城区河道疏浚工程施工方法初探

主要阐述了城区河道疏浚工程——淮河干流清淤疏浚工程的施工过程,绞吸船、抓斗船施工的先进施工管理经验、质量控制方法,为以后其它城区河道疏浚施工方法提供了参考。     

高桩码头受限空间疏浚工艺

受限空间条件下开展水下疏浚施工对其设备和工艺的要求高,对工程整体施工进度与成本影响大。以某码头工程为例,优化码头总体施工组织,采用先沉桩后疏浚工艺,利用小型挖机、改造绞吸船及水下智能清淤装备多项组合施工,系统解决受限空间水下疏浚问题,节省了项目工期。基于断面法、二维潮流泥沙数学模型,提出高桩码头桩间土疏浚施工质量保障措施,快速评估桩间土疏浚与抛泥状态。结果表明：1）疏浚量快速评估方法可有效应对受限空间内超挖、欠挖问题;2）将抛泥点设置为海侧距离码头前沿35 m时,可减小码头区域泥沙回淤影响。     

天津南港航道工程疏浚施工备淤深度研究

以天津南港大航道项目为依托,通过研究航道施工期间的回淤规律,计算并推荐在施工中应预留出的备淤深度,从而达到既能满足航道设计要求、又以最优的超挖量实现施工经济性的目的,从实际施工效果来看具有良好的指导意义,为今后类似工程积累了宝贵经验。 关键词：航道疏浚;回淤;数学模型;泥沙扩散     

疏浚泥浆泥水快速分离的复合絮凝试验研究

为了对港口航道建设和维护产生的大量疏浚泥浆进行减量化处理,通过添加聚丙烯酰胺(APAM)和聚合氯化铝(PAC)的方法,进行疏浚泥浆泥水快速分离的复合絮凝试验研究,探究了复合絮凝对泥浆的沉积时间、底泥含水率和渗透系数的影响。结果表明：1)APAM和PAC复合絮凝泥浆的泥水分离效果优于单一APAM或PAC,其中APAM对泥浆沉积时间起控制作用,PAC对上液清澈度起控制作用;2)APAM和PAC复合絮凝能够有效降低底泥含水率,但随着APAM和PAC添加量的增大,底泥含水率呈上升趋势,较小的APAM和PAC添加量更有利于底泥含水率的降低;3)APAM与PAC复合絮凝泥浆能够提高底泥的渗透系数,并存在APAM的最佳添加量;4)在减小泥浆沉积时间、降低底泥含水率和提高底泥渗透系数方面,APAM优于PAC。当粉土与黏土比为2.4时,复合絮凝剂的适宜添量为1 600 g/t的PAC与240 g/t的APAM,研究结果可为工程提供参考。     

疏浚吹填泄水流失率理论分析及控制措施

依据流体力学理论,并结合大量的工程监测数据,总结出了疏浚工程中影响吹填泄水泥沙流失率的4个主要因素:土颗粒粒径、吹入量、有效库容、流径。运用统计学原理定性或定量分析了这4个主要因素间的相互关系及其与流失率之间的关系,通过数值分析拟合出了影响泄水流失率的理论公式。根据分析结果总结并提出了控制疏浚吹填泄水流失率的具体措施,对优化疏浚吹填工艺、降低施工成本提供参考依据。     

宝山港池泥沙回淤研究与维护疏浚的关系

概述在上海宝山港池维护疏浚工程中，从减少维护方量和降低港池航道加中度两方面入手，研究了相应措施，获得了较好的经济效益。     

疏浚土吹填泥沙输移扩散数值模拟研究及应用

本文通过疏浚土吹填泥沙输移扩散二维潮流数学模型，对洋山港区一期工程疏浚土吹境泥沙的起步工程方案进行了模拟计算。得出了吹填区开敞水域处的水质点运移轨迹，模拟预演了方案实施后，吹填区内及附近水域因吹境泥沙随潮流运动扩散输移而引起的悬浮泥沙的可能分布及影响范围，并给出了起步工程方案的吹填泥沙流失量及流失率。     

边抛疏浚的回淤率研究

文章对边抛式挖泥船在河口水域作业时,疏浚土入水的运动机理进行了水槽试验研究。并建立长江口潮流泥沙三维数值模型模拟各种边抛疏浚工况。计算结果表明,在不同时段实施边抛式疏浚,其回淤率约为30％－50％。     

海洋环境电导率对舰船水下电场特性的影响

利用直流电偶极子阵列模型和时谐电偶极子分别计算了舰船稳恒电场和轴频电场随海洋环境电导率的变化情况。结果表明,舰船电场随着海水电导率增大而减小,低电导率海水的电场幅度要明显高于高电导率海水。高阻海床对电流具有排斥作用,导致深海环境下舰船电场水平分量要小于浅海环境下电场水平分量,垂直分量则大于浅海环境下垂直分量,并且水平分量幅度随着海床电导率的增大而减小,垂直分量幅度随海床电导率的增大而增大。因此,对实测数据进行处理时,必须考虑海洋环境电导率参数,采用空气—海水—海床3层模型研究舰船电场分布。     

基于有限元法的螺旋式环保机具仿真研究

相对常规清淤工程,生态清淤施工有挖泥精度高、减少底泥扰动、高挖掘浓度等要求。针对这一生产需求,研发出一款螺旋式环保机具。该机具挖掘的泥浆浓度理论上大于60%,满足施工要求。根据设计要求,机具关键结构的强度和刚度应满足所有作业工况需求,但无法通过数学计算直接进行验算。利用有限元法分析复杂结构,采用整体建模方法构建机具仿真模型,并采用枚举法分析各作用力,模拟不同工况下的应力和形变,评估机具的强度和刚度。研究表明,机具各结构强度和刚度均满足作业需求;同时发现,深度缸和调向缸的上、下铰点存在位移差,螺旋刀组轴远、近马达侧的变形量也不同;最后提出可通过设计万向节来实现液压缸变形补偿,以防出现液压缸结构损坏。     

