填海造陆可以分成三步进行,第一步是人工围堰,这一步是否需要实施取决于海洋条件,如果海域相对平静,海浪和潮汐对施工区域影响不大,则可以直接开始填海。

但在大多数情况下,特别是风浪较大的区域,必须建造围堰来保护施工现场。传统方法是先用挖泥船清除海底淤泥,再填入沙石和沙袋堆出围堰轮廓。但这种方法耗时耗力,遇到复杂海域时效率极低。
针对不同规模的工程,中国发展出了两种围堰技术。

对于小型人工岛,例如港珠澳大桥上的小型人工岛,采用的是钢圆筒围堰法。具体做法是将直径超过20米的巨型钢筒打入海底岩层,单根钢筒重量可达数百吨,高度接近20层楼。这些钢筒相互连接形成环形结构,内部填充砂石后封闭海域,抽干海水即可形成施工场地。

这种方法的优点是速度快、稳定性强、能抵御强风巨浪。而对于大型人工岛的建设,这种方式就不行了。这时工程师会使用沉箱法,先在陆地上预制钢筋混凝土箱体,运输到指定位置后,清理海底淤泥并铺设碎石地基,再将沉箱精准拼接到位,内部填满砂石后形成稳固基座。这种施工方法的好处是比较简单,大型预制件可以直接由船托运到预定位置,但是沉箱法价格太过昂贵了。

其实有很多天然的岛礁是不需要用围堰的,按照原有岛礁就可以直接进行填料作业。我们在新闻上看到的一般都是这种,围堰通常是修跨海大桥时才会用到。

填海用的材料包括沙子、岩石、泥土或混凝土,来源根据海域位置灵活选择。靠近陆地的工程通常直接从附近开采砂石,通过大型运输船运送到施工现场。

例如在东海某些区域,施工团队会租用上百艘货船组成运输队,每天可运送数万吨填料。而在远离大陆的南海区域则需要就地取材,这时候就要用到一种特殊设备了——绞吸式挖泥船。这种船能在海底抽取泥沙,通过管道将泥浆输送到填海区域,持续喷射堆积成陆地。

在我国南海部分岛礁的扩建工程中,单日吹填泥沙量可达数万立方米,仅需几个月就能让礁盘面积扩大十几倍。目前中国有世界上最大的挖泥船“天鲸号”,更大的估计还在建造。

到这一步,一个人工海岛就算是完成了,但是它不够牢固,还需要最后一步,整形固化和护岸建设。
填料堆积到设计高度后,需要用重型机械反复压实,确保地基稳固。香港国际机场的填海区就曾使用200吨级压路机反复碾压,使松散砂层的密实度达到建筑标准。

接着要修建防浪堤坝,常见做法是堆砌大型混凝土块或石块,形成能消解海浪冲击的结构。福建平潭岛的护岸工程中,工人将重达10吨的混凝土块按特定角度排列,形成迷宫式防波结构,可抵御8米高的海浪。
最后还要进行生态处理,在填料中掺入一些藤壶或人工珊瑚礁体,帮助海洋生物快速恢复栖息环境,海洋生物会帮忙塑造一个坚固的防浪堤坝。
中国填海造陆的典型案例有很多,比如港珠澳大桥建设期间,在珠江口外海40米深的水域,工程师们用钢圆筒围堰技术建造了两座总面积十万平方米的人工岛,创造了水下施工零渗漏的记录。

南海永暑礁通过持续吹填,将原本0.08平方公里的珊瑚礁扩展为2.8平方公里的现代化岛屿,岛上建有3300米跑道和万吨级码头。温州瓯飞工程更是在瓯江口围垦出近50万亩土地,相当于320平方公里的新城区,工程中创新使用的真空预压技术让软土地基承载力提升了3倍以上。这些成就证明了中国在海洋工程领域的领先地位。

填海造陆是大国基建的一环,它强化了中国在南海等争议海域的实际控制,通过建设永暑礁、美济礁等岛屿,形成具备机场、港口、医疗设施的综合性基地,有效维护我国海洋主权。这些人工岛礁一般扼守国际航运要道,保障了我国60%以上的海上贸易通道安全,同时为深海资源开发提供前沿支点。