浚開挖，以及約3500萬m3砂的回填碾壓和地基加固。丹戎帕拉帕斯港工程第二階段工程施工始于2002年，完成于2004年，在此工程中采用的耙吸式挖泥船最大艙容量為33000m3。

1.3新加坡的裕廊島工程、大士景工程

新加坡是20世紀90年代后期全球疏浚業矚目的中心，在這里以擴大港口吞吐能力為目的，進行了幾個階段的大規模疏浚項目，即裕廊島工程、大士景工程，這些工程所遇到的問題是新加坡本國水域沒有足夠的回填材料，疏浚回填工程需要總共30億m3回填土，而這些回填土需從鄰近的印度尼西亞和馬來西亞等國海域挖取后運至施工地點；新加坡的回填工程在1993年左右逐步開始，2002年因新加坡在印度尼西亞和馬來西亞未能獲得取土執照等問題，致使工程被擱置。此項工程中采用了大型疏浚設備，盡管在取土區域和回填區域間有較大的航程，但在工程中使用了艙容量為33500m3的最新式巨型耙吸式挖泥船，起到降低了整個工程造價的顯著效果。

1.4阿拉伯聯合首長國迪拜棕櫚島項目

隨著2001年阿聯酋迪拜棕櫚島系列項目的開工，世界大規模疏浚的中心開始轉移到了中東，棕櫚島的建設包括PalmJumeirah島，PalmJebelAli島，DeiraCorniche島和世界島(Theworld)等幾個項目。這些建成項目和開工擬建的PalmDeira島等項目的總填方量超過了24億m3。巨大的工程量和較短的施工工期要求施工現場有足夠數量的大型挖泥船，獨特新穎的設計造型則需要不同種類的疏浚設備同時協調工作；工程面臨的另個問題是需要大量的石料；由于幾項工程同時開工，每一周石料供應量需達到40萬t，工程石料在阿聯酋境內開采后立即用卡車或駁船運到施工現場。棕櫚島項目回填陸域的目的并非用于工業或基礎設施建設，而是著眼于開發旅游資源，吸引外國投資，為旅游、度假別墅、高爾夫球場和豪華酒店提供用地，因此在回填沙灘的護岸工程中沒有采用傳統的塊石護坡，回填形狀也沒有采用通常的正方形或長方形，而是在環狀島式防波堤的掩護區域內，盡可能多地回填成多個條狀臨海沙灘，在平面上形成棕櫚樹的形狀，已建成的PalmJumeirah島主體工程共用石料900萬t，回填沙1.05億m3，占用海域27.5km2；已建成的PalmJebelAli島主體工程共用石料1000萬t，回填沙1.25億m3，占用海域49km2,工作水深4～10m；而世界島工程是離棕櫚島僅8km的疏浚吹填項目，這項是在面積為63km2,平均水深15m的海域范圍內，由挖泥船吹填出300個小島，在整體上組成世界地圖輪廓的疏浚工程，每個島上根據其所處位置建有風格各異的別墅住宅或將小島所有權賣給投資者供其自由開發，所有小島由總長達25km的幾段防波堤掩護，其中包括一段13km里長的島式防波堤，已建成的世界島項目共用石料3200萬m3，回填海沙3億m3；于2003年開始吹填施工的DeiraCorniche島是一個出海面積總共為13km2的阿拉伯棗樹形狀的人工島，從岸線突出海中8km長，截至2007年3月已完成海沙回填量3.6億m3。

