航道疏浚工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

環(huán)境修復(fù)網(wǎng)訊:摘要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，港口吞吐量以及對(duì)應(yīng)的船舶數(shù)量均表現(xiàn)出持續(xù)增加的趨勢，這在一定程度上推動(dòng)了我國水路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展。傳統(tǒng)方式下的港口與航道已經(jīng)無法滿足當(dāng)前的水路運(yùn)輸需求，這一問題受到了有關(guān)部門的高度關(guān)注。港口與航道擴(kuò)建施工的工程難點(diǎn)較多，并潛在諸多干擾因素，因此有必要對(duì)其展開技術(shù)探討，提出可行的技術(shù)方案。

關(guān)鍵詞：航道疏浚；工程設(shè)計(jì)；要點(diǎn)

1工程概況

某港口出海航道30#標(biāo)全程共31km。該水道既是運(yùn)河干線集疏運(yùn)的主通道，也是港區(qū)至沿海運(yùn)輸主通道，以及珠江三角洲中部地區(qū)通往深圳、中山3000噸級(jí)便捷通道。因此對(duì)該水道開展3000噸級(jí)整治工作是十分必要的。

經(jīng)過實(shí)地踏勘走訪并結(jié)合水深地形測量資料，以及航道、海事、交通、水利等相關(guān)部門的整治建議。改航道整治工作的重點(diǎn)在于疏浚工程。疏浚工程如何確定相關(guān)參數(shù)，把握相關(guān)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，確保工程能夠順利實(shí)施，起到了非常關(guān)鍵的作用。

2疏浚工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1航道設(shè)計(jì)水深及航道寬度的確定

航道設(shè)計(jì)水深及寬度的確定時(shí)應(yīng)注意疏浚地質(zhì)、船舶類型、水文條件、安全距離等。其中內(nèi)河航道水深可根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》公式H=T+△H進(jìn)行計(jì)算;海輪航道通航水深可根據(jù)《海港總體設(shè)計(jì)規(guī)范》公式D0=T+Z0+Z1+Z2+Z3，航道設(shè)計(jì)水深:D=D0+Z4進(jìn)行計(jì)算。

2.2疏浚邊坡的確定

疏浚區(qū)域的土質(zhì)、水動(dòng)力條件、以往整治邊坡情況、上下游銜接航道邊坡情況、數(shù)學(xué)模型研究和疏浚設(shè)備等均影響疏浚邊坡的確定。而疏浚邊坡的確定又直接影響到工程量和工程造價(jià)，以及日后的回淤等方面，可謂牽一發(fā)而動(dòng)全身。

根據(jù)巖土勘察結(jié)果，本次疏浚深度內(nèi)河床底質(zhì)以淤泥、淤泥質(zhì)土為主，其標(biāo)貫擊數(shù)N在2～4擊之間、天然重度γ在15～17KN/m³之間、天然含水率ω為40%～85%左右。結(jié)合《疏浚與吹填工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求和數(shù)學(xué)模型研究推薦的邊坡成果，蕉門口至新龍?zhí)卮髽蚝佣瓮诓墼O(shè)計(jì)邊坡取1:8，新龍?zhí)卮髽蛑翉V州港出海航挖槽設(shè)計(jì)邊坡取1:10。

2.3挖泥設(shè)備的選擇

疏浚設(shè)備的選取直接關(guān)系到超寬、超深工程量計(jì)量，進(jìn)而影響到工程造價(jià)。疏浚設(shè)備應(yīng)結(jié)合工程規(guī)模、建設(shè)要求、現(xiàn)場水域條件、巖土的可挖性、現(xiàn)場的自然條件等因素進(jìn)行選擇。

