航道整治工程施工過程技術與管理

1、航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 疏浚工程幾個概念 疏浚：利用機具開挖水下土石方，以疏通航道，浚深港池和錨地疏浚：利用機具開挖水下土石方，以疏通航道，浚深港池和錨地 水域等，稱為疏浚。水域等，稱為疏浚。 基建性疏浚：開挖新航道、港池、擴大和加深現(xiàn)有航道、港池等基建性疏浚：開挖新航道、港池、擴大和加深現(xiàn)有航道、港池等 均屬于基建性疏浚。均屬于基建性疏浚。 維護性疏浚：為了使現(xiàn)有航道和港池維持所規(guī)定的尺度而挖除回維護性疏浚：為了使現(xiàn)有航道和港池維持所規(guī)定的尺度而挖除回 淤的泥沙，屬于維護性疏浚。淤的泥沙，屬于

2、維護性疏浚。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 疏浚工程疏浚工程 （1）對于沙質和沙卵石河床：）對于沙質和沙卵石河床： 采用挖泥船挖除礙航的泥沙堆積物，增加航道水深。 （2）對于石質河床：）對于石質河床： 采用爆破的方法（常稱炸礁）炸除礙航的石嘴、石梁、孤石、巖盤等。 圖 長江最大清淤船“海翔號”挖泥船(8m3) 圖 抓斗挖泥船疏浚作業(yè) 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 在航道和港口工程中，疏浚工程的主要任務有：在航道和港口工程中，疏浚工程的主要任務有： 開挖新的航道、港池和運河； 改善航道的航行條件，維護航道尺度，消除對船舶有影響的流態(tài)

3、； 開挖碼頭、船塢、船閘及其他水土建筑物的基槽； 與開挖相結合的吹填及疏浚物綜合利用工程。 圖 秦皇島港吹填造地工程 (完成疏浚及吹填工程量約3000萬m3，形成陸域400萬m2。) 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 （1 1）通過疏浚，航道尺度即刻增加，通航條件即可改善，無需要大）通過疏浚，航道尺度即刻增加，通航條件即可改善，無需要大 量的工程材料和人力；不會產(chǎn)生引起不良后果。量的工程材料和人力；不會產(chǎn)生引起不良后果。 （2 2）疏浚方法不但常常被單獨使用，而且能與利用整治建筑物改善）疏浚方法不但常常被單獨使用，而且能與利用整治建筑物改善 航道的方法結合。航道的方

4、法結合。 疏浚的特點疏浚的特點 航道疏浚工程分類航道疏浚工程分類 基建性疏浚 維修性疏浚 臨時性疏浚 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 采用導標法定位施工注意問題 采用導標標出設計挖槽的起始線、終止線、挖槽邊線、邊坡線、采用導標標出設計挖槽的起始線、終止線、挖槽邊線、邊坡線、 工程分界線、中線和轉向點。工程分界線、中線和轉向點。 設置里程標、邊坡開挖導標和分條施工導標。設置里程標、邊坡開挖導標和分條施工導標。 導標精度導標精度: :相對于設計軸線的橫向偏差，陸地導標不大于相對于設計軸線的橫向偏差，陸地導標不大于0.1m0.1m， 淺灘上的導標不大于淺灘上的導標不大于

5、0.3m0.3m；導標放樣的方向校核誤差應不大于；導標放樣的方向校核誤差應不大于 1212。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 1、挖槽的方向與主流方向一致，與主流向交角不應超過15。 2、挖槽應通過淺灘凹鞍，并位于主流線上。 3、挖槽在平面上常設計成直線，挖槽不可避免出現(xiàn)折線時，其轉彎半 徑應滿足要求，并適當加寬。 4、在滿足航道尺度的條件 下，挖槽斷面宜窄而深， 不宜寬而淺。 5、挖槽應選擇最短線路。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 應保證枯水期通航和挖槽具有良好的水力條

6、件。 一、維護性挖槽設計一、維護性挖槽設計 挖槽設計及水力計算挖槽設計及水力計算 二、基建性挖槽二、基建性挖槽 挖槽應靠近主導河岸，挖槽方向于主導河岸一致，以便利用主導河岸在各 級水位時的導流作用，維持挖槽穩(wěn)定。當淺灘河段一岸為基岸，另一岸為寬闊邊 灘時挖槽應選擇靠近基岸，以造成環(huán)流維持挖槽穩(wěn)定。當淺灘河段兩岸均為寬 闊的邊灘且變化較大時，單靠基建性疏浚很難根本改善淺灘航行條件，必須配合 整治以穩(wěn)定挖槽。 三、挖槽斷面設計三、挖槽斷面設計 挖槽斷面設計的內(nèi)容： 圖 挖槽斷面示意圖 挖槽寬度和深度挖槽寬度和深度 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 應使挖槽內(nèi)的流速大于開

