第四章 航道整治工程

第四章航道整治工程12龙王庙综合整治工程北岸驳岸平台绿化3整治后的六平申线航道第一节疏浚工程•疏浚：就是利用机具开挖水下土石方，以疏通港池、浚深港池和锚地水域。•分类：基建性疏浚和维修性疏浚。4基建性：开挖新（航道、港池等）、加宽、加深航道、港池等。维护性：维持现有航道、港池的尺度，挖除回淤泥沙。5按作业方式，可分为：一般疏浚：用挖泥船开挖。岩石疏浚：碎岩船碎岩、挖泥船清渣。爆破疏浚：爆破炸礁，挖泥船清渣。疏浚前的准备工作•向当地港航监督部门申请发布挖泥船施工航行通告•对施工区进行浚前测量•当挖泥船采用导标法定位施工时，应采用导标将设计挖槽的起始线、终止线、挖槽边线、边坡线、工程分界线、中线和转向点等标出，并根据需要设置里程标、边坡开挖导标和分条施工导标。67中线终止线起始线边坡线挖槽边线转向点边坡线导标的精度要求：（1）陆地导标相对设计轴线的横向偏差应不大于0.1m；（2）浅滩上的导标相对其设计轴线的横向偏差应不大于0.3m；（3）导标放样的方向校核误差应不大于12”。导标设置后，应在施工区的最远端对准导标做多点定位检查,检查点应均匀分布于导标设计轴线两侧。8一、挖泥船及其施工方法•挖泥船是开挖水下土石方的工程船舶，按其工作原理，通常分为•水力式：–水+泥泥浆泥泵吸泥排泥–绞吸式、耙吸式•机械式：•泥斗挖泥•链斗式、抓斗式、铲斗式910玉龙号非自航绞吸挖泥船11浚波四非自航绞吸挖泥船12绞吸式挖泥船绞吸式挖泥船133580方小时绞吸式挖泥船（一）绞吸式挖泥船及其施工方法•绞吸式挖泥船是利用转动着的绞刀绞松河底土壤，与水混合成泥浆，经吸泥管吸入泵体并经排泥管输送至排泥区。•绞吸式挖泥船的生产过程：挖泥、输泥和卸泥都是由自身连续完成的，生产效率较高•适用对象：适用于风浪小、流速低的内河湖区和沿海港口的疏浚，以开挖砂、砂壤土、淤泥等土质较适宜，采用有齿的绞刀后也可挖粘土，但工效较低。14挖泥开工前的准备工作•定船位、抛锚，架接水上、水下及岸上排泥管线等-开工展布。•定位方法：–GPS法–导标法15绞吸式挖泥船作业程序16绞吸式挖泥船挖泥时的施工方法•钢桩定位横挖法双桩前移横挖法单桩前移横挖法•三缆定位横挖法（风浪较大）•锚缆横挖法（风浪或水流速较大）17双桩前移横挖法18双桩前移横挖法双桩前移横挖法19单桩前移横挖法20单桩前移横挖法2122锚缆横挖法施工中的挖泥船2324（二）耙吸式挖泥船及其施工方法新海龙耙吸挖泥船25新海龙耙吸挖泥船26赤湾2400m3/h自航耙吸挖泥船272813500方小时舱耙吸式挖泥船耙吸式挖泥船的特点：•1）船只大，抗风浪能力强；•2）单船作业，辅助设备少；•3）在航行中进行挖泥，对运输船舶航行干扰少，施工时基本不影响港口、航道的使用；•4）能自航，调遣灵活，开工展布简单29耙吸式挖泥船示意图30耙吸式挖泥船的挖泥设备1.耙头——挖掘土壤的设备带齿耙头——开挖较硬土壤闷吸式耙头——开挖较软土壤2.泥泵3.泥舱和泥门31耙吸式挖泥船作业程序图32耙吸式挖泥船施工方法1.装舱法施工——可以满足船只航行和调头要求，有抛泥或排泥的地区可采用。•影响效率的因素主要是泥浆的浓度。33耙吸式挖泥船施工方法2.旁通法施工——泥浆由旁通口直接排出船体。其特点是泥浆不装船，挖泥船吃水浅。3.吹填法施工——用挖泥船自身的泥泵将泥船上的泥浆排至填筑地点。3435挖泥船正在用旁通法疏浚施工（三）链斗式挖泥船及其施工方法•链斗式挖泥船是利用上下鼓轮转动带动链节板使一系列泥斗连续运动而自河底挖掘泥土的机械。36链斗挖泥船施工的特点•其挖后平整度较好，适用于开挖港池、锚地和建筑物基槽等。•链斗挖泥船可以挖掘各种淤泥、软粘土、砂和砂质粘土等。•缺点是噪声大，振动大、部件磨损大、成本高。371.泥泵链斗式挖泥船•泥斗挖取的泥土自顶部泥陷卸入本身的泥舱中，经冲水搅拌成泥浆后，由泥泵抽吸泥浆，经排泥管输送至排泥区。382.高架卸泥链斗式挖泥船•挖泥船泥斗挖取的泥土由高架着的长输泥槽或皮带输泥机直接送至排泥区391.