航道整治工程施工过程技术与管理

1、航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 疏浚工程几个概念 疏浚：利用机具开挖水下土石方，以疏通航道，浚深港池和锚地疏浚：利用机具开挖水下土石方，以疏通航道，浚深港池和锚地 水域等，称为疏浚。水域等，称为疏浚。 基建性疏浚：开挖新航道、港池、扩大和加深现有航道、港池等基建性疏浚：开挖新航道、港池、扩大和加深现有航道、港池等 均属于基建性疏浚。均属于基建性疏浚。 维护性疏浚：为了使现有航道和港池维持所规定的尺度而挖除回维护性疏浚：为了使现有航道和港池维持所规定的尺度而挖除回 淤的泥沙，属于维护性疏浚。淤的泥沙，属于

2、维护性疏浚。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 疏浚工程疏浚工程 （1）对于沙质和沙卵石河床：）对于沙质和沙卵石河床： 采用挖泥船挖除碍航的泥沙堆积物，增加航道水深。 （2）对于石质河床：）对于石质河床： 采用爆破的方法（常称炸礁）炸除碍航的石嘴、石梁、孤石、岩盘等。 图 长江最大清淤船“海翔号”挖泥船(8m3) 图 抓斗挖泥船疏浚作业 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 在航道和港口工程中，疏浚工程的主要任务有：在航道和港口工程中，疏浚工程的主要任务有： 开挖新的航道、港池和运河； 改善航道的航行条件，维护航道尺度，消除对船舶有影响的流态

3、； 开挖码头、船坞、船闸及其他水土建筑物的基槽； 与开挖相结合的吹填及疏浚物综合利用工程。 图 秦皇岛港吹填造地工程 (完成疏浚及吹填工程量约3000万m3，形成陆域400万m2。) 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 （1 1）通过疏浚，航道尺度即刻增加，通航条件即可改善，无需要大）通过疏浚，航道尺度即刻增加，通航条件即可改善，无需要大 量的工程材料和人力；不会产生引起不良后果。量的工程材料和人力；不会产生引起不良后果。 （2 2）疏浚方法不但常常被单独使用，而且能与利用整治建筑物改善）疏浚方法不但常常被单独使用，而且能与利用整治建筑物改善 航道的方法结合。航道的方

4、法结合。 疏浚的特点疏浚的特点 航道疏浚工程分类航道疏浚工程分类 基建性疏浚 维修性疏浚 临时性疏浚 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 采用导标法定位施工注意问题 采用导标标出设计挖槽的起始线、终止线、挖槽边线、边坡线、采用导标标出设计挖槽的起始线、终止线、挖槽边线、边坡线、 工程分界线、中线和转向点。工程分界线、中线和转向点。 设置里程标、边坡开挖导标和分条施工导标。设置里程标、边坡开挖导标和分条施工导标。 导标精度导标精度: :相对于设计轴线的横向偏差，陆地导标不大于相对于设计轴线的横向偏差，陆地导标不大于0.1m0.1m， 浅滩上的导标不大于浅滩上的导标不大于

5、0.3m0.3m；导标放样的方向校核误差应不大于；导标放样的方向校核误差应不大于 1212。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 1、挖槽的方向与主流方向一致，与主流向交角不应超过15。 2、挖槽应通过浅滩凹鞍，并位于主流线上。 3、挖槽在平面上常设计成直线，挖槽不可避免出现折线时，其转弯半 径应满足要求，并适当加宽。 4、在满足航道尺度的条件 下，挖槽断面宜窄而深， 不宜宽而浅。 5、挖槽应选择最短线路。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 应保证枯水期通航和挖槽具有良好的水力条

6、件。 一、维护性挖槽设计一、维护性挖槽设计 挖槽设计及水力计算挖槽设计及水力计算 二、基建性挖槽二、基建性挖槽 挖槽应靠近主导河岸，挖槽方向于主导河岸一致，以便利用主导河岸在各 级水位时的导流作用，维持挖槽稳定。当浅滩河段一岸为基岸，另一岸为宽阔边 滩时挖槽应选择靠近基岸，以造成环流维持挖槽稳定。当浅滩河段两岸均为宽 阔的边滩且变化较大时，单靠基建性疏浚很难根本改善浅滩航行条件，必须配合 整治以稳定挖槽。 三、挖槽断面设计三、挖槽断面设计 挖槽断面设计的内容： 图 挖槽断面示意图 挖槽宽度和深度挖槽宽度和深度 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 应使挖槽内的流速大于开

