港航實(shí)務(wù)疏浚與吹填技術(shù)

1E412060疏浚與吹填工程技術(shù)2023/1/1411E412060掌握疏浚與吹填工程技術(shù)疏浚工程：采用水力或機(jī)械的方法為拓寬、加深水域而進(jìn)行的水下土石方開挖工程。疏浚工程分為基建性疏浚和維護(hù)性疏浚?；ㄐ允杩＃骸?，具有新建、改建、擴(kuò)建性質(zhì)的疏浚。維護(hù)性疏浚：為維護(hù)或恢復(fù)某一指定水域…。吹填工程：挖泥船挖取的泥沙，通過排泥管線輸送到指定地點(diǎn)進(jìn)行填筑的作業(yè)。2023/1/142挖泥船分類：挖泥船水力式機(jī)械式氣動(dòng)式耙吸式絞吸式吸揚(yáng)式噴水式空氣泵挖泥船空氣提升挖泥船鏈斗式抓斗式鏟斗式1E412060掌握疏浚與吹填工程技術(shù)2023/1/1431E412061耙吸式挖泥船2023/1/1442023/1/1451E412061耙吸式挖泥船耙頭功能：挖、吸，裝上耙齒可耙松泥土。耙吸船施工過程示意圖

一、工作原理

1E412061耙吸式挖泥船(見教材與視頻)二、技術(shù)性能

耙吸挖泥船技術(shù)性能主要技術(shù)參數(shù)有艙容、挖深、航速、裝機(jī)功率等。2023/1/1461、優(yōu)點(diǎn)：(1)具有良好的航海性能(2)具有自航、自挖、自載和自卸的能力(3)在挖泥作業(yè)中處于船舶航行狀態(tài)、不占用大量水域或封鎖航道特別適合于水域開闊的海港和河口港較長距離的航道施工。多用于挖掘淤泥和流沙，也能夠挖掘水下黏土、密實(shí)的細(xì)沙。2、缺點(diǎn)：(1)船舶在航行和漂浮獎(jiǎng)態(tài)下作業(yè)，挖掘后的平整差；(2)

超挖土方較多。二、耙吸船的特點(diǎn)★

2023/1/147三、生產(chǎn)率計(jì)算1E412061耙吸式挖泥船挖泥船循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)生產(chǎn)率耙吸式挖泥船裝艙施工的循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)生產(chǎn)率與：空載航行時(shí)間、重載航行時(shí)間和拋泥航行時(shí)間有關(guān)。影響耙吸船生產(chǎn)率的主要因素是：土質(zhì)、挖深、挖槽長度與運(yùn)距。案例：1E412061G---一次挖槽長度挖泥滿艙裝載載重量γs---土質(zhì)（天然）密度t/m3;γW---當(dāng)?shù)厮拿芏龋瑃/m3;Q---艙容（m3）重載時(shí)間輕載時(shí)間挖泥時(shí)間挖泥船循環(huán)周期時(shí)間泥艙裝載土方量2023/1/1481E412061耙吸式挖泥船四、時(shí)間利用率計(jì)算▲

1、影響挖泥船時(shí)間利用率的客觀因素①強(qiáng)風(fēng)及其風(fēng)向情況，…；②風(fēng)浪波高…；③濃霧；④水流；⑤冰凌；⑥潮汐；⑦施工干擾，……；

2、時(shí)間利用率計(jì)算：2023/1/149五、耙吸式挖泥船主要疏浚儀器配置（一）壓力表(含真空表)；（二）裝載指示儀：耙吸挖泥船上通常裝有裝載指示儀1E412061耙吸式挖泥船（三）差分全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（DGPS）2023/1/1410六、耙吸式挖泥船施工工藝施工方法有：裝艙(裝艙溢流)施工法、旁通(邊拋)施工法吹填施工法；挖泥采用分段、分層等工藝施工。（一）施工方法

