疏浚作业范文

疏浚作业范文（精选4篇）

疏浚作业 第1篇

1 目前主要的疏浚作业方法

1.1 水力挖泥机组疏浚作业

水力挖泥机组在进行施工作业的时候, 主要是由泥浆泵输泥系统、清水泵输泥系统和配电系统三个部分组成, 在进行疏浚工程中是非常常见的设备。在施工的时候, 要保证配电系统能够更好的保证合理的供电, 可以将供电变压器接入到当地的电网中, 在施工的时候, 施工区域经常是比较偏僻的, 因此, 在施工过程中可以使用发电机进行供电。在进行疏浚施工前, 要先对河道施工区域内进行拦河围堵, 将围堰内的积水排出, 在施工的过程中可以采用分段同步作业的方法。在施工过程中, 可以使用高压清水泵产生高压水, 同时, 这样能够更好的保证施工的效果。在进行施工的时候, 可以组织和选择必要的排水通道, 这样对环境是会产生很大的影响。

1.2 绞吸式挖泥船疏浚作业

绞吸式挖船在进行河道疏浚施工的时候, 对通航条件是能够进行很好的改善, 因此, 在进行施工的过程中, 能够更好的对施工效率进行提高, 同时在应用上也是非常广泛的。绞吸式挖泥船在长距离移动的时候是需要拖轮进行带动的, 在运行过程中, 可以对河段的通航条件进行改善。绞吸式挖泥船在施工过程中要从河道的一端向另外一端进行依次施工, 同时在定位和移位方面也要进行保证。在对高程进行测放的时候可以使用水尺进行, 这样能够更好的对设计高程进行保证。使用水尺进行观测能够避免出现船艇碰撞水域的情况, 同时, 要使用专业的人员进行水位的读取, 而且在进行读取的时候要和挖泥船上的施工人员进行联系, 这样能够更好的对挖深进行控制。在挖泥船定位以后, 可以将绞刀架放置在水底, 这样能够将水底的泥沙进行绞碎, 利用离心式泥浆泵能够实现真空和离心作用, 这样能够将泥沙吸入, 将泥沙运到堆土区。对绞吸式挖泥船的输泥距离也是要进行必要的控制, 同时输泥管的材料也是要进行质量控制, 这样能够和岸坡的转折处进行连接, 同时也能将管道伸入到堆土区中。在施工过程中, 通常是租赁农田或者是鱼塘和空地来作为堆土区的, 因此, 在施工前要对四周进行围堰, 这样能够防止出现渗漏的情况。同时对堆土的高度也要进行控制, 这样做的目的是在进行绞吸式挖泥船施工的过程中, 泥浆的含水率是比较高的, 这样在排放的时候含水量是非常大的, 在排水方面也要进行必要的控制。

1.3“挖、运、吹”疏浚作业

挖、运、吹是指采用挖泥船进行挖泥、泥驳进行运泥、吹泥船进行吹泥的疏浚方法, 在对中小型河道进行治理的时候是非常常见的一种的疏浚施工方法, 同时也是施工机械船舶非常多的施工方法。在现在, 人们对河道的通航要求出现了不断提高的情况, 同时, 河道对通航效果影响是非常大的, 在进行中小型河道处理的时候, 应用挖、运、吹疏浚作业对机械的型号也是有一定的要求, 这样能够更好的保证河道的通航能力, 在进行施工的时候, 对河道的具体船舶通航情况也是要进行分析的。挖、吹、运疏浚作业通常在城市市区河道疏浚施工中比较常用, 主要是在城市市区无法进行堆土, 通常情况下是将堆土区放置在比较远的地方, 这样就使得运输泥驳的数量是比较多的, 同时, 在施工中要做好施工准备工作, 这样能够更好的组织生产, 同时也能更好的保证疏浚的效果。在进行挖泥的时候可以采用分组的方式来进行疏浚, 这样能够拉开施工的距离, 同时也能降低施工船舶的密度, 对航道的影响是非常小的。疏浚作业要保证非常的合理, 这样能够更好的实现施工的经济效益和社会效益, 同时在质量方面也能进行保证。

