港航工程及近海作业 第14讲__42疏浚工程设计__肖政

1、港航工程及近海作业 第14单元 疏浚工程设计 主讲老师：肖政 4.2 疏浚工程设计 1、挖槽设计 2、抛泥区选择 3、挖槽土石方估算 4、疏浚工程机械选择 4 航道疏浚工程 1.1 设计原则 1）有利于船舶安全航行，设计挖槽的尺度和走向 应满足船舶安全航行的要求。从航行要求来看，航道和 水流方向一致对行船最为有利。 挖槽中心线与主流向交角不应超过15度； 挖槽本 身不应弯曲，在必要的情况下，允许有一个角度不大的 转折；挖槽与上、下游深槽必须平顺相接，在交接处可 将挖槽逐渐放宽成喇叭口形；挖槽必须有足够的宽度和 深度； 对于有冰冻的港口航槽选线时，应注意排冰条件 和冰凌对船舶航行的影响。 1 挖

2、槽设计 1.1 设计原则 2）经济合理； 3）施工可能性； 4）水力最佳； 1 挖槽设计 1.1 设计原则 挖槽应量避开淤积严重、河床多变的地带，这是挖 槽稳定的前提条件； 应使挖槽内的流速大于开挖前挖槽 区的流速，即开挖后挖槽区的流速有所增加； 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。 1 挖槽设计 1.2 挖槽尺度 1）断面尺度 挖槽断面示意图 B 底宽 （=航道标准宽度） H 挖槽水深 （=航道标准水深） H = Z - Z0 Z 设计最低通航水位 Z0 挖槽设计河床高程 h挖槽平均开挖厚度 m挖槽边坡系数 为了延长挖槽的

3、有效使用期， 可增加备淤深度h 1 挖槽设计 1.2 挖槽尺度 2）平面尺度 航道挖槽 挖槽轴线常设计成直线。 挖槽不可避免出现折线时，其转角应尺量地小， 以便于船舶航行，转折处应适当加宽。 挖槽和自然航道连接段处设计成喇叭口形状。 1 挖槽设计 挖槽转折段加宽示意图 切角法 折线切割 弯道加宽值计算式与航道标准尺度的加宽值计算公式相 同 1.2 挖槽尺度 1 挖槽设计 10 不加宽； 1030,R=(510)L 采用折线切割法。 1.2 挖槽尺度 1 挖槽设计 1.2 挖槽尺度 泊位挖槽 泊位分码头泊位和浮筒泊位。 泊位挖槽的设计水深可参照航道挖槽设计水深的确 定方法计算。 码头前沿挖槽宽度

4、 = 码头前沿停泊水域宽度 河港码头：3 4倍设计船型宽； 海港及河口港码头：2倍设计船型宽。 1 挖槽设计 1.2 挖槽尺度 码头泊位挖槽长度 = 泊位设计长度 有掩护码头 单个泊位： Lb = L + 2 d，富裕长度d见表4-2 连续泊位： 端部 Lb = L + 1.5 d 中间 Lb = L + d 转折处泊位： Lb = L + d/2，船长系数 见表4-3 开敞式码头： Lb = （1.4 1.5）L 1 挖槽设计 1.2 挖槽尺度 浮筒泊位挖槽范围 单浮筒： 系泊半径 R= L + r + l + e 双浮筒： 长度 S = L + 2 ( r + l ) 宽度 a = 4 B

5、 1 挖槽设计 2.1 疏浚土的处理方法： 陆上吹填工程 水下卸泥 2.2 选择抛泥区时应坚持以下原则： 1）疏浚泥土抛置后，应不致再回淤至挖槽或附近 的航道 2）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。 3）抛泥区应有足够水深，使抛泥船能打开泥门正 常抛泥 2 抛泥区选择 2.2 选择抛泥区时应坚持以下原则： 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

6、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。 2 抛泥区选择 3.1 超深 挖槽实际开挖槽底示意图 计算挖深 = 设计挖深 + 计算超深 3 挖槽土石方估算 3.2 超宽 挖槽实际开挖边线示意图 3 挖槽土石方估算 3.3 疏浚工程量计算断面 疏浚工程量计算断面示意图 3 挖槽土石方估算 3.3 疏浚工程量计算断面 疏浚工程计算超宽和计算超深值表 3 挖槽土石方估算 挖泥船类型单位挖泥能力计算超宽(m)计算超深(m) 耙吸(舱容)m3 200080.6 2000100.7 绞吸 (绞刀) (直径) M 2.540.5 链斗(斗容)m3 0.530.3 0.540.4 抓斗(

7、斗容)m3 8.040.8 铲斗(斗容)m3 4.020.3 4.030.4 3.4 挖槽的土石方计算 1）断面积法 横断面分条示意图 2）平均水深法 3 挖槽土石方估算 疏浚工程所用的机械设备：挖泥船及与其配合的各 种附属船舶，还包括辅助船舶。 4.1 挖泥船分类 1） 水力式利用泥泵进行吸泥和排泥，直吸式 挖泥 船、绞吸式挖泥船，耙吸式挖泥船 2） 机械式依靠泥斗挖掘水下土石方，链斗式 挖泥船、抓扬式挖泥船、铲扬式挖泥船 4.2 根据挖泥船的性能选择疏浚设备 4 疏浚工程机械的选择 4.3 挖泥船简介 1）耙吸式挖泥船 2）绞吸式挖泥船 3）链斗式挖泥船 4）抓斗式挖泥船 5）铲斗式挖泥船 4 疏浚工程机械的选择 1500立方米自航耙吸式挖泥船航浚11号 4.3 挖泥船简介 4 疏