港航工程及近海作业 第14讲__4.2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 挖槽设计1.1 设计原则 2）经济合

2、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有效使用期， 可增加备淤深度h 1 挖槽设计1.2 挖槽尺

3、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 = 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

4、。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）L1 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 B1 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

5、）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 =

6、 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)m3200080.62000100.7绞吸(绞刀)(直径)M2.540.5链斗(斗容)m30.530.30.540.4抓斗(斗容)m3 8.040.8铲斗(斗容)m3 4.020.34.030.43.4 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