河道疏浚工程论文

河道疏浚工程论文

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河道疏浚施工论文1河道具有旅游、通航、排水、防洪等多种功能。河道的通畅程度直接影响到河道的泄洪和防洪功能,尤其是每年的汛期,对河道的通畅程度要求更高。但由于河道本身、河道两岸建筑、桥梁架设等因素的影响,河道疏浚难度很大。因此,为了保证道德的畅通和附近居民的生命财产安全,河道清淤工程要做好,切不可马虎。

一、河道疏浚工程的意义

做好河道清淤工作是确保防洪安全、区域建设和区域经济发展的重要工作。然而,在许多地区,河道疏浚存在以下问题:河堤坡脚附近的十字钩滩面很低,在洪水泛滥时,河堤坡脚会出现大量积水,严重威胁河堤安全,特别是土质疏松的地区,不仅威胁河堤安全,还会威胁区域安全;有些砂土路堤有一些砂基。如果水流量过大或水位过高,将会导致堤岸坍塌的危险,严重威胁堤岸的安全。过多的泥沙淤积会抬高河床,影响河流的泄洪能力,降低河流的防洪标准;河道管理的缺失导致河道中有很多险段。由于河道工程存在上述问题,一旦河道淤积严重,泄洪不畅甚至无法通行,将导致洪水对河岸的直接冲击,严重威胁当地居民的生命财产安全。可见,清淤工程能有效减少河道泥沙,提高河道泄洪能力,稳定河道,消除险情,保障当地居民生命财产安全,促进当地建设和经济的可持续发展。

二、河道疏浚工程施工技术分析

(一)准备工作

河道疏浚工程的前期工作主要包括以下几个方面:

1,建设规划

河道疏浚工程施工前,应做好施工规划。建设规划要根据河道的具体情况,严格按照有关规定和要求,合理安排建设强度、建设工期和用地范围。同时,科学安排安全、卫生、防火等文明施工工作,防止清淤施工给当地居民生活带来不必要的麻烦。

2、放样和测量工作

施工测量的准确性直接影响疏浚施工的安全性和准确性。因此,在前期准备工作中,监理和设计人员应做好里程桩、工程坐标等相关测量工作,同时做好施工前的测量交底工作。

3、机械设备准备

河道疏浚工程逐渐向机械化发展,工程机械在河道疏浚工程中起着至关重要的作用,甚至疏浚工作无法进行。因此,为了保证河道疏浚工程的顺利有序施工,必须在施工前根据河道疏浚工程的实际情况准备合适的机械设备,以保证设备的可维护性、灵活性和适用性,从而保证河道疏浚工程的稳定高效施工。

(2)河道疏浚工程常用施工技术分析

河道疏浚工程施工工艺应因地制宜,根据当地实际情况,综合分析后选择合适的疏浚施工工艺。目前,河道疏浚工程中常用的施工工艺主要有以下几个方面。

1、抓、运、泵疏浚施工技术

对于小型船舶能够顺利通过的河道,通常采用挖运泵送的施工方案,采用抓斗挖泥船挖掘淤泥。抓斗挖泥船挖出的土方可直接停放在自航泥驳上,自航泥驳满载后,由行驶至河道的吸泥船运至指定的排泥场。这种疏浚施工技术的优点是受运输距离的影响相对较小,不受排泥场位置的限制。同时其缺点是施工过程中开挖和运输设备会相互影响,施工相对不灵活。

2.小型绞吸式挖泥船施工技术

这种疏浚施工技术通常适用于小型船只可以通过的河流。这种疏浚施工技术采用小型绞吸式挖泥船挖掘淤泥,采用封闭管道进行土方运输。这种疏浚施工工艺的优点是可以实现挖、运、吸一体化施工,不仅施工效率非常高,而且施工质量非常好。同时,这种疏浚施工技术的调配也不灵活,受桥梁、河宽等因素影响。

