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(jié)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,并吸引全世界的目光駐足呢?從地基到地面建筑,從防風(fēng)到防浪,從實驗室到千畝海島的實踐,萬達人在用執(zhí)著嚴謹?shù)目茖W(xué)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當于250 個標準足球場大小的填海地塊時,專家團隊發(fā)現(xiàn),要保證海上建筑的安全、舒適、防水、防潮,島上建設(shè)面臨其復(fù)雜程度,要遠超陸地作業(yè)。
雖然抬頭遠眺便是美妙海景,但你或許仍然難以確信,腳下踩著的地方原先真是汪洋一片?要確保海島安全,海底淤泥處理便是其中一項重要工作。
海底淤泥是能伸能縮的“麻煩先生”,即使是經(jīng)驗老到的工程師,也在初期對其一籌莫展。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(nèi)的淤泥包如不及時處理,將會短期內(nèi)造成嚴重的土地沉陷問題。確保安全的同時,還要兼顧環(huán)保,這讓研究者一度陷入僵局。經(jīng)過13 輪探討和三輪專家聯(lián)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,除了要解決淤泥包的問題,更根據(jù)海洋潮汐表及相關(guān)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(fēng)與浪”的硬性指標。
海上建筑穩(wěn)定性如何保證?
要確保島上建筑的穩(wěn)定性,必須打樁至海底基巖,所以入海的承重樁成了關(guān)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(yè),“入海樁的承載力”成了盤踞在萬達人面前的新難題。2014 年冬天,冒著嚴寒,萬達聯(lián)合多家有資質(zhì)的試驗檢測機構(gòu),完成了一項實地測驗。這項“大直徑樁”的靜載檢測得到了專業(yè)人士的一致肯定,有專家提議,將這組試驗數(shù)據(jù)形成的過程,做成專項論文為日后的海島工程設(shè)計提供理論依據(jù)。
接下來,承重樁的實施怎么做?它必須穿過回填層,穿過大的開山石塊,最終伸入到海底基巖中風(fēng)化巖層。幾個方案不斷推敲,試驗,否決,最終歷時8 個月調(diào)研、試樁,選用的工藝是沖孔——沖擊成孔,作業(yè)效率并不是很高,但能充分確保樁的品質(zhì)。
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”展開了多次專家會議。無奈席上各方意見相左,在施工方式難有定論的情況下,萬達力邀中國水利行業(yè)資深院士謝院士綜合權(quán)衡了直立堤岸的利弊,結(jié)合其數(shù)十年作業(yè)經(jīng)驗,就岸線改造工程做了風(fēng)險可控的全新方案,最終全票通過、一錘定音:用沉箱造直立堤岸——拋石入海成基床,然后放入水泥預(yù)制的沉箱,往沉箱內(nèi)填石塊及四周加固處理??雌饋砗唵危墒浅料湓摱啻?、該多深,才能保證應(yīng)對百年一遇的風(fēng)浪?結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定?浪涌量是多少?國內(nèi)并無先例參考,每個環(huán)節(jié)都要有強有力的數(shù)據(jù)驗證。結(jié)合諸多數(shù)據(jù),經(jīng)過多次嚴謹?shù)臄?shù)模、物模論證和研究,整個后方陸域的穩(wěn)定性得到了強力改善。這個堤岸將如古代的長城一樣,成為一道有力屏障,確保整個星光島的安全。