平面开挖一般以河道中心线为界, 分幅开挖, 并根据各设计断面的疏浚土方量以及横向分布特点确定各开挖层的标高, 同层开挖土应遵循先中后边的原则。每一个开挖小段应不大于挖泥船一次抛锚交位后的船舶最大纵向位移, 并且每小段起讫位置的河床自然断面相似。土方尽量租赁较近空地堆放。一般工程项目的疏浚土方量较大, 需要安排多个堆土区, 在堆土区四周构筑好围堰, 控制堆土高度一般在2.0 m以内, 吹泥船就近停泊于堆土区旁的河道岸侧, 用2只侧八字锚和地垅定位。与其它两种施工方法类似, 吹泥同样会形成大量尾水, 需要有组织地制订相应措施, 合理排放, 以减少对环境的影响。

2 疏浚方法的分析比较

2.1 适用范围

水力挖泥机组的疏浚方式主要适用于可断流施工的河道, 一般疏浚深度较小, 土质以淤泥、粉质粘土、粉质砂土为主。不适用于有通航要求的河道, 对疏浚深度较大、开挖层中含有渗透性较强土层、岸侧建有防汛墙的河道应慎用。绞吸式挖泥船疏浚方式主要适用于施工期间不可断流或断航的河道, 同时要求能就近堆土, 排泥距离一般不超过1km。“挖、运、吹”疏浚方式主要适用于堆土区与作业区距离较远、并且不可断流或断航的河道, 由于“挖、运、吹”疏浚作业的施工船舶较多, 因此对河道的通航能力也有一定要求。

2.2 作业特点

水力挖泥机组疏浚具有设备简单、施工方便、输泥管线移动灵活、疏浚质量较易控制的优点;缺点是施工期间必须断流、断航, 对施工期间河道排水、排涝有影响, 在选择施工时间时还要避开汛期和多雨季节。绞吸式挖泥船疏浚的优点是水下施工不影响现有河道的排水、施工方便、对航道影响较小、施工不受季节性因素影响;缺点是必须就近堆土, 泥浆的含泥率低, 带有大量尾水, 堆土区排水工作量大, 对环境影响较大, 而且水下作业施工质量控制有一定难度。

2.3 施工费用比较

在工程施工费用方面, 水力挖泥机组疏浚作业具有明显优势, 通常情况下, 如果土方就近租地堆放, 目前的工程施工费用一般在6-9元/m3。绞吸式挖泥船疏浚作业由于施工调遣等费用较高, 工程施工费用大大高于前者, 一般要达到11-14元/m3。

3 结束语

对中小型河道进行疏浚作业是为了更好的保证河道的通航条件, 同时也是为了更好的促进城市发展。在进行疏浚的时候方法也是有很多的, 在施工中具体使用何种方法要根据河道的具体情况来进行选择。在科学技术不断进步的现在, 疏浚施工技术也在不断发展, 新的施工技术对不同土质和不同施工情况都能更好的适应, 同时在疏浚设备方面也得到了很大的提高, 这样对施工效率和作业成果都是有很大的影响。不同的施工条件和环境对施工技术有着很大的影响, 为了更好的保证施工的便利性, 同时在费用方面进行降低, 疏浚的效果一定要进行保证。

摘要：在经济不断发展过程中, 城市建设和农村建设都得到了很大的发展, 在城市建设过程中, 对水系的美化也提出了越来越高的要求。因此, 很多的地方在城市建设方面也出台了很多的措施, 这样能够更好的对城市中的中小型河道进行治理, 在疏浚方面综合整治效果也是非常好的, 这样对改善水系环境也是非常好的。在施工过程中, 中小型河道的疏浚效果出现了很大的变化, 改变了原有的人力为主的局面, 在施工中实现了机械操作和工程船舶操作的情况, 这样对提高生产效率来说是非常重要的。对疏浚工程施工经验进行总结, 能够更好的对施工方法进行总结, 这样也能更好地推动中小河道的治理。