1、裝艙法施工（1）適用條件：有足夠的水深和航行、調(diào)頭水域及適宜的拋泥區(qū)。（2）艙容計(jì)算：耙吸船選用的艙容與泥艙內(nèi)的泥漿平均密度成反比。對(duì)于有艙容可調(diào)節(jié)的耙吸船在疏浚：淤泥、粉細(xì)砂及粉土?xí)r宜采用大艙容。當(dāng)計(jì)算的艙容在挖泥船兩檔艙容之間時(shí)，應(yīng)取高一檔的艙容。2023/1/1411（一）施工方法

1、裝艙法施工---拋泥方式艙底拋泥六、耙吸式挖泥船施工工藝艏噴艏噴艏吹船舷溢流口裝艙溢流法裝艙法施工的適用條件？裝艙法施工有幾種拋泥方式？如何調(diào)節(jié)艙容？裝艙溢流的作用與要求？2023/1/14122、旁通或邊拋施工耙吸式挖泥船設(shè)有專門的旁通口，泥泵吸上來的泥漿經(jīng)旁通口直接排入水中。這種方法稱為旁通法。適用條件（1）～（4）邊拋法耙吸船配有邊拋管，可以進(jìn)行邊拋式拋泥。（一）施工方法2023/1/14132、旁通或邊拋施工(5)吹填施工

①接岸管吹泥②系泊浮筒接水上管吹泥③噴射吹泥

2023/1/1414（一）施工方法艏吹噴射工藝流程：

1、分段施工：什么情況下要分段？如何分段？按長度、水深、航行避讓、合同要求。

2、分層施工：什么情況下要分層？如何分層？按泥層厚度、水深、合同要求。

3、施工順序：由淺入深、由上游至下游、先兩側(cè)后中間

（二）施工工藝要求施工上線挖泥裝艙重載航行至拋泥區(qū)拋泥輕載航行2023/1/1415六、耙吸式挖泥船施工工藝（二）施工工藝要求4、其他工藝要求根據(jù)開挖的土質(zhì)選擇航速，對(duì)淤泥、淤泥質(zhì)土和松散的砂，對(duì)地航速宜采用2～3kn；對(duì)黏土和中密以上的砂土，對(duì)地航速宜采用3～4kn。應(yīng)根據(jù)土質(zhì)和耙深，調(diào)節(jié)波浪補(bǔ)償器的壓力，以保持耙頭對(duì)地有合適的壓力。對(duì)軟土，耙頭對(duì)地壓力宜小一些；密實(shí)(較硬)土質(zhì)時(shí)宜大一些。波浪補(bǔ)償器壓力的調(diào)節(jié)應(yīng)先大后小。2023/1/14161、耙頭的功能挖、吸泥土。2、耙頭疏松水底泥砂主要方式三種方式：沖刷、高壓沖水、機(jī)械切削。3、耙頭的分類(1)沖刷型耙頭(2)挖掘型耙頭2023/1/1417（三）耙頭的選用

六、耙吸式挖泥船施工工藝(1)沖刷型耙頭(2)挖掘型耙（三）耙頭的選用

加里福尼亞耙頭六、耙吸式挖泥船施工工藝2023/1/1418（三）耙頭的選用

六、耙吸式挖泥船施工工藝IHC活動(dòng)罩式耙頭IHC威龍耙頭耙頭活動(dòng)罩承擔(dān)著把耙頭的挖掘、水力沖刷、泥漿混合與輸送的工作。2023/1/14193、耙吸挖泥船各類耙頭適用的土質(zhì)：表61-2應(yīng)根據(jù)土質(zhì)選用不耙頭：挖淤泥、淤泥質(zhì)土、軟黏土宜選用“IHC”耙頭（挖掘型）；挖松散和中等密實(shí)的砂選用“加利福尼亞”耙頭（沖刷型）；挖密實(shí)的砂土應(yīng)在耙頭上加高壓沖水；挖較硬黏性土或砂土，宜在耙頭上加切削齒或采用與推進(jìn)功率相匹配的切削型耙頭。（三）耙頭的選用