3、泥浆泵施工工艺

泥浆泵施工工艺通常适用于宽度约为5 ~ 10m的河流。这条河的断面比较窄,河中生活垃圾比较多,不方便其他大中型设备行驶。针对这种情况,通常采用泥浆泵施工技术。在具体施工过程中,要在河道两端修建临时围堰,然后将河道中的水排出。河里的垃圾先人工清理,再用泥巴。这种疏浚施工技术的优点是可以实现挖运吸一体化施工,施工效率很高。同时缺点是受排距影响较大,河道中的生活垃圾等障碍物会影响泥浆泵的生产效率。

4、湿土上岸施工技术

湿土上岸施工工艺是在距离堤防出口线3m处开挖一条深1.5m,底宽约1m的小沟。施工作业中,根据河道设计的具体情况,采用小型挖掘机开挖,开挖出的土方和淤泥可作为河岸防护。在开挖施工过程中,应采用分层开挖,路堤填筑施工应遵循以下原则:分层加载,均匀提升。同时,这种疏浚施工技术可以有效解决河道疏浚设备在河道中行驶不便的问题,在实际应用中具有非常好的效果。

(3)污泥处理

如果不能采取有效措施妥善处理从河道中清理出来的污泥,会对环境造成二次污染,特别是很多污泥中含有很多有害污染物。如果随意堆放在自然环境中,长期尝试会导致有害物质挥发或雨水渗入土壤,影响居民生活用水,威胁人们的生命健康,也威胁农作物的正常生长。河道中的淤泥由挖泥船清除,运至指定地点处理。对于河道清理出来的淤泥,通常采用以下两种方法:一方面,污染严重的河道淤泥,经干燥处理后,与制砖用的工业废渣、污泥统一,然后集中焚烧,富含有机质的污泥经发酵处理后可用作肥料;另一方面,对于未被污染的河道淤泥,可直接堆放在指定位置,自然风干后可作为道路铺设和农田土壤补充。

总之,河流作为一项重要的水利工程,在国民经济发展、区域建设、防洪排涝等方面发挥着至关重要的作用。加强河道疏浚,对于提高河道的泄洪、防洪、排灌能力具有重要意义。由于不同河流的环境条件、地质条件、周边建筑物存在一定的差异,为了提高清淤的效率,应根据河流的具体情况做好前期准备工作,因地制宜地采用合适的清淤施工工艺,并做好污泥处理,防止对环境的二次污染。

河道疏浚施工论文2 1城市中小河流现状

中国的河流分布广泛,数量众多。中小河流5万多条,流域面积超过100万m2[1]。城市中小河流担负着防洪排涝、景观旅游、生态平衡等功能,是城市建设的重要组成部分。但是,随着城市化进程的加快,城市经济快速发展,人口快速增长,城市中小河流的污染和淤积也在增加,水质在下降,主要表现为:

(1)许多中小河流长期接纳城市污水,城市河道淤积严重,部分地区河底较高甚至堵塞,泥沙污染严重,河流生态系统遭到破坏,不利于水体自我修复;

(2)由于城市中小河流上游截流等原因,供水水源相对匮乏,客流量少,稀释能力差。再加上水流不畅,交换能力和自净能力降低,导致大量污染物沉积,形成污泥。污泥中的污染物长期沉积在河床底部,再次释放,造成内源污染。同时,河道淤积也会降低河道的泄洪能力,增加灾害风险。一旦到了汛期,极有可能造成雨水外溢,甚至洪水泛滥[2]。因此,疏浚城市中小河流迫在眉睫。

2疏浚技术分析

城市中小河流的疏浚方式不同于大型河流和港口航道,具有河窄、河浅、单断面疏浚工程量小、河道两岸建筑物多、大型机械船舶通行困难、疏浚物中存在各种废弃物等特点。根据这些特点,城市中小河流疏浚常采用的施工方案有修建围堰排河水和船舶水下疏浚。其中干法疏浚、泥浆泵疏浚、水力冲洗疏浚按设备不同分为绞吸式挖泥船、抓斗式挖泥船、斗轮式挖泥船[3]。分类如图1所示。