航道疏浚工程施工监理控制 第2篇

想要将疏浚工程的基础搞好，就要细致的对招标工作做好，对施工队伍要选好、选准。工程的主要支撑是施工单位，施工的单位直接影响着全部的工程进度、质量以及费用控制，是疏浚工程顺畅开展的关键。同时施工监理的主要目标就是质量控制，质量有所缺失就会体现不出一定的数量，自然进度就会失去。

所以，施工监理工程当中，一定要将基础定制为质量控制，要将节省投资以及工程进度作为工程的实施目标，要按照积极帮助、热情服务、严格监理的原则，对施工的全部过程开展较为系统的管理和监督。以下运用笔者的实践经验，充分的论述航道疏浚工程的施工监理控制。

疏浚工程施工技术要点

航道疏浚能够将水运的通航能力提升，同时能够对航道航行的条件有所改善，对通航里程增加，还能够将航道整体型的经济效益提升，在一定程度上所展现的重要意义较为突出。航道治理的具体工程技术措施主要包含：整治整体工程、渠化作业、养护工程、疏浚工程等。

所涉及到的疏浚工程能够将航道维护和建设合理实现，能够运用机械、水利等方式将水下的土石方，开展转移的处理流程。疏浚工程在施工方面要将流程的定位放在首位，再进行抓泥作业，接着开展装泥作业，然后是运泥作业，最后才能够进行抛泥作业，正确的方式需要按照这样的顺序开展。此外，现场的工程技术人员，一定要具备较为丰富的实践经验，由于疏浚工程会囊括工程地质、气象等多学科的知识，所以要对知识面透彻掌握。

航道疏浚工程在施工监理时进行的三个控制点

1、工程费用的控制

凡是具备合同形式的工程项目中，都会囊括工程费用，而在合同双方中利益的体现形式是工程费用所制约的。巷道疏浚的专业监理工程师，最为重要的职责就是，需要根据合理的工程量，对付款通知进行签发。并且，还需要签发在权利的范畴之内，要对额外工程量以及合同外的工程量充分认可。在进行疏浚的阶段，所产生的额外工程是不能够对其避免的，在承包商发现之后，需要在第一时间拟定监理报告，需要让监理工程师开展现场的计量和调查，之后再根据监理的主要办法对计量上报，对费用核定。

2、质量控制

在普遍的监理工作中，对工程质量监理是较为重要的任务，同时还是一项较为系统性的工程，会囊括疏浚工艺、测量、设备以及船型等许多方面的因素。

2.1中间的测量

将中间测量作用在疏浚工程中，主要是为了对工程计量、工程进度有所掌握，将工程质量有所确保，也同样是对边坡形成以及挖槽施工回淤系统检查的必要对策。测量的工作在工程质量上的提升和控制，具备着较为关键的作用。特别是巷道疏浚工程中，因为属于较为隐蔽的工程，具备着一定的不可预见性，也就是工程不检测，质量难易提升、工程不够放心，同时工作也不能够达标。

2.2对施工技术方案和施工组织设计要严格审查

在开挖阶梯形、分层、分段的过程中，需要保证边坡的坡度和开挖的深度，要对不同标段中所上报的施工组织设计细致的审查，要对桥梁交叉处、边坡坡度以及标段交界处等主要的施工质量进行重点的控制。在审定方案的阶段，有必要召开由各个专家、各标段的施工单位、建设、设计单位所参与的技术论证会，要对施工的方案合理确定。

2.3施工过程的监理

专业的监理工程师、总监代表以及项目总监需要对疏浚工程，开展不定期或者定期的系统巡视，要在第一时间把握住疏浚工程的具体进展状况。需要对挖泥船作业区中的施工水尺，安排监理人员实施驻船的检查方式，在一定程度上是对挖深的质量进行合理控制的关键措施，同时对挖泥导标也需要驻船检查，具体是对挖槽平面的位置进行控制。会在第一时间纠正和发现施工当中所存在的偏差，要保证航槽在进行开挖的过程中，可以严谨的根据初期的设计方案分层开挖。