2023/1/14201E412062絞吸式挖泥船一、基本原理2023/1/1421一、基本原理絞吸式挖泥船是水力式挖泥船中較普遍的一種。1、工作過程是：根據(jù)土質(zhì)安裝絞刀→絞松泥沙→泥泵吸泥(泥)→排泥管輸泥至卸泥區(qū)1E412062絞吸式挖泥船2023/1/1422一、基本原理(1)優(yōu)點(diǎn)能夠?qū)⑼诰颉⑤斔?、排出和處理泥漿等疏浚工序一次完成，能夠在施工中連續(xù)作業(yè)。它是一種效率較高、成本較低、工程質(zhì)量容易控制的挖泥船，能開挖的土質(zhì)范圍較廣。(2)缺點(diǎn)抗風(fēng)浪能力較差，不適宜在無屏障的開闊水域施工。排泥距離和排高大于挖泥船泥泵所產(chǎn)生的總水頭時(shí)，如不采用接力泵就不能施工。水下障礙較多時(shí)工效極低。2023/1/14232、絞吸挖泥船特點(diǎn)二、技術(shù)性能主要技術(shù)參數(shù)：標(biāo)稱生產(chǎn)率、總裝機(jī)功率、泥泵功率、絞刀功率吸排泥管徑、挖深、排距等。其中主要的挖泥設(shè)備是：絞刀、泥泵；增加挖泥深度，提高挖泥能力的技術(shù)措施是：將泥泵安裝在船體盡可能低的位置；在絞刀架上安裝潛水泵。絞吸式挖泥船的適用范圍：適用工程：港口、河道、湖泊的疏浚工程，特別適合于吹填造地工程；適用土質(zhì)：砂、砂質(zhì)黏土、砂礫、黏性土等。2023/1/1424三、生產(chǎn)率計(jì)算

絞吸挖泥船生產(chǎn)率包括挖掘生產(chǎn)率和泥泵管路吸輸生產(chǎn)率，以兩者中取其較小者代表其生產(chǎn)率。挖掘生產(chǎn)率主要與挖掘的土質(zhì)、絞刀功率、橫移絞車功率(絞刀前移距)等因素有關(guān)。(一)挖掘生產(chǎn)率(二)泥泵管路吸輸生產(chǎn)率R：管路半徑mV：管內(nèi)泥漿平均流速m/h2023/1/1425四、絞吸式挖泥船主要疏浚儀器配置

壓力表(真空表)、濃度計(jì)、流量計(jì)、產(chǎn)量計(jì)、絞刀位置指示儀等。吸泥口堵塞時(shí)，儀表的讀數(shù)變化情況是：濃度表讀數(shù)小、壓力表讀數(shù)低。五、絞吸式挖泥船施工工藝主要工藝流程：開工展布是挖泥船挖泥開工前的準(zhǔn)備工作，包括定船位、拋錨、架接水上、水下及岸上排泥管線等。

絞吸船挖泥

管線輸送

吹填區(qū)2023/1/1426（一）施工方法主要施工方法：絞吸挖泥船采用橫挖法施工，分條、分段、分層、順流、逆流挖泥。1、裝有鋼樁的絞吸挖泥船在一般施工地區(qū)，應(yīng)采用對(duì)稱鋼樁橫挖法或鋼樁臺(tái)車橫挖法進(jìn)行施工；2、在風(fēng)浪較大的地區(qū)，裝有三纜定位設(shè)備的挖泥船，應(yīng)采用三纜定位橫挖法施工；3、……五、絞吸式挖泥船施工工藝2023/1/1427置于橋梁前部的左右邊錨和錨纜2023/1/1428（二）工藝要求1、分條施工：(1)

