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第1章 绪论1

1.1 水力吹填陆域形成1

1.2 历史回顾与前景展望1

1.3 编写背景与目标3

1.4 设计原理3

1.5 手册的结构、内容与使用4

第2章 项目启动8

2.1 概述9

2.2 陆域吹填项目的基本因素9

2.2.1 概念设计10

2.2.2 吹填物料的可获得性10

2.2.3 数据收集10

2.2.4 环境要求11

2.2.5 可行性研究11

2.2.6 项目初步进度计划14

2.2.7 法律问题14

2.2.8 合同类型14

2.3 设计17

2.3.1 设计阶段17

2.4 选择施工方法的注意事项18

2.5 系统工程18

第3章 数据收集22

3.1 简介23

3.2 合同内容的数据判读24

3.3 案头研究26

3.4 所需数据27

3.4.1 水深或地形数据27

3.4.2 地质与土质信息27

3.4.3 水文、气象、地貌和环境数据32

3.4.4 海底障碍物35

3.5 典型的砂源现场调查36

3.6 编制报告37

3.6.1 土壤和岩石的分类与描述38

3.6.2 基于静力触探测试的土壤分类40

3.7 数据在项目不同阶段的使用42

3.7.1 施工前42

3.7.2 施工阶段42

3.7.3 施工后43

3.7.4 数据集及要求43

3.8 地质统计方法43

3.8.1 概述43

3.8.2 方法44

3.8.3 地质统计软件45

第4章 疏浚设备47

4.1 简介48

4.2 疏浚设备50

4.2.1 吸扬式疏浚50

4.2.2 机械式疏浚51

4.2.3 其他类型的设备53

4.2.4 设备的组合或疏浚链53

4.3 操作的限制因素54

4.3.1 波浪与涌浪55

4.3.2 水流55

4.3.3 对航运与其他当事者的妨碍56

4.3.4 环境保护导致的限制因素56

4.4 吹填物料的疏浚57

4.4.1 简介57

4.4.2 取土区的体积与尺寸57

4.4.3 取土层的最小厚度58

4.4.4 可疏浚性58

4.5 物料的运输59

4.5.1 简介59

4.5.2 利用管道进行水力输送60

4.5.3 利用自航耙吸挖泥船或驳船运输60

4.6 疏浚设备的使用特性61

4.7 疏浚成本计算的基础68

第5章 取土区的选择73

5.1 选择取土区时的注意事项74

5.2 潜在吹填物料的质量75

5.2.1 疏浚引起的级配变化75

5.2.2 替代的吹填物料75

5.3 取土区收集的数据75

5.3.1 为质量评估收集的数据76

5.3.2 为数量评估收集的数据76

5.3.3 为可挖性评估收集的数据76

5.4 可用吹填物料的数量77

5.4.1 体积膨胀77

5.4.2 损失量78

5.4.3 边坡稳定性78

5.4.4 地质统计学方法79

5.5 边界条件79

第6章 吹填区的规划与施工方法82

6.1 工程的规划83

6.1.1 简介83

6.1.2 施工准备85

6.1.3 施工与监测86

6.1.4 遣散、清场与维护86

6.1.5 项目进度计划范例86

6.2 吹填工程的施工计划88

6.3 填筑方法88

6.4 围堰施工89

6.4.1 一般原则89

6.4.2 围堰的施工方法90

6.5 吹填物料的放置93

6.5.1 在水下抛填大量吹填物料93

6.5.2 使用排放管道放置吹填物料95

6.5.3 艏喷98

6.5.4 摊铺98

6.6 与填筑方法有关的吹填土体特性99

6.7 劣质物料的管理100

6.7.1 黏性细颗粒物料的使用100

6.7.2 沉淀池100

第7章 地基加固103

7.1 简介104

7.2 地基加固的益处105

7.3 地基加固技术概述106

7.4 有、无竖向排水的预压加固109

7.4.1 预压加固的目的与原理109

7.4.2 竖向排水110

7.5 密实111

7.5.1 简介111

7.5.2 表面振动密实112

7.5.3 深层振动密实113

7.5.4 动力密实118

7.5.5 爆炸密实120

7.6 土壤置换122

7.6.1 简介122

7.6.2 土壤清除与置换122

7.6.3 碎石桩122

7.6.4 振动挤密砂桩（套管端部封闭）124

7.6.5 土工织物袋装砂桩125

7.6.6 强夯置换126

7.7 掺合料与现场土壤的拌和127

第8章 吹填区的设计130