3、工程进度的控制

在控制疏浚工程的进度中，具体会体现在计划实施阶段中的计划调整、监控，以及工程进度的计划审批等环节中。监理工程师需要具有创新性的意识，要拟定出合理紧凑、具有余地的新型实施计划，才可以对疏浚工程项目中的主要实施过程进行指导。

对疏浚工程的进度中所蕴含的不可预测影响因素有许多，具体会包含：农忙季节劳动力不足、抛泥区矛盾、机械设备故障、气象条件等原因。这一系列的原因都会造成施工的停顿现象。另外，疏浚工程的专业监理工程师还需要按照实际的状况，开展及时并详尽的调整计划，要让工程的整体进度得到保证。

环保监理

在任何的工程监理中，环保监理是较为核心的组成部分，现今，因为工程建设还没有对工程监理机制建立健全，机械或者施工人员，对没有通过处理的污水随意的排放，导致的水体污染情况较为严重。所以，有必要对工程建设的环保监理工作合理加强，对环保工程建设中的监理机制要建立健全。在运用这样的方式下，才可以让各个环保主体互相促进、互相协作、互相制约的运行机制有效构成。就巷道疏浚工程而言，需要督促监理部门对以下的措施进行制定。

1、对环保月评比的活动要组织开展

想要将船舶施工，以及环保达标的积极性、主动性得到推动，监理的部门要在施工船舶的五个标段中，进行环保达标月的评比活动，同时要将评比结果用通报的方式，对船舶所属单位、业主以及河道管理部门正确下发。在船舶评比中持续两次得到优良的，需要进行表彰通报，然而船舶被持续两次评为环保最差的，需要对其实施退场的处理，利用这样的奖优罚劣，会将施工者的环保意识有效提升。

2、对环保监理的实施细则需要实际、切合的指定

想要将环保监理工作的规范化得到保证，需要对环保监理的实施细则开展可行、切实的编制。需要督促河道管理部门和施工单位签订相应的合同，要对船舶废油、废水开展统一形式的回收处理，相对船舶卸泥方面，驻船监理需要严谨的监控，针对抛泥不到位以及乱抛泥等行为，要开展重点的打击处理。

安全监理

巷道疏浚工程基本上都是由大型的疏浚船舶来完成的，在施工安全方面拥有着较高的要求。所以，对安全监控认真开展，是疏浚监理工作当中最重要的组成部分。以下主要介绍了安全监理应该注意的问题。

1、协调会要进行不定期的召开

安全预控想要得到加强，监理的部门需要将组织协调作用充分的发挥，利用协调会等形式将施工的干扰解决。

2、对定期以及不定期的安全检查制度合理确定

需要严格关注安全监控，一方面要对驻船监理等方面的监控措施有效安排，另一方面还需要对安全监理的定期以及不定期检查制度建立健全。定期形式的安全检查需要在每半个月进行一次，然而不定期的安全检查需要实时的开展，主要检查的是施工安全管理体制的安全设施是否完好，以及运行情况是否完善。在安全的隐患被检查出来时，一定要尽快开展整改措施，要在限期内整改完毕，同时要清退出厂完全不能够达标的船舶。

3、船舶安全员助理制度需要建立

疏浚工程中的大型施工船舶有许多，仅仅的用专职的安全员，会达不到管理的相应力度。那么，需要融合相同类别工程的安全监理经验，要建立船舶安全员的岗位，施工单位需要配备较为专职的安全员助理，对安全管理负责，合理将安全管理体系完善。

总结

基于生态防护的航道疏浚工程探讨 第3篇

关键词：航道疏浚；生态环境；生态防护

中图分类号：U616 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）21－0109－02

近年来，生态环境破坏对人类生存环境造成的负面影响越来越突出，关于河流特别是繁忙的运河航道的生态环境问题越来越受到人们的关注。作为航道建设和维护工作的重要手段之一，航道疏浚特别是基建性疏浚工程因工程量大、施工周期长、扰动大，难免对环境及周围水体造成一定程度的不良影响。因此，在强调节约能源，保护生态环境的今天，如何做好航道疏浚工程的生态防护工作，意义深远。