7、挖前挖槽区的流速； 应使挖槽河段开挖后的断面平均流速不小于挖槽上游段的断面平均流速； 应使挖槽内的流速沿程相等或有所增加。 2.挖槽稳定性要求挖槽稳定性要求 3挖槽断面尺度计算挖槽断面尺度计算 000000 )(hBBUhBUhBU nnnn 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 0 da dkm 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 四、挖槽后水位降落计算四、挖槽后水位降落计算 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 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、超宽 2、工程量计算 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 1 1从航行条件出发从航行条件出发 与上层水流方向一致 乘潮进出的船舶，以涨落潮方向 开敞水域与风、浪、水流的合力方向平行 掩护水域与常风向一致 2 2从航槽的稳定性：从航槽的稳定性： 与涨落潮底流方向一致 与深涨水位（水流动力轴线）一致 河床发生粗化部位 避开下移沙体 与推移质运动方向一致 潮汐河口挖槽定线原则潮汐河口挖槽定线原则 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 受潮汐影响的河口航道，应尽量利用天然深槽。当穿越浅滩时，受潮汐影响的河口航

9、道，应尽量利用天然深槽。当穿越浅滩时， 应着重分析河流、海洋动力及泥沙对开挖航槽的影响，必要时应通过应着重分析河流、海洋动力及泥沙对开挖航槽的影响，必要时应通过 模型试验论证挖槽尺度。模型试验论证挖槽尺度。 1 1挖槽深度的确定挖槽深度的确定 乘潮水位乘潮水位：确定河口航道深度时，除运输特 别繁忙的河口航道按设计水位确定外，通常 可选择较高潮位作为大轮进出航道的设计水 位，这一设计水位称为乘潮水位。乘潮水位 一般取乘潮累积频率90-95，这样，可减 少河口疏浚的工程量。 河口水流较内河复杂得多，所以河口单线航道按经验取挖槽宽度为设计船宽 的34倍；双线航道取设计船宽的67倍。 河口挖槽尺度的确

10、定河口挖槽尺度的确定 2 2挖槽的宽度挖槽的宽度 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 挖泥船的种类 绞吸式挖泥船：一般为非自航式，利用转动着的绞刀搅松河底土绞吸式挖泥船：一般为非自航式，利用转动着的绞刀搅松河底土 壤，与水混合成泥浆，径吸泥管吸入泵体并经排泥管输送至排泥壤，与水混合成泥浆，径吸泥管吸入泵体并经排泥管输送至排泥 区。区。 耙吸式挖泥船：为大型自航、装舱式挖泥船。耙吸式挖泥船：为大型自航、装舱式挖泥船。 链斗式挖泥船：分为自航式和非自航式两种。链斗式挖泥船：分为自航式和非自航式两种。 抓斗式挖泥船：分为自航式和非自航式两种。抓斗式挖泥船：分为自航式和非自航

11、式两种。 铲斗式挖泥船：一般为非自航单斗挖泥船。铲斗式挖泥船：一般为非自航单斗挖泥船。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 绞吸式挖泥船的施工方法 根据采用的定位装置不同划分根据采用的定位装置不同划分 钢桩横挖法钢桩横挖法 钢桩台车横挖法钢桩台车横挖法 三缆定位横挖法：在风浪较大的地区采用三缆定位横挖法：在风浪较大的地区采用 锚缆横挖法：在水流和风浪较大的地区采用。锚缆横挖法：在水流和