……，絞吸挖泥船的最大挖寬一般不宜超過船長的1.1~1.2倍，(2)采用三纜橫挖法施工時(shí)，分條寬度由船的長度和擺動(dòng)角宜選用70°~90°，最大(挖泥)寬度不宜大船長的4倍。五、絞吸式挖泥船施工工藝2023/1/1429（二）工藝要求2023/1/14302、分段施工什么情況下應(yīng)分段施工？挖槽長度大于挖泥船水上管線的有效伸展長度時(shí)，……。挖槽轉(zhuǎn)向曲線段需分成若干直線段開挖時(shí)，……。挖槽規(guī)格不一或工期要求不同，應(yīng)按合同的要求進(jìn)行分段施工。受航行或其他因素干擾，可按需要分段施工。（二）工藝要求2023/1/14313、分層施工什么情況下應(yīng)分層施工？疏浚區(qū)泥層厚度很厚時(shí)應(yīng)分層施工；當(dāng)工程對(duì)邊坡的質(zhì)量要求較高時(shí)；當(dāng)合同要求分期達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)；當(dāng)挖泥船的最大深度在高潮時(shí)達(dá)不到設(shè)計(jì)深度，或在低潮時(shí)疏浚區(qū)的水深小于挖泥船的吃水或最小挖深時(shí)。如何分層？分層挖泥的厚度…，宜取絞刀直徑的0.5~2.5倍，…，分層的上層宜較厚，…。最后一層應(yīng)較薄，…。依據(jù)土質(zhì)情況和挖掘設(shè)備尺度確定分層厚度。根據(jù)挖泥船吃水的最小挖深與潮水的漲落分層。2023/1/14324、順流、逆流施工在內(nèi)河施工采用鋼樁定位時(shí)，宜采用順流施工；采用錨纜橫挖法時(shí)，宜采用逆流施工。當(dāng)流速較大的情況下，可采用順流施工，并以尾錨以策安全。5、定位與拋錨定位與拋錨應(yīng)根據(jù)風(fēng)與流條件，嚴(yán)禁挖泥船行進(jìn)中放鋼樁★（二）工藝要求2023/1/1433絞刀類型有：開式絞刀、閉式絞刀、齒式絞刀、沖水絞刀、斗輪式絞刀、立式絞刀等。2023/1/1434（三）絞刀選用適于挖掘硬質(zhì)土、粘性土和密實(shí)沙。齒形2023/1/1435絞吸挖泥船各類絞刀適用土質(zhì)：表2062絞刀選用注意事項(xiàng)：……。2023/1/1436（三）絞刀選用（三）絞刀選用五、絞吸式挖泥船施工工藝適于清除河湖（水庫）底部污染淤泥。工作原理：利用上下鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)鏈節(jié)板使泥斗連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)而自河底挖掘泥土。1E412063鏈斗式挖泥船2023/1/1437一、基本原理鏈斗式挖泥船是機(jī)械式挖泥船。工作原理：利用上下鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)鏈節(jié)板使泥斗連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)而自河底挖掘泥土。主要挖泥部件有：斗橋、斗鏈、泥斗。二、技術(shù)性能鏈斗挖泥船均采用可變速裝置，使之在挖泥作業(yè)中改變不同的斗速和切削力，以適應(yīng)挖掘各種不同土質(zhì)。衡量該船技術(shù)性能的主要參數(shù)有：標(biāo)稱生產(chǎn)率、斗容、挖深等。鏈斗挖泥船適于在風(fēng)浪小、流速小、能見度好的開闊水域施工。2023/1/1438三、生產(chǎn)率計(jì)算(案例)★鏈斗挖泥船的生產(chǎn)率簡單算式四、輔助船舶的選配★（一）泥駁（二）拖船（三）其他輔助船舶五、鏈斗式挖泥船主要疏浚儀器的配置前移距指示儀泥斗轉(zhuǎn)數(shù)指示儀下放深度指示儀GPS定位系統(tǒng)等1E412063鏈斗式挖泥船2023/1/1439六、鏈斗式挖泥船施工工藝鏈斗船挖泥裝駁泥駁航行至拋泥區(qū)拋泥泥駁返航至挖泥區(qū)鏈斗挖泥船進(jìn)點(diǎn)定位：順流就位？逆流就位？1E412063鏈斗式挖泥船2023/1/1440六、鏈斗式挖泥船施工工藝