1航道疏浚工程对生态环境的影响

航道疏浚是指利用水力、机械或其他方法，挖掘水下土石方并进行输移处理的工程，航道疏浚既改善了通航条件及河道的行洪条件，为河道沿线地区防洪、维护城市安全起了积极作用。同时，由于当前的内河河道大多遭受了一定程度的污染，河道底泥已成为富含污染物的污染源，疏浚工程对底泥的处理还在一定程度上改善了水环境质量。但任何经济活动都会消耗能源资源，同时对环境产生一定影响，航道疏浚工程也不例外，具体如下：

1.1对陆生生态环境的影响

1.1.1敏感生态环境

若航道开挖施工陆域涉及面积经过自然保护区，则会对陆域敏感生态环境造成不利影响，若不经过，则无需考虑。

1.1.2压占植被的影响

分永久占地及临时占地两种，若永久占地面积较小，则工程压占植被对生态环境的影响较小，反之则影响较大。

1.1.3疏挖过程中的噪声污染

疏浚、吹填过程中挖泥船施工产生的噪声在一定程度上影响工程周围的生态环境。

1.1.4疏浚弃土对环境产生巨大的压力

与疏浚伴随而生的是大量的疏浚弃土，疏浚土若置于陆上，就要大面积的压废土地，且晒干后的疏浚弃土中的细颗粒会随风而动，造成空气污染；若抛于水中，将会引起抛泥区局部水域含沙浓度增加，同时还可能在沿岸流输沙作用下，引起其他的泥沙淤积问题。

1.2对水生生态环境的影响

1.2.1对浮游生物的影响

航道施工使水体悬浮物含量增加，悬浮物的瞬间高浓度的增加会大大降低水中浮游生物的生存力，进而影响水中动植物的生长与生活，但是由于悬浮物浓度恢复原状速度较快，影响较为有限。

1.2.2对大型水生植物和底栖动物的影响

疏浚面积和深度直接关系到被带走的大型水生植物和底栖动物数量。据资料显示，大多数底层栖息生物生活在表层30 cm沉积物中，若疏浚深度在7～13 cm，底层栖息动物可能会在15 d后得到恢复，若疏浚深度达到20 cm，疏浚后60 d才会开始恢复；对于水生植物而言，在2 m深的水层中，疏挖底泥1 m，1年以后，水生植物的60%恢复生长，疏挖底泥的深度达到1.4～1.8 m时，水生植物难以恢复。

1.2.3对敏感生态环境的影响

工程的施工时间若在4～10月，则会干扰局部水域某些鱼种的繁殖。湖内鱼类绝大多数为定居性鱼类，洄游鱼类极少，河道内生态系统结构简单，生物量很少，故航道工程建设对湖区和河道内的物种交流和鱼类繁殖影响不大，工程停止后还可以恢复。施工机械和人员活动也会对鸟类栖息产生影响。鸟类过冬生态环境可能在施工期间遭到一定干扰，但是干扰面积比例很小，且在施工期完成后，影响会消除，因此，施工对迁徙鸟类生态环境影响也较小。

1.2.4水质“肥化”

疏浚时机械的搅动引起细颗粒的悬扬，可能释放出氨和磷化物，使水质“肥化”，导致环境疏浚达不到预期的效果。

1.2.5疏挖过程中施工船舶造成的污染

施工船舶在航行和停泊过程中可能会有舱底油污水泄漏，影响水质。施工过程中作业船舶产生的生活污水，船舶含油污水的排放也将对水环境造成一定影响。

1.2.6污染性物质的再次输移

在挖泥和排泥操作时，水底沉淀物被扰动并重新悬浮，悬浮颗粒可能会释放出有毒的物质，并遗留在水中，对当地的水生物造成潜在危险。同时，挖掘出来的含有毒物质的淤泥若处理不当，也会造成二次污染。