12、风浪较大的地区采用。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 双桩前移横挖法：利用两根钢桩轮流交替插入水底，作为船体摆动中心，双桩前移横挖法：利用两根钢桩轮流交替插入水底，作为船体摆动中心， 收放左右锚，摆动绞刀，一方面安扇形挖泥，一方面移船前进。收放左右锚，摆动绞刀，一方面安扇形挖泥，一方面移船前进。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 单桩前移横挖法，以一单桩前移横挖法，以一 根钢桩为主桩，始终对根钢桩为主桩，始终对 准挖槽中心线，作为摆准挖槽中心线，作为摆 动中心，而以另一根单动中心，而以另一根单 桩为副桩，为前移换桩桩为副桩，为前移换桩

13、只用。因只有一个摆动只用。因只有一个摆动 中心，故绞刀的挖泥轨中心，故绞刀的挖泥轨 迹互相平行。只要钢桩迹互相平行。只要钢桩 前移距保持适当，就可前移距保持适当，就可 以避免重挖和漏挖。以避免重挖和漏挖。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 耙吸式挖泥船施工方法 一般采用逆流纵挖法施工，在水流流速较小，水域宽阔情一般采用逆流纵挖法施工，在水流流速较小，水域宽阔情 况下采用顺流施工。况下采用顺流施工。 分段、分条、分层施工。分段、分条、分层施工。 根据排泥方式可分为装舱法、旁通法和吹填法施工。根据排泥方式可分为装舱法、旁通法和吹填法施工。 航道整治工程施工过程技术与管理

14、航道整治工程施工过程技术与管理 优点是水流对船身产生横向压力，有利于横移，也有优点是水流对船身产生横向压力，有利于横移，也有 利于泥斗充泥；挖边缘时规格较准。利于泥斗充泥；挖边缘时规格较准。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 扇形横挖法适用于挖槽边线水深小于挖泥船吃水深度，挖槽扇形横挖法适用于挖槽边线水深小于挖泥船吃水深度，挖槽 较窄，即挖槽宽度约等于挖泥船总长度的情况。较窄，即挖槽宽度约等于挖泥船总长度的情况。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 在泥层厚度较薄，土质松软时，可采用梅花形挖泥法，即挖泥时不连续在泥层厚度较薄，土质松软时，可

15、采用梅花形挖泥法，即挖泥时不连续 下斗，而是斗与斗之间留有一定距离，前移后挖第二排时，在原第一排下斗，而是斗与斗之间留有一定距离，前移后挖第二排时，在原第一排 两斗间处下斗，这样一次进行，使泥面呈梅花形土坑。两斗间处下斗，这样一次进行，使泥面呈梅花形土坑。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 采用纵挖法施工。采用纵挖法施工。 对坚硬土质、风化岩应采用隔斗挖泥法挖掘；对软土质工对坚硬土质、风化岩应采用隔斗挖泥法挖掘；对软土质工 程要求质量高的工程采用梅花挖泥法。程要求质量高的工程采用梅花挖泥法。 当挖槽宽度超过铲斗挖泥船一次所能开挖的宽度时应分条当挖槽宽度超过铲斗挖泥船

16、一次所能开挖的宽度时应分条 施工，泥层厚度过厚时应分层进行开挖。施工，泥层厚度过厚时应分层进行开挖。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 挖泥作业宽度取决于铲斗的回旋半径和回旋角，但由于需停靠泥驳，一挖泥作业宽度取决于铲斗的回旋半径和回旋角，但由于需停靠泥驳，一 般约等于船体的宽度。般约等于船体的宽度。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 开挖边坡时应注意，开挖边坡时应注意， 挖槽边坡须根据设计挖槽边坡须根据设计 要求，计算放坡宽度，要求，计算放坡宽度， 按矩形断面开挖，若按矩形断面开挖，若 泥层较厚，应分层按泥层较厚，应分层按 阶梯形断面开

17、挖，使阶梯形断面开挖，使 挖槽自然坍塌后，接挖槽自然坍塌后，接 近设计边坡。近设计边坡。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 挖泥船的性能，包括船长、船宽、池水、动力、航速、挖泥船的性能，包括船长、船宽、池水、动力、航速、 排泥方式、泥泵性能等。排泥方式、泥泵性能等。 对土质的适应性。对土质的适应性。 考虑挖泥船的生产能力及经济合理性。考虑挖泥船的生产能力及经济合理性。 考虑施工地区（包括抛泥区）的水文、气象及地理条考虑施工地区（包括抛泥区）的水文、气象及地理条 件。件。 考虑挖槽条件及排泥方式。考虑挖槽条件及排泥方式。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工