7、挖前挖槽區(qū)的流速； 應使挖槽河段開挖后的斷面平均流速不小于挖槽上游段的斷面平均流速； 應使挖槽內(nèi)的流速沿程相等或有所增加。 2.挖槽穩(wěn)定性要求挖槽穩(wěn)定性要求 3挖槽斷面尺度計算挖槽斷面尺度計算 000000 )(hBBUhBUhBU nnnn 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 0 da dkm 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 四、挖槽后水位降落計算四、挖槽后水位降落計算 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 1)1 () 2 1 ( 213/1021 oo Z ZZ H ZZ 2、 上游河段的水位降落值 五、挖槽

8、土石方量估算五、挖槽土石方量估算 1、超深、超寬 2、工程量計算 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 1 1從航行條件出發(fā)從航行條件出發(fā) 與上層水流方向一致 乘潮進出的船舶，以漲落潮方向 開敞水域與風、浪、水流的合力方向平行 掩護水域與常風向一致 2 2從航槽的穩(wěn)定性：從航槽的穩(wěn)定性： 與漲落潮底流方向一致 與深漲水位（水流動力軸線）一致 河床發(fā)生粗化部位 避開下移沙體 與推移質運動方向一致 潮汐河口挖槽定線原則潮汐河口挖槽定線原則 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 受潮汐影響的河口航道，應盡量利用天然深槽。當穿越淺灘時，受潮汐影響的河口航

9、道，應盡量利用天然深槽。當穿越淺灘時， 應著重分析河流、海洋動力及泥沙對開挖航槽的影響，必要時應通過應著重分析河流、海洋動力及泥沙對開挖航槽的影響，必要時應通過 模型試驗論證挖槽尺度。模型試驗論證挖槽尺度。 1 1挖槽深度的確定挖槽深度的確定 乘潮水位乘潮水位：確定河口航道深度時，除運輸特 別繁忙的河口航道按設計水位確定外，通常 可選擇較高潮位作為大輪進出航道的設計水 位，這一設計水位稱為乘潮水位。乘潮水位 一般取乘潮累積頻率90-95，這樣，可減 少河口疏浚的工程量。 河口水流較內(nèi)河復雜得多，所以河口單線航道按經(jīng)驗取挖槽寬度為設計船寬 的34倍；雙線航道取設計船寬的67倍。 河口挖槽尺度的確

10、定河口挖槽尺度的確定 2 2挖槽的寬度挖槽的寬度 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 挖泥船的種類 絞吸式挖泥船：一般為非自航式，利用轉動著的絞刀攪松河底土絞吸式挖泥船：一般為非自航式，利用轉動著的絞刀攪松河底土 壤，與水混合成泥漿，徑吸泥管吸入泵體并經(jīng)排泥管輸送至排泥壤，與水混合成泥漿，徑吸泥管吸入泵體并經(jīng)排泥管輸送至排泥 區(qū)。區(qū)。 耙吸式挖泥船：為大型自航、裝艙式挖泥船。耙吸式挖泥船：為大型自航、裝艙式挖泥船。 鏈斗式挖泥船：分為自航式和非自航式兩種。鏈斗式挖泥船：分為自航式和非自航式兩種。 抓斗式挖泥船：分為自航式和非自航式兩種。抓斗式挖泥船：分為自航式和非自航

11、式兩種。 鏟斗式挖泥船：一般為非自航單斗挖泥船。鏟斗式挖泥船：一般為非自航單斗挖泥船。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 絞吸式挖泥船的施工方法 根據(jù)采用的定位裝置不同劃分根據(jù)采用的定位裝置不同劃分 鋼樁橫挖法鋼樁橫挖法 鋼樁臺車橫挖法鋼樁臺車橫挖法 三纜定位橫挖法：在風浪較大的地區(qū)采用三纜定位橫挖法：在風浪較大的地區(qū)采用 錨纜橫挖法：在水流和風浪較大的地區(qū)采用。錨纜橫挖法：在水流和