2生态防护的基本内涵

如前所述，疏浚工程对环境的影响不容忽视，因此，做好航道疏浚工程的生态防护是航道建设者面临的重大课题。所谓生态防护，是指对生态进行预防性保护，即实施对生态环境进行预防性保护的各种措施，使得生态系统满足人类生存与发展的必备条件。而生态预防是指在没有被破坏的生态系统中，建立提前预防机制和措施，使得在其破坏前将对环境的破坏减少到最小范围内；生态保护是指将被损害的生态系统恢复到或接近于它受干扰前的自然状况的管理与操作过程，即重建该系统被干扰前的结构与功能及相关的物理、化学和生物学特征。

生态防护的特点如下：①生态防护是一个相对的概念，没有绝对的防护，只有相对防护。人类生存和发展的满意程度各不同，生态防护的满足程度也不同；②生态防护是一个动态概念。一个区域和国家的生态防护不是一劳永逸的，它可以随环境变化而变化；③生态防护反映自然资源环境与社会发展之间的关系。这种关系必须保持相互协调，人口、社会经济的发展不受自然资源环境的制约和限制，自然资源环境也不能因社会经济发展而遭到破坏和恶化。

3航道疏浚工程生态防护措施

3.1制订合理的疏浚方案

进行污染底泥的沉积特征、分布规律、理化性质的详细调查。在分析调查数据的基础上完成沉积物总量测算，确定合理的疏挖深度，对疏挖范围及规模、疏浚作业区的划分及工程量、疏挖方式及机械配置、工作制度及工期等做出科学合理的安排；对底泥堆放场地的选择、处置工艺的选取等都要有明确的技术方案。

3.2选择合适的疏浚时令及时间

对底栖生物来说，冬季底泥疏浚的风险最小。选择在枯水期和冬季可避开底栖生物的幼虫的生长和繁殖期（多数是气温高的月份），使疏浚对底栖生物的影响降到最小。同时，在大潮期及退潮时水流流速较大，挖泥时悬浮物和溢流泥沙较难沉淀，因此尽量减少在大潮期及退潮时进行绞吸疏浚作业。

3.3加强施工控制

疏挖过程应注意的问题：①减少对污染底泥的搅动，并采取防扩散和泄漏措施，保证高浓度吸入，以避免处于悬浮状态的污染物对周围水体造成污染。②提高定位精度和开挖精度，彻底清除污染物，并尽量减少超挖量，即在保证环保疏浚效果的前提下降低工程成本。可采用GPS—RTKD或GPS等测量方法进行施工控制。③避免输送过程中的泄漏对水体造成二次污染。④对疏浚的污染底泥进行安全处理，以防止对堆场附近的地下水及其他环境造成新的危害或潜在威胁。⑤施工过程中尽量减少对当地陆生生态系统破坏，工程临时用地在施工结束后应及时平整、植草绿化。⑥疏浚施工的噪声源主要来自于挖泥船、接力泵站（船）的柴油机动力系统，因此作业时可采取关闭船舶机舱门、在机舱内安装吸音板等方法控制挖泥船柴油机和接力泵站噪声。⑦施工过程中禁止挖泥船生活污水及垃圾的直接排放，同时要对敏感水域进行监测，及时掌握水质状况。⑧施工船舶都应在机械的下部安装油污水舱或油盘收集含油废水，大型船舶安装油水分离器，船舱要安装生活污水收集舱（柜）、集粪箱、生活垃圾收集舱（柜），所有舱底油污水、生活污水、粪便和生活垃圾要待船舶停靠港口时运至码头环卫部门指定地点统一处理。

3.4合理处置污染底泥

污染底泥的处置分为余水处理、底泥堆放两个方面进行：

3.4.1余水处理

疏浚底泥余水中的污染物大部分是颗粒态或是黏附在污泥细小颗粒上，通过强化堆场自然沉淀、间歇作业、加药促沉和过滤对余水中悬浮物颗粒的去除，基本上可以控制余水的水质。

3.4.2堆放处理

主要有堆存封闭法、生物修复、污染泥集装化和资源化利用等。底泥堆放场的选择应综合考虑可容纳的底泥体积、悬浮固体含量、底泥颗粒分布、比重、流变性或可塑性、沉降特征等因素。土地利用是把疏浚底泥应用于农田、林地、草地、湿地、市政绿化、育苗基质及严重扰动的土地修复与重建等。

