2001年,在迪拜的茫茫沙漠中,誕生了一座堪稱世界奇跡的海島帝國——棕櫚島。放眼世界,還有紐約長島、卡塔爾珍珠島,而我國在人工島嶼的開墾上鮮有作為。如今,中國“世界名島為零”的紀錄終結在2015年,位于青島的萬達東方影都“星光島”將閃耀綻放。
一座海島,如何將海洋的精彩和陸地的絢爛囊括其中?從地基到地面建筑,從防風到防浪,從實驗室到千畝海島的實踐,萬達人在用執著嚴謹的科學精神讓建筑與自然融合,打造璀璨的“海洋之星”。
海島建筑地基如何打?
當萬達從政府手中接過這片相(xiang)當于250個標準足球場(chang)大小的填海地塊時,專家團隊發現,要(yao)保證(zheng)海上(shang)建筑的安全、舒適、防(fang)水(shui)、防(fang)潮,島上(shang)建設(she)面臨的復(fu)雜程度,要(yao)遠超陸地作業(ye)。
海底淤泥是能伸能縮的“麻煩先生”。盡管最外圍的巨型開山石能夠有效抵擋住海潮來襲,但圍堰內的淤泥包如不及時處理,將會短期內造成嚴重的土地沉陷問題。確保安全的同時,還要兼顧環保,這讓研究者一度陷入僵局。經過13輪探討和三輪專家聯席會議,終于確定了“三步驟終極解決方案”:先用開山石回填淤泥,把多余的淤泥擠出來并清理掉,對淤泥上方的10米厚度的回填碎石進行強夯,完美解決淤泥包潛在的沉降隱患。此外,還要根據海洋潮汐表及相關資料,精確計算高水位疊加百年一遇波浪的最不利因素,達到“抵御百年一遇風與浪”的硬性指標。
海上建筑穩定性如何保證?
要確保島上建筑的穩定性,必須打樁至海底基巖,所以入海的承重樁成了關鍵。和陸地上的建筑施工方式不同,海上建筑的承重,不是靠腳下的土地,而是依賴于深入基巖的承重樁,此番移師海上作業,“入海樁的承載力”成了盤踞在萬(wan)達(da)人面(mian)前(qian)的新(xin)難題。
2014年冬天,冒著嚴寒,萬達聯合多家有資質的試驗檢測機構,完成了一項實地測驗。這項“大直徑樁”的(de)靜載檢測得到了專業人(ren)士(shi)的(de)一致肯定,有專家提議,將這(zhe)組試驗數據形成(cheng)(cheng)的(de)過程,做成(cheng)(cheng)專項論(lun)文為日后的(de)海島工(gong)程設(she)計(ji)提供理論(lun)依據。
接下來,承重(zhong)樁的(de)實施怎么做(zuo)?它必須穿過回填層,穿過大的(de)開山石塊,最終(zhong)伸入到海底基巖(yan)中(zhong)風化巖(yan)層。幾個方案不(bu)斷(duan)推敲,試驗,否決,最終(zhong)歷時8個月調研(yan)、試樁,選用的(de)工藝是沖(chong)孔——沖(chong)擊成孔,作業(ye)效率(lv)并不(bu)是很高,但能充分(fen)確保樁的(de)品質。
堤岸如何保障人工的安全?
隨著土體沉降和建筑承載等問題的完美解決,這項“海上超級工程”迎來了第三個難題:將外圍的堤岸,由斜坡改為直立堤岸。懂海的人知道,海浪襲來,如果是斜坡,它的能量會被漸次消耗。而如果是直立堤岸,則意味著它像一面無處借力的墻,自然界潮汐的能量,將會全額負載在這面“墻”上……為確保直立堤岸的安全性,萬達就“海浪返沖入海”展開了多次專家(jia)會議。
無奈(nai)席上(shang)各方(fang)意見相左,在施工(gong)方(fang)式難有定論(lun)的情況下,萬(wan)達力(li)邀中國水利(li)(li)行業資深院(yuan)士謝院(yuan)士綜合權衡(heng)了直立堤岸的利(li)(li)弊,結合其數(shu)十年作業經驗,就岸線改(gai)造工(gong)程做了風險可控的全新(xin)方(fang)案,最(zui)終(zhong)全票通過、一錘(chui)定音:用(yong)沉箱造直立堤岸——拋(pao)石入海成(cheng)基床,然后放(fang)入水泥預制的沉箱,往沉箱內填石塊及(ji)四周(zhou)加固(gu)處理。
看起來簡單,可是(shi)沉(chen)箱該(gai)多大(da)、該(gai)多深(shen),才能保(bao)證應對(dui)百年一(yi)遇的(de)(de)(de)風浪?結構是(shi)否穩定?浪涌量(liang)是(shi)多少?國內并(bing)無先例參考,每(mei)個環(huan)節都要(yao)有強有力(li)的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)驗證。結合(he)諸(zhu)多數(shu)據(ju),經過多次嚴謹的(de)(de)(de)數(shu)模、物(wu)模論(lun)證和研(yan)究,整個后方陸域的(de)(de)(de)穩定性得到(dao)了強力(li)改善。這個堤岸將如(ru)古代的(de)(de)(de)長城一(yi)樣,成(cheng)為一(yi)道(dao)有力(li)屏障,確(que)保(bao)整個星光島(dao)的(de)(de)(de)安全。