8.1 设计原理131

8.1.1 边界条件132

8.1.2 施工方法132

8.1.3 设计周期132

8.1.4 失效概率与测试132

8.2 吹填土体的基本特性133

8.2.1 吹填土体的强度——承载力与边坡稳定性133

8.2.2 吹填土体的刚度——沉降、水平变形与偏差134

8.2.3 吹填土体和地基的密度——抗液化能力134

8.2.4 吹填土体的渗透性——排水能力135

8.2.5 吹填区地面的高程——安全防范洪水与侵蚀135

8.3 密度135

8.3.1 关键参数的定义135

8.3.2 密度比136

8.3.3 土样的密度或密度比的使用137

8.3.4 粒径分布对土样密度的影响139

8.3.5 密度测量140

8.3.6 水力吹填物料密实前典型的相对密度值143

8.4 吹填土体与地基的强度（承载力与边坡稳定性）143

8.4.1 简介143

8.4.2 抗剪强度144

8.4.3 相关的失效模式156

8.5 刚度与变形178

8.5.1 简介178

8.5.2 刚度178

8.5.3 变形181

8.5.4 限制沉降的方法188

8.6 液化与地震189

8.6.1 概述189

8.6.2 认识过程191

8.6.3 流滑与循环软化195

8.6.4 液化敏感性的评估197

8.6.5 液化引起的运动206

8.6.6 吹填土特性的液化评估210

8.6.7 有关土壤类型的说明（钙质砂和其他非标准砂）214

第9章 特殊吹填物料与不良天然地基216

9.1 黏性或细颗粒吹填物料217

9.1.1 简介217

9.1.2 细颗粒的分离219

9.1.3 软弱黏土或软弱淤泥220

9.1.4 硬黏性土或粉土234

9.2 碳酸盐砂吹填物料237

9.2.1 简介237

9.2.2 碳酸盐砂的来源与成分238

9.2.3 碳酸盐砂的典型特性239

9.2.4 碳酸盐砂的力学特性242

9.2.5 使用碳酸盐砂作为吹填物料246

9.3 水力吹填岩石251

9.3.1 简介251

9.3.2 块体的大小251

9.3.3 密实与密实结果的测量252

9.3.4 级配252

9.3.5 碎屑252

9.3.6 磨损252

9.3.7 岩石疏浚的泵送距离253

9.3.8 岩石吹填物料的规格253

9.4 不良天然地基254

9.4.1 敏感黏土254

9.4.2 泥炭256

9.4.3 冰碛土257

9.4.4 盐沼258

9.4.5 喀斯特261

9.4.6 铁矾土（红土）263

第10章 其他设计问题266

10.1 简介267

10.2 排水267

10.2.1 渗透268

10.2.2 地表径流268

10.2.3 人工排水系统269

10.3 风蚀271

10.4 护坡、护岸和护底273

10.5 吹填工程与土建工程之间的相互影响274

10.5.1 综述274

10.5.2 基础274

10.5.3 施工程序275

10.5.4 对现有建筑物的影响275

10.6 地震277

10.7 海啸280

第11章 监测与质量控制281

11.1 简介282

11.2 质量控制计划284

11.3 监测与测试286

11.3.1 几何尺寸286

11.3.2 吹填物料的特性287

11.3.3 吹填土体的特性288

11.3.4 环境监测294

第12章 技术规格书296

12.1 简介297

12.2 角色和职责297

12.3 项目要求的检查清单299

12.4 技术规格书评论实例302

12.4.1 简介302

12.4.2 工程的描述304

12.4.3 标准304

12.4.4 数据收集（参见第3章）304

12.4.5 疏浚设备与施工方法（参见第4章）305

12.4.6 取土区的选择——吹填物料的质量（参见第5章）307

12.4.7 吹填区的施工方法（参见第6章）309

12.4.8 环境影响310

12.4.9 吹填区的设计（参见第8章）311

12.4.10 地基加固（参见第7章）315

12.4.11 特殊吹填物料（参见第9章）317

12.4.12 其他设计问题（参见第10章）317

12.4.13 监测与质量控制（参见第11章）318

附录A 疏浚设备327

A.1 绞吸挖泥船（CSD）327

A.1.1 总体布置327

A.1.2 疏浚方法328

A.1.3 可能性与局限性331

A.1.4 辅助设备333

A.1.5 产量333

A.2 自航耙吸挖泥船（TSHD）334