（一）施工方法：斜向橫挖法、扇形橫挖法、十字形橫挖法、平行橫挖法；十字形橫挖法★施工方法選擇原則：斜向橫挖：水域條件好扇形橫挖：挖槽邊緣水深小于挖泥船吃水十字橫挖：挖槽寬度小于挖泥船長度平行橫挖：水流流速較大2023/1/1441（二）施工工藝要求1、…，對(duì)500m3/h鏈斗挖泥船挖寬宜為60~100m，對(duì)750m3/h鏈斗船宜為80~120m.…….2~3自閱4、……，分層厚度一般采用斗高的1~2倍，…….5、鏈斗挖泥船宜采用逆流施工。6、鏈斗船作業(yè)時(shí)，一般布設(shè)6個(gè)錨，錨的拋設(shè)應(yīng)滿足下列要求：主錨的拋設(shè)位置：在挖槽中心線上?！似谀鄬雍竦囊粋?cè)，或主流一側(cè)，主錨拋設(shè)長度一般為400~900m.….尾錨拋設(shè)：順流施工時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)尾錨，并增加拋設(shè)長度。逆流施工時(shí)，尾錨可就近拋設(shè)或不拋設(shè)、…拋設(shè)長度宜為100~200m(已減少拋設(shè)長度)；2023/1/1442

邊錨的拋設(shè)

逆流施工時(shí)，前邊錨宜超前20°左右，后邊錨可不超前，當(dāng)不設(shè)尾錨時(shí)，后邊錨可拋設(shè)成八字形，順流施工時(shí)，后邊錨滯后15°。（三）泥駁作業(yè)

一般雙面泊駁，單面泊駁換駁方式有：吊艄換駁：適用于順流挖泥夾綁換駁：適用于逆流挖泥絞駁換駁：適用于順流挖泥專配靠駁拖輪：適用于逆流挖泥時(shí)，施工水域較窄。2023/1/1443水流水流水流水流吊艄換駁絞駁換駁隔檔換駁專配靠(離)泊駁拖輪換駁方式2023/1/14441E412064抓斗挖泥船工作原理：通過抓斗插入泥層和閉合挖掘泥土。2023/1/1445一、基本原理抓斗挖泥船屬機(jī)械式挖泥船二、技術(shù)性能優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單，(挖泥機(jī)械的)磨損部件少、(船舶的)造價(jià)低廉。抓斗挖泥船一般以抓斗斗容來衡量其生產(chǎn)能力的大小。三、生產(chǎn)率的計(jì)算★四、儀器配置五、抓斗式挖泥船施工工藝：流程圖（一）施工方法：一般采取縱挖式施工。2023/1/1446（二）施工工藝要求1、分條、分段、分層施工工藝要求(1)什么情況下應(yīng)該分條？分條寬度如何確定？(2)什么情況下應(yīng)該分段？分段長度取多少？(3)什么情況下應(yīng)該分層？分層厚度如何確定？2、其他工藝要求：見教材3、抓斗的選用(多選與單選)五、抓斗式挖泥船施工工藝2023/1/14471E412065吹填工程

一、吹填工程的主要程序：……

二、吹填工程施工方法：表065-1

三、吹填土方量計(jì)算

疏浚工程:以水下自然土方計(jì)算,包括超深超寬和施工期回淤量。吹填工程:以吹填方換算成水下自然土方量計(jì)算,包括超填、固結(jié)、沉降和流失的土方量。2023/1/1448

四、吹填工程施工工藝要求（一）吹填區(qū)內(nèi)管線布設(shè)

