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第十一章 航道疏浚;疏浚工程——疏浚是指采用挖泥船或其他机具以及人工挖掘水下土石方。航道疏浚是指通过疏浚调整河床边界达到改善通航条件的工程措施。
;本章系统介绍了疏浚工程的任务、特点、分类,疏浚挖槽设计原则、挖槽尺度的确定方法。疏浚土采取陆上吹填工程或水下卸泥的处理方法,抛泥区选择应考虑各方面的影响;疏浚工程对自然环境和社会环境均产生影响,施工过程中应加以控制,并采取措施减少弃泥二次污染。
;第一节 概述
一、航道疏浚工程的任务及特点
1、疏浚的任务:
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;
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。;2、航道疏浚特点
见效快,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??力;不会产生引起不良后果。
3、疏浚挖槽应满足稳定性要求,减少航道维护工程量
;二、航道疏浚工程的分类及原则
1、航道疏浚工程分类:
(1)基建性疏浚;
(2)维修性疏浚;
(3)临时性疏浚;;2、疏浚原则
航道疏浚应进行下述两项技术经济研究:
(1)航道、港池及其它通航水域的最佳位置,并确定它们的尺度以满足航行要求。
(2)航道的经济分析。涉及财务、经济上的可行性分析。取决于政府财务政策。;11.2. 疏浚工程基本要求; 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;
遇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。
(2)经济合理;
(3)施工可能性;;(4)水力最佳 。
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;使挖槽内的流速沿程相等或有所增加 。
;2、挖槽尺度;(2)平面尺度;;;;二、抛泥区选择;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。
;三、挖槽土石方估算
1、超深——超深是航道疏浚时,实际开挖槽底平均高程与设计槽底高程之间的高差。;2、超宽——超宽是航道疏浚时,实际开挖槽边线的平均值与设计挖槽边线之间的横向差距。
;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;算例;①设计断面线(设计边坡线);②计算断面线(计算边坡线);
③=0.6m,④=8m,⑥=(11.5 - 8+0.6) ×5=20.5m,
⑦=3.5m,⑧=4.1m
⑤=(165 + 3.5 ×5 ×2+8 × 2) -20.5 × 2=175m 。
疏浚土方量=(175 + 20.5 ×2 + 175)/2 ×4.1=801.55m3;4、挖槽的土石方计算
(1)断面积法:
在设计挖槽上选取若干横断面A1、A2、A3、…An,如图11-7断面间距视地形变化情况而定。在每一横断面上算出包括超深、超宽的挖槽面积,按梯形或三角形算出各面积后再相加得横断面的总面积。
;(2)平均水深法
用平均水深法计算挖槽土石方V的计算式为:
;四、疏浚工程机械的选择;2、挖泥船简介;13500方 小时舱耙吸式挖泥船;耙吸式挖泥船装备有耙头挖掘机具和水力吸泥装置。在它的舷旁安装有耙臂(吸泥管),在耙臂的后端装有用于挖掘水下土层的耙头,其前端以弯管与船上的泥泵吸入管相连接。耙臂可作上下升降运动,其后端能放入水下一定深度,使耙头与水下土层的疏浚工作面相接触。通过船上的推进装置,使该挖泥船在航行中拖曳耙头前移,对水下土层的泥沙进行耙松和挖掘。泥泵的抽吸作用从耙头的吸口吸入挖掘的泥沙与水流的混合体(泥浆)经吸泥管道进入泥泵,最后经泥泵排出端装入挖泥船自身设置的泥舱中。;当泥舱装满疏浚泥沙后,停止挖泥作业,提升耙臂和耙头出水,再航行至指定的抛泥区,通过泥舱底部所设置的泥门,自行将舱内泥沙卸空;或通过泥舱所设置的吸泥管,用船上的泥泵将其泥浆吸出,经甲板上的排泥管系与输泥浮管或岸管,将泥浆卸至指定区域或吹泥上岸。然后,驶返原挖泥作业区,继续进行下一次挖泥作业。;(2)技术性能;②具有自航、自挖、自载和自卸的能力,在施工作业中不需要拖轮、泥驳等船舶。另外,因船舶可以自航,调遣十分方便,自身能迅速转移至其他施工作业区。
③在进行挖泥作业中,不需要锚缆索具、绞车等船舶移位、定位等机具设备,而且在挖泥作业中处
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