12、風浪較大的地區(qū)采用。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 雙樁前移橫挖法：利用兩根鋼樁輪流交替插入水底，作為船體擺動中心，雙樁前移橫挖法：利用兩根鋼樁輪流交替插入水底，作為船體擺動中心， 收放左右錨，擺動絞刀，一方面安扇形挖泥，一方面移船前進。收放左右錨，擺動絞刀，一方面安扇形挖泥，一方面移船前進。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 單樁前移橫挖法，以一單樁前移橫挖法，以一 根鋼樁為主樁，始終對根鋼樁為主樁，始終對 準挖槽中心線，作為擺準挖槽中心線，作為擺 動中心，而以另一根單動中心，而以另一根單 樁為副樁，為前移換樁樁為副樁，為前移換樁

13、只用。因只有一個擺動只用。因只有一個擺動 中心，故絞刀的挖泥軌中心，故絞刀的挖泥軌 跡互相平行。只要鋼樁跡互相平行。只要鋼樁 前移距保持適當，就可前移距保持適當，就可 以避免重挖和漏挖。以避免重挖和漏挖。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 耙吸式挖泥船施工方法 一般采用逆流縱挖法施工，在水流流速較小，水域寬闊情一般采用逆流縱挖法施工，在水流流速較小，水域寬闊情 況下采用順流施工。況下采用順流施工。 分段、分條、分層施工。分段、分條、分層施工。 根據(jù)排泥方式可分為裝艙法、旁通法和吹填法施工。根據(jù)排泥方式可分為裝艙法、旁通法和吹填法施工。 航道整治工程施工過程技術與管理

14、航道整治工程施工過程技術與管理 優(yōu)點是水流對船身產(chǎn)生橫向壓力，有利于橫移，也有優(yōu)點是水流對船身產(chǎn)生橫向壓力，有利于橫移，也有 利于泥斗充泥；挖邊緣時規(guī)格較準。利于泥斗充泥；挖邊緣時規(guī)格較準。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 扇形橫挖法適用于挖槽邊線水深小于挖泥船吃水深度，挖槽扇形橫挖法適用于挖槽邊線水深小于挖泥船吃水深度，挖槽 較窄，即挖槽寬度約等于挖泥船總長度的情況。較窄，即挖槽寬度約等于挖泥船總長度的情況。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 在泥層厚度較薄，土質松軟時，可采用梅花形挖泥法，即挖泥時不連續(xù)在泥層厚度較薄，土質松軟時，可

15、采用梅花形挖泥法，即挖泥時不連續(xù) 下斗，而是斗與斗之間留有一定距離，前移后挖第二排時，在原第一排下斗，而是斗與斗之間留有一定距離，前移后挖第二排時，在原第一排 兩斗間處下斗，這樣一次進行，使泥面呈梅花形土坑。兩斗間處下斗，這樣一次進行，使泥面呈梅花形土坑。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 采用縱挖法施工。采用縱挖法施工。 對堅硬土質、風化巖應采用隔斗挖泥法挖掘；對軟土質工對堅硬土質、風化巖應采用隔斗挖泥法挖掘；對軟土質工 程要求質量高的工程采用梅花挖泥法。程要求質量高的工程采用梅花挖泥法。 當挖槽寬度超過鏟斗挖泥船一次所能開挖的寬度時應分條當挖槽寬度超過鏟斗挖泥船

16、一次所能開挖的寬度時應分條 施工，泥層厚度過厚時應分層進行開挖。施工，泥層厚度過厚時應分層進行開挖。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 挖泥作業(yè)寬度取決于鏟斗的回旋半徑和回旋角，但由于需?？磕囫g，一挖泥作業(yè)寬度取決于鏟斗的回旋半徑和回旋角，但由于需?？磕囫g，一 般約等于船體的寬度。般約等于船體的寬度。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 開挖邊坡時應注意，開挖邊坡時應注意， 挖槽邊坡須根據(jù)設計挖槽邊坡須根據(jù)設計 要求，計算放坡寬度，要求，計算放坡寬度， 按矩形斷面開挖，若按矩形斷面開挖，若 泥層較厚，應分層按泥層較厚，應分層按 階梯形斷面開

17、挖，使階梯形斷面開挖，使 挖槽自然坍塌后，接挖槽自然坍塌后，接 近設計邊坡。近設計邊坡。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 挖泥船的性能，包括船長、船寬、池水、動力、航速、挖泥船的性能，包括船長、船寬、池水、動力、航速、 排泥方式、泥泵性能等。排泥方式、泥泵性能等。 對土質的適應性。對土質的適應性。 考慮挖泥船的生產(chǎn)能力及經(jīng)濟合理性?？紤]挖泥船的生產(chǎn)能力及經(jīng)濟合理性。 考慮施工地區(qū)（包括拋泥區(qū)）的水文、氣象及地理條考慮施工地區(qū)（包括拋泥區(qū)）的水文、氣象及地理條 件。件。 考慮挖槽條件及排泥方式?？紤]挖槽條件及排泥方式。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工