3.5充分利用疏浚弃土

疏浚弃土作为一种资源，应认真分析其性质，尽可能地发掘其利用价值。疏浚弃土用途大致有：①建筑和其他工程用途，包括港口、机场建设、城市和住宅建设等；②置换回填；③建筑材料，如加入水泥使其固化，制成建筑砌块；④海岸保护和侵蚀控制；⑤覆盖，即在离岸回填区使用洁净疏浚物覆盖污染疏浚物；⑥人工补滩；⑦野生动物栖息地的扩建；⑧用于渔业；⑨建设国家公园和娱乐场所；⑩用于农业、森林业和园艺；○11露天矿的回填和固体垃圾的管理。

参考文献

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2 谭学理.天津港北航道一期疏浚工程环境保护措施浅析［J］.湖南水利水电，2008（3）：76～77

3 可建伟、彭建军、王建敏.环保疏浚技术在西湖治理工程中的应用［J］.科学信息，2010（15）：286～309

Based on Ecological Protection of the Waterway Dredging

Lao Jiaqiao

Abstract: This article from the dredging works to start on the ecological environment, in dealing with ecological protection of the basic content, based on the proposed dredging project in the application of eco－protection technology, specific measures to strengthen ecological and environmental protection.

疏浚作业 第4篇

【关键词】 航道疏浚；硬黏土；高压冲水；耙头；切削力

黏土又称可塑性土，其黏度及硬度可通过塑性指数、塑限、液限、密度等参数来表示。黏土一般由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成。一般在原地风化、颗粒较大而成分接近于原来石块的，称为原生黏土或一次黏土；而黏土继续风化而变幼，再经流水及风力的迁移，并在下游形成一层厚厚的黏土，称之为次生黏土或二次黏土。硬质黏土主要由高岭石及硬水铝石、伊利石、叶腊石等矿物组成，Al2O3含量（熟料）为30%～50%，耐火度达～℃，耐火性及高温下的热稳定性均较好。硬质黏土质地坚硬，呈致密块状、鲕状，较易风化，不具有可塑性。

对航道疏浚工程来说，黏土是较难开挖的一类土质，其难度主要表现在破土能力弱、抛泥黏滞、耙头容易堵塞等现象，对疏浚船舶施工设备及工艺有着较高的要求，需要在施工中给予充分的重视，并不断地探索。

本文从增加破土能力、抛泥效率和减少耙头堵塞等3个方面进行设计及研究，以期提高开挖硬黏土施工效率。

1 硬黏土施工工艺及实践

1.1 增加耙头破土能力

耙头的破土能力主要与其切削力有关，而切削力的大小与比能有关。比能，是指切削1 m3土所需要的能量，可表示为

由式（2）可以看出，耙头所需要的切削力与比能、切削深度及耙头宽度有关。比能因不同的土质而有所不同，耙头宽度因受船舶尺寸的影响而固定不变，因此，耙头获得的切削力与切削深度成线性关系。要想获得较高的切削力来提高产量，就应尽量提高耙头的破土深度，而耙头的破土深度主要取决于耙头的重量、耙齿的类型，以及高压冲水的压力和角度。耙吸船通常使用的是威龙耙头，耙头质量为25 t，实践证明这一质量对于该施工区域的黏土有较好的破土能力。

威龙耙头安装了两排耙齿，以加大刀耙头的破土深度；在每个耙齿上设计一个孔型的水平高压冲水出水口，在耐磨块上再加一排螺栓型高压冲水，用以提高水流对土壤的切削力。在第一层耙齿根部靠后一点的位置安装了一排螺栓型的垂直高压冲水，在耙头活动罩上加上一排螺栓型的水平高压冲水，以减少黏土堵塞在耙头内（见图1）。