2大型疏浚吹填工程特點分析

結合當前國際疏浚市場發展趨勢和需求，分析以上列舉的大規模填海造地項目的工程進展和完成情況(表1)，歸納近期進行的大型疏浚吹填工程特點如下：

2.1疏浚吹填工程目的多元

在經濟發展迅速和岸線土地資源極度短缺的今天，疏浚吹填造地工程是港口、城市乃至整個區域發展的一個重要手段，疏?；靥罟こ趟纬傻年懹蛎娣e從以前一成不變地用于工業和港口建設逐步開始轉向為旅游、娛樂、地產開發等項目提供用地。這種多樣化的使用趨勢給疏浚產業帶來了新的機遇，也對疏浚工程設計施工程序、方法以及回填區域的防護等方面提出了新的要求，為適應自業主日益更新的不同建設使用目的，目前疏?；靥罟こ陶?、更深、更準的方向發展。工程規模的不斷增大發展推動了大艙容耙吸式挖泥船的建造，大型挖泥船的相繼出現反過來又推動了疏浚吹填工程走向更大規模；同時由于吹填工程所需要的大量回填用海沙在近海岸地區越來越難于獲取，多數大型疏?；靥罟こ虒⒒靥畈牧系膩碓吹囟ㄎ辉诠Ｉ钏畢^域的開發上，要求相應的疏浚設備有良好的繼航力、大功率耙吸頭或絞刀，也要求船舶在疏浚和吹填區域的準確定位，以便能夠保證在相對惡劣的海況條件下對不同地質情況的海床進行高效率的深水疏浚，以往應用于深海礦井開挖和海底管線鋪設預挖槽的深水疏浚技術，如水下泥泵安裝及耙吸頭精確定位等技術，正在越來越多地用在大規模疏浚回填項目中，深海疏浚裝備的工作性能也在不斷提升，目前國外有疏浚船只設計疏浚深度可達155m，并裝備有功率為6500kW的水下泥泵功率。

Tab.1Situationofhugedredgingandreclamationprojects

2.2疏浚吹填陸域表面形狀多樣

在國外以往大規模的填海造地項目中，曾習慣于沿用“形成陸域表面積/回填方量”這樣的比例系數作為衡量填筑效果的指標，回填陸域表面積也多為長方形或梯形等簡單的幾何形狀，回填區域周邊均采用塊石或混凝土塊體護坡；而目前以開發旅游、地產資源等為目標的填海造地工程項目，則逐步要求回填區域有新穎多樣、美觀獨特的回填區域形狀，以期最大限度地吸引外來游客和投資，與此同時在設計中較多地采用離岸防波堤，形成大面積被掩護水域以便于進行疏浚吹填施工，在堤內被掩護水域則可采用與傳統碎石或塊石護岸不同的自然拋筑岸坡型式，以形成更多的臨海沙灘。

2.3疏浚吹填工程趨向于在深水海域進行

近年來，吹填造地工程地點越來越趨向深水海域，多數大型疏浚回填項目均在受風浪影響較大的開敞深水區域進行，填筑區域的水深4～16m不等，在深水區域作業精確的定位、拋填、理坡是決定工程進度和效益的重要因素；依據國際通用的疏浚規范標準(如英國規范BritishStandards中的疏浚和回填規范)進行疏浚吹填過程中各令階段的水下地形測量和挖填方量控制，并利用不同計算軟件校核工程量，同時采用先進的GPS導航定位系統，合理的施工程序、岸坡保護措施，注重施工過程中的維護疏浚以提高工效并減少吹填流失量是上述幾個疏浚工程項目中承包商順利完成工程的前提條件，而大型深水挖泥船的出現也使在外海進行的疏浚吹填工程切實可行。

2.4吹填工程量巨大，疏浚設備大型化

隨著用地要求的不斷增加，大型疏浚吹填項目的工程填方量也在增加，繼之而來的是為降低工程成本，投入工程的挖泥船艙容量越來越大(圖1)，僅在過去10a的時間里，世界上最大耙吸式挖泥船的艙容量增加了3.5倍，為日益增長的疏浚回填項目提供了按時完工和費用經濟合理的保證；同時，各種類型的疏浚船只設備在工程現場的有效配合、優化調度也是不可或缺的。例如在迪拜世界島的建設過程中，分別由艙容量14000～30000m3的大型耙吸式挖泥船，艙容量6500～14000m3的中型耙吸式挖泥船，艙容量2500～6500m3的小型耙吸式挖泥船相互配合施工，填沙出海至設計