18、过程技术与管理 疏浚泥土的处理 疏浚泥土的处理方法随挖泥船的类型、生产疏浚泥土的处理方法随挖泥船的类型、生产 方式和施工条件而异，主要有：方式和施工条件而异，主要有： （1 1）水下抛泥法）水下抛泥法 （2 2）边抛法）边抛法 （3 3）吹填法）吹填法 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 水下抛泥法水下抛泥法 将疏浚泥土运往指定的水下抛泥区，抛弃不用，称为水下将疏浚泥土运往指定的水下抛泥区，抛弃不用，称为水下 抛填法。抛填法。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 边抛法边抛法 自航耙吸式挖泥船在疏浚作业中，自航耙吸式挖泥船在疏浚作业中， 一边

19、挖泥，一边将吸起的泥浆排入水中，一边挖泥，一边将吸起的泥浆排入水中， 随水流带走，称为抛填法。随水流带走，称为抛填法。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 1、疏浚泥土抛置后，应不致再回淤至挖槽或附近的航道。 抛泥区选择 3、应避免在养殖场、取水口等工、农、渔生产地区选择泥区，防止对环境产生污染。 2、抛泥区应有足够水深，使抛泥船能打开泥门正常抛泥。 图 抓斗挖泥船 航道整治工程施工过

20、程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 4、挖槽至抛泥区应有安全航道可通。在条件许可下挖槽至抛泥区的距离尽可能 缩短，以提高工效。 5、尽量使所抛泥沙有利于维 护挖槽稳定，改善航道，可用疏 浚土填塞支汊、 坝田及可能引起 有害分流的尖潭等。 6、用边抛法抛泥，应慎重研 究水流的流速、流向能否将边抛的 泥土带出挖槽及航道之外，尽量减 少对挖槽及附近航道产生淤积。 图 船吸扬14号 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 吹填工程中设置围堤的作用是在于构造泥场，促使泥浆在规吹填工程中设置围堤的作用是在于构造泥场，促使泥浆在规 定的范围沉积，使其不能任意漫流；在水中吹堤时，

21、围堤可起到定的范围沉积，使其不能任意漫流；在水中吹堤时，围堤可起到 护岸或护坡的作用。护岸或护坡的作用。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 吹填工程中泄水口的作用是排除残留在泥场中的大量清水；在吹填过程吹填工程中泄水口的作用是排除残留在泥场中的大量清水；在吹填过程 中，调节泥场内的水位，以控制土方的流失和达到吹填面的平整。泄水中，调节泥场内的水位，以控制土方的流失和达到吹填面的平整。泄水 口的安装应牢固，不能漏水，否则影响吹填的质量和围填的巩固。口的安装应牢固，不能漏水，否则影响吹填的质量和围填的巩固。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理

22、影响水下爆破效果的主影响水下爆破效果的主 要因素：水深、流速、要因素：水深、流速、 泥沙类型、潮汐和风浪泥沙类型、潮汐和风浪 等。等。 水下爆破所用的雷管、水下爆破所用的雷管、 导火索、导爆锁、电线导火索、导爆锁、电线 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。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 水下钻机钻孔，需配备的设备主要有水下钻机钻孔，需配备的设备主要有 钻机和工作船。钻机和工作船。 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 图图 钻探船钻探船 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 航道整治工程施工过程技术与管理航道整治工程施工过程技术与管理 一般采用的整治工程材料可归纳为三类：轻型材料、重型材一般采用的整治工程材料可归纳为三类：轻型材料、重型材 料、合成及有机材料。料、合成及有机材料。 轻型材料包括：木材、素质、秸、苇、竹等，统称梢料；轻型材料包括：木材、素质、秸、苇、竹等，统称梢料； 重型材料包括：土、石、混凝土、金属等；重型材料包括：土、石、混凝土、金属等； 合成材料包括：聚烯烃、橡胶、沥青等。合成材料包括：聚烯烃、橡胶、沥青等。 航道整治工