18、過程技術與管理 疏浚泥土的處理 疏浚泥土的處理方法隨挖泥船的類型、生產(chǎn)疏浚泥土的處理方法隨挖泥船的類型、生產(chǎn) 方式和施工條件而異，主要有：方式和施工條件而異，主要有： （1 1）水下拋泥法）水下拋泥法 （2 2）邊拋法）邊拋法 （3 3）吹填法）吹填法 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 水下拋泥法水下拋泥法 將疏浚泥土運往指定的水下拋泥區(qū)，拋棄不用，稱為水下將疏浚泥土運往指定的水下拋泥區(qū)，拋棄不用，稱為水下 拋填法。拋填法。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 邊拋法邊拋法 自航耙吸式挖泥船在疏浚作業(yè)中，自航耙吸式挖泥船在疏浚作業(yè)中， 一邊

19、挖泥，一邊將吸起的泥漿排入水中，一邊挖泥，一邊將吸起的泥漿排入水中， 隨水流帶走，稱為拋填法。隨水流帶走，稱為拋填法。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 1、疏浚泥土拋置后，應不致再回淤至挖槽或附近的航道。 拋泥區(qū)選擇 3、應避免在養(yǎng)殖場、取水口等工、農(nóng)、漁生產(chǎn)地區(qū)選擇泥區(qū)，防止對環(huán)境產(chǎn)生污染。 2、拋泥區(qū)應有足夠水深，使拋泥船能打開泥門正常拋泥。 圖 抓斗挖泥船 航道整治工程施工過

20、程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 4、挖槽至拋泥區(qū)應有安全航道可通。在條件許可下挖槽至拋泥區(qū)的距離盡可能 縮短，以提高工效。 5、盡量使所拋泥沙有利于維 護挖槽穩(wěn)定，改善航道，可用疏 浚土填塞支汊、 壩田及可能引起 有害分流的尖潭等。 6、用邊拋法拋泥，應慎重研 究水流的流速、流向能否將邊拋的 泥土帶出挖槽及航道之外，盡量減 少對挖槽及附近航道產(chǎn)生淤積。 圖 船吸揚14號 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 吹填工程中設置圍堤的作用是在于構造泥場，促使泥漿在規(guī)吹填工程中設置圍堤的作用是在于構造泥場，促使泥漿在規(guī) 定的范圍沉積，使其不能任意漫流；在水中吹堤時，

21、圍堤可起到定的范圍沉積，使其不能任意漫流；在水中吹堤時，圍堤可起到 護岸或護坡的作用。護岸或護坡的作用。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 吹填工程中泄水口的作用是排除殘留在泥場中的大量清水；在吹填過程吹填工程中泄水口的作用是排除殘留在泥場中的大量清水；在吹填過程 中，調(diào)節(jié)泥場內(nèi)的水位，以控制土方的流失和達到吹填面的平整。泄水中，調(diào)節(jié)泥場內(nèi)的水位，以控制土方的流失和達到吹填面的平整。泄水 口的安裝應牢固，不能漏水，否則影響吹填的質量和圍填的鞏固?？诘陌惭b應牢固，不能漏水，否則影響吹填的質量和圍填的鞏固。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理

22、影響水下爆破效果的主影響水下爆破效果的主 要因素：水深、流速、要因素：水深、流速、 泥沙類型、潮汐和風浪泥沙類型、潮汐和風浪 等。等。 水下爆破所用的雷管、水下爆破所用的雷管、 導火索、導爆鎖、電線導火索、導爆鎖、電線 等起爆器材，均要求具等起爆器材，均要求具 有防水能力。有防水能力。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 水下鉆機鉆孔，需配備的設備主要有水下鉆機鉆孔，需配備的設備主要有 鉆機和工作船。鉆機和工作船。 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 圖圖 鉆探船鉆探船 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 航道整治工程施工過程技術與管理航道整治工程施工過程技術與管理 一般采用的整治工程材料可歸納為三類：輕型材料、重型材一般采用的整治工程材料可歸納為三類：輕型材料、重型材 料、合成及有機材料。料、合成及有機材料。 輕型材料包括：木材、素質、秸、葦、竹等，統(tǒng)稱梢料；輕型材料包括：木材、素質、秸、葦、竹等，統(tǒng)稱梢料； 重型材料包括：土、石、混凝土、金屬等；重型材料包括：土、石、混凝土、金屬等； 合成材料包括：聚烯烴、橡膠、瀝青等。合成材料包括：聚烯烴、橡膠、瀝青等。 航道整治工