根據(jù)本工程特點(diǎn)，結(jié)合各疏浚施工船機(jī)的適應(yīng)范圍與能力，本工程施工可有以下疏浚船機(jī)可供選擇:一是抓斗式挖泥船，該設(shè)備對(duì)土質(zhì)的適應(yīng)能力較強(qiáng)，可調(diào)節(jié)斗速來挖掘除巖土之外的各種土質(zhì)，挖槽底部比較平整、挖深誤差較小，容易控制超寬。其主要缺點(diǎn)是施工中需拋錨及移位太多，伸展范圍大而干擾通航;二是耙吸挖泥船，具有船舶大、抗風(fēng)能力強(qiáng)，適合于開挖狹長航道，尤其是在水域開闊的海港和河口較長距離的航道作業(yè)，不需要占用大量水域或者封鎖航道，基本上不影響通航。但由于船舶大、吃水深，要求施工地區(qū)內(nèi)有足夠的水深和調(diào)頭及拋泥的水域，因而施工地區(qū)有一定的局限性。

2.4拋泥區(qū)的選取

拋泥區(qū)的選取在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能接近疏浚施工地點(diǎn)，減少棄土運(yùn)距，節(jié)約工程造價(jià);同時(shí)應(yīng)兼顧環(huán)保及附近水域的環(huán)境，減少棄土對(duì)環(huán)境及生態(tài)的影響;不要影響正常的通航等。

疏浚物的處理主要分為陸拋(回填)和水拋(即海洋傾倒)兩種方式。結(jié)合本工程的特點(diǎn)，采用水拋方式可選擇在坭洲頭棄土區(qū)、淇澳島東北棄土區(qū)、淇澳島東南棄土區(qū)和黃茅島南棄土區(qū)。但這四個(gè)棄土區(qū)均離本項(xiàng)目較遠(yuǎn)，運(yùn)距較大，不經(jīng)濟(jì)。經(jīng)調(diào)查走訪，距離本項(xiàng)目僅35㎞的中山市火炬開發(fā)區(qū)臨港工業(yè)園需要大量疏浚土。經(jīng)溝通協(xié)商，最終將疏浚土采用陸拋方式用于臨港工業(yè)園的回填之用，既滿足了工業(yè)園取土的需求，又解決了本次疏浚土的安置問題，同時(shí)也大大縮短了運(yùn)輸距離，節(jié)約了工程造價(jià)，起到“一箭三雕”的效果。

3疏浚施工中港口和航道通航安全保障措施

3.1減小施工船舶之間的干擾

(1)航道里程1+000以內(nèi)及部分港池水域，TDC的通旭和通遠(yuǎn)在此段施工，JDN的140000m3耙吸船在航道里程3+000以外施工，另一條7500m3耙吸船在航道里程1+500到3+000段施工。如果JDN的140000m3耙吸船出港拋泥，則安排JDN的7500m3耙吸船進(jìn)入3+000以外施工。

(2)反鏟船Bernini，完成2號(hào)電纜溝作業(yè)后，調(diào)至碼頭前沿作業(yè)。兩條泥駁走擬建航道進(jìn)出港。

(3)Boskalis反鏟船進(jìn)場后，施工外段彎道邊線邊坡區(qū)域，施工順序按照項(xiàng)目部安排，泥駁到齊以后到航道北側(cè)施工。兩條泥駁走擬建航道進(jìn)出港。

(4)反鏟船MP40安排在港池附近施工，這樣泥駁可以走工藝航道進(jìn)出。

3.2項(xiàng)目部設(shè)立聯(lián)合調(diào)度室

項(xiàng)目部安排協(xié)調(diào)人和俄籍調(diào)度聯(lián)合值班，統(tǒng)一協(xié)調(diào)項(xiàng)目所有施工船舶。各船舶進(jìn)出施工區(qū)、主航道，泥駁靠離主船，反鏟船移船均需向協(xié)調(diào)人申請(qǐng)。協(xié)調(diào)人為施工船舶編隊(duì);禁止船舶進(jìn)、出施工區(qū);禁止三船會(huì)遇;建議自航船使用安全航速;安排反鏟船移船;推遲可能干擾施工區(qū)域的船舶離泊;指示船舶調(diào)整位置;協(xié)調(diào)施工船舶之間的避讓，避免緊迫局面的發(fā)生;督促船舶在能見度不良的情況下嚴(yán)格執(zhí)行霧航規(guī)定。