泥驳链斗式挖泥船作业程序40施工方法•链斗式挖泥船大多为非自航式，其施工方法应采用横挖法，可以逆流横挖，也可以顺流横挖。挖泥时均用一个主（尾）锚和四个边锚定位和移动船身。41平行横挖法——适用于槽宽流速大42斜向横挖法——常用方法43扇形横挖法——适用于槽宽为挖泥船长的情况4445十字形横挖法（四）抓斗（扬）式挖泥船及其施工方法•抓斗式挖泥船有自航式和非自航式两种。•自航式一般自带泥舱，泥舱装满后自航至排泥区卸泥；非自航式则利用泥驳装泥和卸泥。4647抓斗式挖泥船施工图泥驳48盐田港池疏浚用抓斗挖泥船49抓斗挖泥船施工50金刚号非自航抓斗挖泥船适用性•抓斗式挖泥船一般用于航道、港池及水下基础工程的挖泥工作。•它适合于挖掘淤泥、砾石、卵石和粘性土等，但不适合挖掘细砂和粉砂土。若采用特制的抓斗，也可用于水下的清除碎石。51抓扬式挖泥船示意图52施工方法•多采用顺流挖泥，前边锚不考虑超前角，后边锚多向后抛。–采用纵挖法施工，可据施工条件而采用顺流、分条、分段、分层施工。•当泥层厚度较薄，土质松软时，可采用梅花挖泥法。53梅花形挖泥示意图54（五）铲斗式挖泥船及其施工方法•铲斗式挖泥船是一种非自航的单斗式挖泥船，其工作机构与反向铲、正向铲挖土机类似。挖起的泥土卸入停靠在船旁的泥驳，满载后运至卸泥区卸泥。•铲斗容量一般为2~4m3.55铲（斗）扬式挖泥船示意图56铲斗式挖泥船适用性•非自航的单斗式挖泥船，其工作机构与正铲挖土机类似。铲斗容量2～4m3，最大22m3。挖掘能力最强，但效率不高.它适用于挖掘粘土、砾石、卵石、珊瑚礁和水下爆破的石块等，还可以清理围堰、打捞沉物和排除水下障碍物等。5758浚峰号非自航铲斗挖泥船59铲斗式挖泥船施工方法——定位桩定位施工•船舶定位时将挖泥船拖至挖槽起点导标附近，对准施工导标，待拖轮航行惯性消失后，放下铲斗和船尾定位桩，校正船位，然后下船首定位桩。船首定位桩：起定位作用，承受掘土时的反作用力。船尾定位桩：起尾锚作用。6061移动方式：①锚缆式②定位桩—铲斗式（操作灵活、方便，特别是在狭窄水域中，施工时，也不影响其他船舶的航行）宜采用纵挖法施工，挖泥平整度一般0.3～0.4m作业宽度示意图6263边坡开挖示意图二、作业船的选择和数量的确定•（一）选择挖泥船应考虑的因素•1、挖泥船的性能——应与所承担的任务和施工条件相适应。•2、与待开挖的土质相适应•3、挖泥船的生产能力和经济合理性•4、施工区的水文、气象和地理条件•5、挖槽条件和排泥方式64（二）辅助船只配备•1、链斗式、抓斗式和铲斗式挖泥船——应配备拖船和泥驳•2、绞吸式挖泥船——应配备排泥管、水上浮筒、拖船和绞锚艇或拖船和泥驳•3、尚需配备供应船、抛锚艇、宿舍船、交通船和舢板65（三）作业船数量每艘挖泥船完成的工程量E(m3）为E＝Te.he.pc（挖泥船计算生产率）(m3/h)Te——规定工期内实际挖泥天数，Te＝kd.Tkd——工作天利用率，华东和华北0.55，华南0.50T——工期（天）he——每天工作小时数he＝kh.tkh——工时利用率（＞0.75）t——每天工作时间，三班制按24h计算66（三）作业船数量•1、挖泥船数量N的确定•N=Q/E•Q——总工程量，m3•E——每艘船完成的工程量，m3•2、泥驳数量n和拖船数量B的确定•n=t1/t2+n0•B=t1/(t2•D)•t1—泥驳完成抛泥及往返所需的时间。•t2—每只泥驳装泥所需的时间。•D—拖船一次拖带的泥驳数。67三、疏浚泥土的处理及吹填工程•（一）疏浚泥土的处理方法•1.水下抛泥法——将疏浚泥土运往指定的水下抛泥区抛弃不用。•2.边抛法——边挖泥边将吸起的泥浆排入水中，随水流带走。•3、吹填法——是将疏浚泥土送往陆地或水下边滩等进行填筑。68水下抛泥法的注意事项•1.尽量缩短抛泥距离•2.抛泥区要便于船只进出和调头•3.沿途水域的风浪不妨碍抛泥作业•4.不影响水上交通及其他用水事业，符合环保要求•5.