通过航道施工过程分析，根据工程土质，当高压冲水的压力达到0.8 MPa时，耙头有较好的破土效果。实践证明，适当调节波浪补偿器的压力，使耙头与地面达到较好的贴合，破土能力的效果会更好。

1.2 提高抛泥效率

在硬黏土开挖过程中，抛泥的时间长短及质量直接影响到施工的效率。耙吸船使用的是锥形泥门，泥门直径为3.5 m，泥门油缸最大行程为，且泥门靠船体两侧分布，中间为三角舱，疏浚土从泥门侧面抛出船底。实践证明，这种泥门形式不适合黏土的抛泻，大量黏土堆积在泥门斜面及三角舱斜面上，尤其是三角舱壁上。虽然三角舱顶部配有高压冲水，但效果并不明显，主要是由于喷嘴的角度单一，存在大量死角，只有被水冲到的地方才会形成一条深沟，而冲不到的地方，黏土堆积严重；因此，在设计三角舱壁时，侧面应安装2～4个横向的高压冲水喷嘴，加大冲刷面积，减小黏土在三角舱上的堆积。此外，在抛泥的工艺上也可加以一定的改进。正常的抛泥方式是将所有泥门打开进行抛泥，但在施工过程中发现，这种做法导致泥舱后半部分的4组泥门堆积大量黏土。

经过分析，在泥舱抛泥时，前半部分的8组泥门主要以沙为主，含有少量小块黏土，土质较为疏松，较容易抛出，后半部分的4组泥门主要为硬性黏土。针对这一情况，耙吸船需要采用针对该工程的特殊抛泥方式：先打开后半部分的4组泥门，并全部打开高压冲水，利用舱内水的压力将这4组泥门打通；待打通后再开其他8组泥门，再配以高压冲水将前面的沙冲掉。此种抛泥方式大大节省了抛泥时间，使挖泥效率得到了显著的提高。根据施工过程的统计，使用此种抛泥方式，每船次能够节省抛泥时间30 min。

1.3 减少耙头堵塞

在硬黏土开挖过程中，耙头堵塞一直是困扰施工的问题之一。目前，解决这一问题的有效办法就是在耙头内安装高压冲水，对耙头内的黏土进行冲刷，但由于耙吸船使用的耙头高压冲水喷嘴过多，冲刷作用并不明显，因此起耙后有大量黏土堵塞在耙头空腔中。

根据工程实践，在硬黏土开挖过程中，耙齿数量过多会加剧耙头的堵塞程度，因此，船舶对耙齿的数量及高压冲水的安装位置进行了改造。经过一段时间的观察及反复试验发现，每隔3个耙齿保留1个高压冲水装置时耙头堵塞最少。数据记录表明，在硬黏土开挖过程中，减少耙齿的数量并不会影响施工的效率，原因在于随着耙头堵塞的减少，硬黏土的浓度明显提高。

通过施工可以发现，耙头格栅的大小对耙头的堵塞也存在一定的影响。格栅过大，会使过大的杂物通过格栅进入泥泵，从而对泥泵和疏浚管路造成一定程度的破坏，合理设计格栅的大小也是减少耙头堵塞的良好方法。以耙头格栅大小为300 mm €？300 mm的耙吸船为例，通过实际施工发现，大部分黏土堵塞在300 mm ×300 mm的小格内（见图2）。适当增加小格的宽度，将部分格栅变成300 mm ×400 mm，而最底层的大格尺寸仍保持300 mm × mm（见图3），可以避免过大的杂物进入耙头。改装后发现堵塞现象有所好转。

目前，耙吸船采用的减少耙头堵塞方法为泥沙冲击法。由于施工区域边坡外为中沙，该种沙对耙头内黏土的冲刷作用要远大于水流的冲刷作用，因此，无论是在施工过程中调头还是起耙时，应先进行2～3 min耙头槽外挖沙作业再停泵，此时耙头内的黏土基本被冲洗干净，可再放耙或上架。耙头内不被堵塞，提高了黏土的流量及浓度，从而提高施工效率。

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