A.2.1 总体布置334

A.2.2 疏浚方法334

A.2.3 可能性与局限性336

A.2.4 辅助设备337

A.2.5 产量337

A.3 反铲挖泥船338

A.3.1 总体布置338

A.3.2 疏浚方法339

A.3.3 可能性与局限性339

A.3.4 辅助设备340

A.3.5 产量341

A.4 抓斗挖泥船341

A.4.1 总体布置341

A.4.2 疏浚方法342

A.4.3 可能性与局限性343

A.4.4 辅助设备343

A.4.5 产量344

A.5 吸扬挖泥船（SD），吸盘挖泥船344

A.5.1 总体布置344

A.5.2 疏浚方法345

A.5.3 可能性与局限性345

A.5.4 辅助设备346

A.5.5 产量346

A.6 链斗挖泥船（BD）346

A.6.1 总体布置346

A.6.2 疏浚方法347

A.6.3 可能性与局限性347

A.6.4 辅助设备348

A.6.5 产量348

A.7 注水疏浚船348

A.7.1 总体布置348

A.7.2 疏浚方法348

A.7.3 可能性与局限性348

A.7.4 辅助设备350

A.7.5 产量350

A.8 辅助设备350

A.8.1 作业船350

A.8.2 测量船351

A.8.3 管线输送351

A.8.4 泥驳和吹泥船354

A.8.5 摊铺浮箱355

A.8.6 接力泵站356

A.8.7 吹填物料的铺开或土方搬运356

附录B 现场勘察与监测的技术和方法358

B.1 水深测量358

B.1.1 回声测深设备的类型358

B.1.2 测量过程360

B.2 地质与土工工程调查362

B.2.1 地球物理学的方法362

B.2.2 取样法365

B.2.3 测试369

B.3 水文、地貌和气象数据379

B.3.1 水位380

B.3.2 水流381

B.3.3 波浪381

B.3.4 水温和盐度382

B.3.5 风382

B.3.6 气压383

B.3.7 能见度383

B.3.8 风暴路径383

B.3.9 沉降模拟试验383

B.3.10 混浊度384

B.3.11 溶解氧385

B.3.12 总悬浮固体量（TSS）385

B.4 海底障碍物的探测386

B.4.1 旁侧声呐（SSS）386

B.4.2 多波束声呐或多波束测深仪（MBES）387

B.4.3 磁力测量法387

B.5 监测388

B.5.1 承载力监测388

B.5.2 边坡稳定性监测390

B.5.3 变形监测390

B.5.4 环境监测393

附录C 相关关系与修正方法395

C.1 密度395

C.1.1 最大孔隙比emax、最小孔隙比emin与棱角度、均匀性系数Cu的关系（Youd）395

C.1.2 最大普氏密度ρdmax与均匀性系数Cu的关系396

C.1.3 相对密度Re与锥体贯入阻力qc的关系（Baldi）396

C.1.4 相对密度Re与标准贯入击数N值的关系（Gibbs和Holtz）397

C.2 强度397

C.2.1 有效摩擦角？′与锥体贯入阻力qc的关系397

C.2.2 有效摩擦角？′与qc和K0的关系397

C.2.3 有效摩擦角？′与标准贯入击数N值的相关关系397

C.2.4 锥体贯入阻力qc与标准贯入击数N值的相关关系397

C.2.5 cu-SPT397

C.3 刚度与变形400

C.3.1 杨氏模量——qc400

C.3.2 不排水模量——cu，Ip，OCR401

C.4 相对密度—修正方法402

C.4.1 可压缩性砂相对密度qc的修正402

C.4.2 钙质砂和碳酸盐砂的锥体贯入阻力qc与相对密度的相关关系402

C.4.3 饱和沙沉积物的修正404

C.4.4 对细颗粒含量的修正404

C.4.5 浅层静力触探测试值的修正405

附录D 岩土工程原理406

D.1 密度406

D.2 强度406

D.2.1 承载力计算——Meyerhof（1951，1953，1963）406

D.2.2 挤压——Matar-Salencon的计算法则410

D.3 刚度与变形411

D.3.1 最终主沉降——Terzaghi411

D.3.2 竖向固结（时效主沉降）——Terzaghi412

D.3.3 水平固结（使用竖向排水）——Barron414

D.3.4 水平固结（涂抹作用）——Hansbo416

D.3.5 水平固结与竖向固结的结合——Carillo416

D.3.6 二次压缩418

参考文献419