抛泥区应流速小，且流向偏离挖槽一侧69（二）吹填工程•吹填施工的主要工序•1.接力泵站的布置–1）设中间泥浆池贮存泥浆方式，此时吹泥船和泵站单独工作，互不干扰–2）将吹泥船与接力泵站直接串联的方式7071水上吹填管布置72吹填73吹填2.泥场的选择——因工程性质而异，对以吹填为主时，主要取决于所吹填的范围，其考虑因素有：•1）由挖槽的土质、数量确定泥场的范围和容量大小•2）选择低洼、废坑、荒地•3）要便于排水•4）就近吹填的泥场，其数量和容量要由挖泥船的扬程和排泥管长度决定74Vp=KsVw+(h1+h2)apVp_吹填区容量（m3）Ks—土壤松散系数，由试验确定。＞1.0Vw—挖泥量h1—沉淀富裕水深，一般取0.5mh2—风浪超高，风浪不大时可取0.5map—吹填区面积（m2）75吹填区容量：3、修筑围堤•围堤的作用：……•围堤的布置要按照地形，尽量把堤线布置在有高岗、土埂处，以减少工程量•围堤的断面形式一般为梯形•围堤的尺度，依不同的土质而定。当围堤高度大于3m时，一般采用分期吹填分层填筑•H＝Ho+ΔH(4-8)•式中：H——围堤标高(m)•Ho——要求吹填的泥场设计标高(m)；•ΔH——预留超高，取0.3～0.5m。7677原地面一期围堰二期围堰二期吹填标高一期吹填标高围堰断面形式分期吹填设置分期围堰土围堤施工应满足下列要求：•1）基础处理。。。。•2）应就近取土，并离开围堤坡脚一定•距离从围堤内侧取土，以保证吹泥•时围堤的稳定性；•3）土围堤应分层修筑并分层夯实。宜每铺0.3～0.5m土厚为一层，夯实后再铺第二层，直到达到设计堤顶高程。围堤的顶部和边坡应整平、夯实。78吹填区围堰79洋山港吹填工程－土工布与袋装沙8081日照港土工织物围堰4．泄水口施工•泄水口的布设位置，一般距排泥管出口越远越好，•从排水口排出的水流不得冲刷附近的建筑物和堤岸或淤积；在潮汐河口地区，应考虑在高潮延续时间内泄水畅通。•泄水口布设方式见下图82泄水口（水门）的布设示意图83图4-10水门的布设示意图a)死角处水门布设图；b)多向分流布设示意图；c)单向流水门布设图；d)双向流水门布设图1-排泥管；2-围堤；3-水门；4-死水处b)多向分流布设示意图a)死角处水门布设图；c)单向流水门布设图d)双向流水门布设图1-排泥管；2-围堤；3-水门；4-死水处泄水口的施工要求：•（1）泄水口水门的基础应夯实；•（2）泄水口与围堤结合处应采取护坡错施，•防止水流冲刷；•（3）泄水口出水处底面应用块石、土袋和软•体排等护底，防止冲刷；•（4）采用埋设排泥管做泄水口时，排泥管应•伸进泥塘内并超过堤身1m，管间的泥土应夯实，泄水管与堤的结合应紧密。84855．排泥管线的布设•1）排泥管线尽量取直，避免急弯，缩短管线•长度和减小坡度，减少管线的总水头损失•2）尽量减少水上排泥管线的工程量，水上排•泥管架的头部位置和标高要适应潮差变化•3）陆上排泥管线一般应选在平坦、空旷地区，并尽量不设管架；•4）泥场内管线应按吹填土性质确定，吹淤泥•时要一次将管线架好，吹砂时应边吹填边•接长管线。86洋山港吹填工程878889第二节水下爆破•用途：加深或拓宽航道、开挖港口建筑物基础、炸除岩石或碍航物体•特点：设备简单功效高，但钻孔定位和打设较困难，水下装药工作较复杂•影响爆破效果的因素：水深、流速、泥沙类型、潮汐和风浪•爆破方法：浅孔爆破法和裸露爆破法•炸药：防水类炸药9091广州黄浦港水下爆破92水下炸礁93水下爆破94北海总队一号炸礁平台在上海国际深水码头大洋山施工工地95广州航道局疏浚二号炸礁船第三节航道整治建筑物施工•整治建筑物类型：–丁坝、顺坝、锁坝及护岸工程•整治建筑物的特性：–柔韧性、坚固性、防腐性。•整治工程所用材料类型：–轻型材料、重型材料、合成及有机材料•整治建筑物分类：–轻型整治和重型整治两大类96一、轻型整治建筑物施工采用梢料、竹木、聚烯烃等材料构成的整治建筑物，称为轻型整治建筑物。种类