1、排泥管管線布置：應(yīng)滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高、吹填范圍、吹填厚度的要求……。

2、排泥管線的間距應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求、泥泵功率、吹填土的特性、吹填土的流程和坡度等因素確定。各類吹填土的坡度：表065-23~4自閱1E412065吹填工程2023/1/1449（二）分期、分區(qū)和分層吹填的工藝要求

1、當(dāng)吹填區(qū)水深滿足耙吸挖泥船或泥駁的的滿載吃水，并具有通航條件時(shí)，可采用水下拋填的方法進(jìn)行水下部分填筑。

2、吹填施工，什么情況下可分階段完成？（三）不同土質(zhì)的吹填施工藝要求：自閱四、吹填工程施工工藝要求1E412065吹填工程2023/1/1450（四）排水口的布設(shè)要求1、排水口的位置應(yīng)根據(jù)吹填區(qū)地形、幾何形狀、排泥管的布置、容泥量及排泥總量等因素確定。2、……，一般多布設(shè)在吹填區(qū)的死角或遠(yuǎn)離排泥管線出口的地方。3~4自閱5、…排水口結(jié)構(gòu)型式有：溢流堰式排水口、薄壁堰式排水閘、閘箱埋管式排水口、圍埝埋管式排水口。四、吹填工程施工工藝要求2023/1/1451吹填圍埝及排水口(水門)布置方式2023/1/14522023/1/14532023/1/14542023/1/14551E412065吹填工程當(dāng)采用陸上吹填時(shí)，應(yīng)做的準(zhǔn)備工作有：選擇吹填區(qū)、建造圍堰、設(shè)泄水和敷設(shè)排泥管線。1、選擇吹填區(qū)①挖泥船泥泵的吹程以內(nèi)。②泄水對(duì)周圍無影響。③有足夠的面積，能容納所挖的泥量。吹填區(qū)容量：擴(kuò)展2023/1/1456如分期分層吹填，圍堰亦可相應(yīng)分期、分層填筑，上層圍堰坡腳在下層內(nèi)坡上，且滲水的浸潤線不應(yīng)超出下一層的外坡腳。頂標(biāo)高：h=hT+hC+hAhT——設(shè)計(jì)吹填標(biāo)高h(yuǎn)C——預(yù)留沉降量hA——安全超高，內(nèi)河取0.3～0.5m，海港取0.5～1.0m1E412065吹填工程擴(kuò)展2023/1/1457吹填區(qū)圍堰擴(kuò)展2023/1/14581E412070了解環(huán)保疏浚、疏浚環(huán)保的概念1E412071環(huán)保疏浚一、概述：環(huán)保疏浚的主要目的是清除(水體中的)污染底泥?！?/p>

疏浚施工過程對(duì)水體中的污染物遷移影響主要表現(xiàn)（1）水中污染物在水體中變化①機(jī)械遷移

②物理-化學(xué)轉(zhuǎn)化

③生物性轉(zhuǎn)化（2）拋泥和棄土過程中污染物的變化水體中吸附的污染物由水相轉(zhuǎn)化為固相形成新的污染形態(tài)在拋泥區(qū)的氧化環(huán)境發(fā)生變化，形成污染物新的擴(kuò)散條件和范圍，可造成二次污染。二~三：自閱2023/1/14591E412071環(huán)保疏浚四、環(huán)保疏浚的技術(shù)特點(diǎn)環(huán)保疏浚與工程疏浚的區(qū)別：表071-2主要特點(diǎn)是：疏浚泥層厚度薄，疏浚精度要求高，疏浚過程二次污染控制要求嚴(yán)格?！?/p>

減少棄泥二次污染的措施（1）采用化學(xué)或生物方法，將疏浚泥土變成不污染的陸域土地填充料。（2）將河底泥燒制陶瓷和粘土磚。（3）利用疏浚淤泥作為城市綠