聯(lián)合調(diào)度室負(fù)責(zé)收集氣象預(yù)報(bào)，作好記錄，密切關(guān)注天氣變化，提前采取防范措施，當(dāng)能見度低于1000m時(shí)即可通知施工船舶擇地拋錨。實(shí)測七級(jí)及以上大風(fēng)時(shí)，聯(lián)合調(diào)度室有權(quán)指示各耙吸船調(diào)整施工區(qū)段及施工時(shí)間，依次排列進(jìn)出整個(gè)施工區(qū)域。

3.3耙吸式挖泥船施工

工程中所使用的疏浚船舶設(shè)備類型較多，不同的設(shè)備所對(duì)應(yīng)的特性也不盡相同。相比之下，耙吸式挖泥船對(duì)航道的影響程度最小，這與其具有良好的自航能力有著密切的關(guān)聯(lián)，同時(shí)設(shè)備主要器件均較為先進(jìn)，因此提升了操作的靈活性。當(dāng)周邊有運(yùn)營船舶通行時(shí)，只要稍作調(diào)整便可以確保船舶的順利通行。應(yīng)當(dāng)注意的是，對(duì)于單向航道而言，不允許出現(xiàn)交匯航行的現(xiàn)象，此時(shí)在耙吸船的作用下可以避讓出新航道，由此縮短中間空檔時(shí)間，在短時(shí)間內(nèi)便可恢復(fù)施工。

3.4施工管理措施

施工現(xiàn)場應(yīng)與調(diào)度站等各個(gè)站點(diǎn)搭建出高效的聯(lián)絡(luò)機(jī)制，綜合考慮可能發(fā)生的緊急情況，由此制訂緊急避讓方案?；谂c站點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)，可以充分掌握船舶的動(dòng)態(tài)信息，并提前對(duì)施工船舶進(jìn)行調(diào)度。當(dāng)收到避讓指令后，所有疏浚設(shè)備均需要隨即中止作業(yè)，并與水域內(nèi)的營運(yùn)船舶進(jìn)行密切溝通，通過商討的方式制定合理的避讓方法，為營運(yùn)船舶的通航創(chuàng)造穩(wěn)定的環(huán)境。

3.5通航安全評(píng)估

(1)建立船舶操縱運(yùn)動(dòng)模型，在此基礎(chǔ)上對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，明確是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這是后續(xù)航道環(huán)境安全評(píng)估的必要基礎(chǔ)。

(2)進(jìn)行模擬仿真試驗(yàn)。應(yīng)當(dāng)注意的是，所生成的數(shù)學(xué)模型模擬器應(yīng)充分涉及到岸壁、水工建筑物等多方面因素對(duì)船舶操作所帶來的影響，還應(yīng)包括船舶定速狀態(tài)下的避讓操作等。航道內(nèi)施工船舶之間會(huì)船橫距至少30m;施工船舶挖泥對(duì)遇時(shí)，采取掉頭行動(dòng)的最小距離為500m;兩船同向施工時(shí)，最小距離為800m且盡量安排在航道同一側(cè)施工。

(3)模擬仿真試驗(yàn)。通過模擬仿真試驗(yàn)可以對(duì)船舶停靠與離港的安全性進(jìn)行分析，由此為船舶的避讓等工作提供指導(dǎo);應(yīng)選定合適的軟件，在其作用下提升分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

結(jié)語:在進(jìn)行圍堰施工時(shí)應(yīng)做好吹填工作，控制好挖槽的深度與尺寸，基于吹填法等方法進(jìn)行挖泥的運(yùn)輸，且在航道疏浚施工時(shí)應(yīng)注重對(duì)周邊生態(tài)的保護(hù)。本文對(duì)此展開了一系列分析，為航道疏浚工程提供一些參考。

原標(biāo)題:航道疏浚工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析