港航工程及近海作業(yè)第14講__4.2疏浚工程設(shè)計(jì)__肖政

1、港航工程及近海作業(yè)第14單元疏浚工程設(shè)計(jì) 主講老師：肖政4.2 疏浚工程設(shè)計(jì)1、挖槽設(shè)計(jì)2、拋泥區(qū)選擇3、挖槽土石方估算4、疏浚工程機(jī)械選擇4 航道疏浚工程1.1 設(shè)計(jì)原則 1）有利于船舶安全航行，設(shè)計(jì)挖槽的尺度和走向應(yīng)滿足船舶安全航行的要求。從航行要求來(lái)看，航道和水流方向一致對(duì)行船最為有利。 挖槽中心線與主流向交角不應(yīng)超過(guò)15度； 挖槽本身不應(yīng)彎曲，在必要的情況下，允許有一個(gè)角度不大的轉(zhuǎn)折；挖槽與上、下游深槽必須平順相接，在交接處可將挖槽逐漸放寬成喇叭口形；挖槽必須有足夠的寬度和深度； 對(duì)于有冰凍的港口航槽選線時(shí)，應(yīng)注意排冰條件和冰凌對(duì)船舶航行的影響。1 挖槽設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)原則 2）經(jīng)濟(jì)合

2、理； 3）施工可能性； 4）水力最佳； 1 挖槽設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)原則 挖槽應(yīng)量避開(kāi)淤積嚴(yán)重、河床多變的地帶，這是挖槽穩(wěn)定的前提條件； 應(yīng)使挖槽內(nèi)的流速大于開(kāi)挖前挖槽區(qū)的流速，即開(kāi)挖后挖槽區(qū)的流速有所增加； 應(yīng)使挖槽河段開(kāi)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(yīng)使挖槽內(nèi)的流速沿程相等或有所增加。1 挖槽設(shè)計(jì)1.2 挖槽尺度 1）斷面尺度 挖槽斷面示意圖 B 底寬 （=航道標(biāo)準(zhǔn)寬度）H 挖槽水深 （=航道標(biāo)準(zhǔn)水深） H = Z - Z0 Z 設(shè)計(jì)最低通航水位 Z0 挖槽設(shè)計(jì)河床高程h挖槽平均開(kāi)挖厚度m挖槽邊坡系數(shù)為了延長(zhǎng)挖槽的有效使用期， 可增加備淤深度h 1 挖槽設(shè)計(jì)1.2 挖槽尺

3、度 2）平面尺度航道挖槽 挖槽軸線常設(shè)計(jì)成直線。 挖槽不可避免出現(xiàn)折線時(shí)，其轉(zhuǎn)角應(yīng)尺量地小，以便于船舶航行，轉(zhuǎn)折處應(yīng)適當(dāng)加寬。 挖槽和自然航道連接段處設(shè)計(jì)成喇叭口形狀。1 挖槽設(shè)計(jì)挖槽轉(zhuǎn)折段加寬示意圖 切角法折線切割彎道加寬值計(jì)算式與航道標(biāo)準(zhǔn)尺度的加寬值計(jì)算公式相同1.2 挖槽尺度1 挖槽設(shè)計(jì)10 不加寬；1030,R=(510)L 采用折線切割法。1.2 挖槽尺度1 挖槽設(shè)計(jì)1.2 挖槽尺度泊位挖槽 泊位分碼頭泊位和浮筒泊位。 泊位挖槽的設(shè)計(jì)水深可參照航道挖槽設(shè)計(jì)水深的確定方法計(jì)算。 碼頭前沿挖槽寬度 = 碼頭前沿停泊水域?qū)挾?河港碼頭：3 4倍設(shè)計(jì)船型寬； 海港及河口港碼頭：2倍設(shè)計(jì)船型寬

4、。1 挖槽設(shè)計(jì)1.2 挖槽尺度 碼頭泊位挖槽長(zhǎng)度 = 泊位設(shè)計(jì)長(zhǎng)度有掩護(hù)碼頭 單個(gè)泊位： Lb = L + 2 d，富裕長(zhǎng)度d見(jiàn)表4-2 連續(xù)泊位： 端部 Lb = L + 1.5 d 中間 Lb = L + d 轉(zhuǎn)折處泊位： Lb = L + d/2，船長(zhǎng)系數(shù) 見(jiàn)表4-3 開(kāi)敞式碼頭： Lb = （1.4 1.5）L1 挖槽設(shè)計(jì)1.2 挖槽尺度 浮筒泊位挖槽范圍 單浮筒： 系泊半徑 R= L + r + l + e 雙浮筒： 長(zhǎng)度 S = L + 2 ( r + l ) 寬度 a = 4 B1 挖槽設(shè)計(jì)2.1 疏浚土的處理方法： 陸上吹填工程 水下卸泥2.2 選擇拋泥區(qū)時(shí)應(yīng)堅(jiān)持以下原則： 1

5、）疏浚泥土拋置后，應(yīng)不致再回淤至挖槽或附近的航道 2）應(yīng)避免在養(yǎng)殖場(chǎng)、取水口等工、農(nóng)、漁生產(chǎn)地區(qū)選擇泥區(qū)，防止對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。 3）拋泥區(qū)應(yīng)有足夠水深，使拋泥船能打開(kāi)泥門正常拋泥2 拋泥區(qū)選擇2.2 選擇拋泥區(qū)時(shí)應(yīng)堅(jiān)持以下原則： 4）挖槽至拋泥區(qū)應(yīng)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(hù)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(yīng)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(duì)挖槽及附近航道產(chǎn)生淤積。 2 拋泥區(qū)選擇3.1 超深挖槽實(shí)際開(kāi)挖槽底示意圖 計(jì)算挖深 =

6、 設(shè)計(jì)挖深 + 計(jì)算超深3 挖槽土石方估算3.2 超寬挖槽實(shí)際開(kāi)挖邊線示意圖 3 挖槽土石方估算3.3 疏浚工程量計(jì)算斷面 疏浚工程量計(jì)算斷面示意圖 3 挖槽土石方估算3.3 疏浚工程量計(jì)算斷面 疏浚工程計(jì)算超寬和計(jì)算超深值表 3 挖槽土石方估算挖泥船類型單位挖泥能力計(jì)算超寬(m)計(jì)算超深(m)耙吸(艙容)m3200080.62000100.7絞吸(絞刀)(直徑)M2.540.5鏈斗(斗容)m30.530.30.540.4抓斗(斗容)m3 8.040.8鏟斗(斗容)m3 4.020.34.030.43.4 挖槽的土石方計(jì)算 1）斷面積法橫斷面分條示意圖 2）平均水深法 3 挖槽土石方估算 疏浚工程所用的機(jī)械設(shè)備：挖泥船及與其配合的各種附屬船舶，還包括輔助船舶。4.1 挖泥船分類 1） 水力式利用泥泵進(jìn)行吸泥和排泥，直吸式挖泥 船、絞吸式挖泥船，耙吸式挖泥船 2） 機(jī)械式依靠泥斗挖掘水下土石方，鏈斗式挖泥船、抓揚(yáng)式挖泥船、鏟揚(yáng)式挖泥船4.2 根據(jù)挖泥船的性能選擇疏浚設(shè)備4 疏浚工程機(jī)械的選擇4.3 挖泥船簡(jiǎn)介 1）耙吸式挖泥船 2）絞吸式挖泥船 3）鏈斗式挖泥船 4）抓斗式挖泥船 5）鏟斗式挖泥船4 疏浚工程機(jī)械的選擇1500立方米自航耙吸式挖泥船航浚11號(hào)4.3 挖泥船簡(jiǎn)介4