人工岛施工技术分析

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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。