疏浚硬质黏性土制作室内试验研究

基于疏浚工程中硬质黏性土挖掘困难和生产效率低的问题,为原状土进行刀齿的切削试验,需要制备硬质黏性土土质。针对疏浚吹填淤泥含水率大和压缩性强等特征,开发了一套底部抽真空的"真空+堆载"制备技术。试验研究表明:1)制备装置效果良好,制备土质标准贯入击数达到13击,液性指数达到0.36,疏浚岩土工程特性级别为4级,性质接近疏浚工程中给施工带来困难的黏性土质,为硬质黏性土的切削试验提供了合格的模型土质。2)制备土质含水率W与无侧限抗压强度R、标准贯入击数N、土体承载力F存在较好的相关性,回归系数均在0.72以上,为流塑等状态的软弱淤泥处理处置研究提供基础技术支撑。     

大型疏浚吹填项目工程特点

文章比较分析了近年来进行的香港赤腊角(Chek Lap Kok)机场工程、马来西亚的丹戎帕拉帕斯港工程(Tanjung Pelepas)、新加坡的裕廊岛工程(Jurong Island)、大士景工程(Tuas View)以及阿拉伯联合酋长国迪拜的棕榈岛工程(Palm Islands)等几项具有回填方量十分巨大、工程投入各类大型挖泥船数量多等特点的国际大型疏浚吹填项目,并对其在工程用途、回填量、大型挖泥船使用和发展趋势等方面的特点进行了分析。     

大浦口码头清淤试验研究

码头清淤尤其是高桩码头平台下桩群间清淤是一个非常特殊的疏浚工程.金塘大浦口集装箱码头从开建至今,码头底下与码头前沿水深可差10m以上.通过测量可知,码头底下淤厚达10m以上,严重影响着桩群的安全,因此,急需寻找一合适有效的设备进行码头底下清淤.针对这种清淤设备国内缺稀、国外昂贵的情况,实验室利用自行研制的清淤设备深吸1型取砂装置在大浦口集装箱码头前沿进行清淤试验,为下一阶段码头底下清淤工程提供技术支持.     

大型耙吸式挖泥船精挖施工工艺在湄洲湾航道工程中的应用

为解决大型自航耙吸式挖泥船在航道疏浚施工、特别是在跨度较大的深水航道疏浚施工中存在的严重超挖废方问题,依托大型自航耙吸式挖泥船"长鲸6"在湄洲湾30万吨级主航道疏浚施工中采取RTK无验潮、多波速测量和分层定深开挖等技术,对潮位数据、动态分层定深和测量成果等进行分析,对潮位观测站数据与施工船舶RTK无验潮实时数据进行对比纠正,探讨自航耙吸式挖泥船挖深精确控制施工技术及管理措施。     

疏浚土长距离管道输送技术在环保疏浚工程中的应用

滇池草海清淤工程疏浚区域分为3个片区,疏浚面积70万m2,工程量220万m3,输送距离8～15 km。针对输泥路径上的场地限制问题,进行了长距离输送方法的分析及研讨,结合施工现场实际情况,决定采用接力泵输送方法,实现了长距、高效输送疏浚土。     

湖泊疏浚淤泥固化试验研究

针对湖泊疏浚淤泥有机质含量高、含水率高、强度低等特点,采用水泥、生石灰和粉煤灰等添加剂对其进行固化研究,阐述淤泥固化后的短期强度和含水率变化特征,并对固化效果进行分析和总结.根据模糊优化理论,将固化效果、生产成本、工期等因素作为优化目标,建立数学模型,提出并分析固化剂混合添加方案,并对添加方案进行试验论证.结果表明,掺入4％的水泥和9％的粉煤灰为最优固化方案,强度增长约38％,成本降低约45％,该固化方案可满足相应的工程要求.     

海港工程疏浚对波浪传播的影响

针对海港工程疏浚边界处大角度入射波浪的显著折射和类似"全反射"现象,及其可能对航道、防波堤及港内不同位置产生的不利影响,采用Boussinesq方程建立典型数学模型,并对相关控制性试验要素进行无量纲处理,试验得出不同条件下的波浪场分布及各要素的影响规律。结果显示,各类影响要素中,入射波高-水深比、海底坡度、入射角对最大波高值及波能聚集位置的影响相对显著。     

耙吸船艕带泥驳疏浚工艺在长江口维护施工中的应用研究

为有利于长江口深水航道的可持续性维护和发展,在借鉴已有工程实例的基础上,开展耙吸挖泥船艕带泥驳疏浚工艺在长江口应用的研究工作。综合现场模拟试验情况、长江口专用耙吸挖泥船及配套泥驳的设计性能等,对耙吸装驳工艺在长江口应用的施工工艺、施工时间和效率、施工作业条件和工况、经济效益等进行研究。结果表明该工艺技术上可行、安全有保障、经济效益明显,可在长江口航道维护疏浚中应用,并提出相关建议。     

土工管袋用于环保疏浚淤泥脱水固结的试验研究

利用小型土工管袋进行环保疏浚淤泥脱水固结试验,研究土工管袋的不同结构特征（织造方式、织造结构、等效孔径）和脱水药剂用量对环保疏浚淤泥脱水固结的影响。试验结果表明：脱水药剂阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）在0．6～1．0g／ks投加量下配合0．5mm等效孔径机织斜纹土工管袋组合,在疏浚淤泥脱水固结方面表现较好,但脱水药剂具体最佳用量需在实际工程中根据不同工况做适当调整。