2.1干沟疏浚

干渠疏浚是指修建临时围堰,排出部分河水,在干渠区域进行施工。其中,适合疏浚干罐的施工方法分为干挖法、泥浆泵法和水力冲挖法[4]。

2.1.1干挖疏浚干挖疏浚是指用挖掘机直接开挖已排水的作业区,开挖出的淤泥直接用渣土车运走或放置在岸边的临时堆放点。当污泥含水量较大时,可以通过烘干或掺土来控制污泥的含水量。干疏浚法的优点是疏浚直观彻底,对设备和工艺要求低,污泥含水率低,后续处理容易。

2.1.2泥浆泵法清淤泥浆泵清淤是指对河道垃圾进行简单的人工清理后,用泥浆泵将淤泥直接输送到沿海弃土场。泥浆泵法适用于河道狭窄地段的疏浚。其优点是设备配置方便,挖、运、吸一体化,施工质量好。但前期需要人工清理河道垃圾,否则会影响设备运行。

2.1.3水力冲刷法清淤水力冲刷法清淤是指利用高压水枪冲刷底泥,使淤泥汇集在预先设置的低洼处,然后由泥浆泵抽吸,经管道输送,再输送到岸边的储料场或泥浆收集池。水力冲刷法特别适用于河底硬化的河流,可以保护硬化的河底免受机械损伤。但与干疏浚相比,该方法泥浆浓度低,不便于后续处理。

基于以上三种施工方法,干河道疏浚适用于流量较小的河道,具有施工条件直观、质量容易保证的优点,还可以解决疏浚对象含有复杂垃圾的问题。缺点是很多河道由于河道内流水的排泄,只能在非汛期施工,工期受到一定限制。同时增加了临时围堰建设的成本,机械车辆的进出也会对河道边坡和生态系统造成一定的影响,需要增加后期边坡修复的成本。

2.2水下疏浚

水下疏浚是指在水深一定的情况下,以船舶为施工平台,在船上组装疏浚设备,在水面上操作疏浚设备进行淤泥挖掘。水下疏浚可采用绞吸式挖泥船、抓斗式挖泥船和斗轮挖泥船。

2.2.1绞吸式挖泥船是利用安装在船前的驾驶室前沿的绞刀的旋转运动,对河床泥沙进行切割和搅拌,将泥水混合形成泥浆。通过船上离心泵产生的吸入真空,泥浆沿吸泥管进入泥浆泵吸入端,通过全封闭管道输送到堆场。绞吸式疏浚是一种集挖、运、吹于一体的施工工艺。采用全封闭管道输送泥浆,不会造成泥浆散落或泄漏。但低泥浆浓度会增加泥浆量,增加泥浆堆场面积。

2.2.2抓斗式挖泥船疏浚抓斗式挖泥船通过挖泥船前臂的抓斗伸入河底,利用油压驱动抓斗插入底泥并合上铲斗抓取水下淤泥,然后吊起秋千打开抓斗,直接将淤泥卸入靠泊在挖泥船旁的驳船,进行挖掘、摆动、卸泥循环作业。清理后的污泥由驳船运输至污泥堆场。抓斗挖泥船机动灵活,不受河中垃圾、石块等障碍物的影响。它们适用于挖掘坚硬的土方或中间有较多杂质和垃圾的土方。而抓斗挖泥船对极弱的泥沙敏感性差,容易导致表面的浮泥被搅拌后返水。

2.2.3斗轮挖泥船疏浚斗轮挖泥船采用专用斗轮挖掘机挖掘水下淤泥,挖掘出的淤泥由挖泥船上的大功率泥浆泵抽吸,进入淤泥输送管道。通过全封闭管道输送到指定的卸泥区。与绞吸式挖泥船类似,采用全封闭管道输送泥浆,不会造成泥浆散落或泄漏。而斗轮清淤跑淤严重,清淤不够彻底,容易造成大面积水污染。综合以上三种施工方法,机械船水下疏浚适用于淤泥层较厚的河道。其优点是施工过程不受天气影响,疏浚过程不会影响河道的通航,所以施工精度高;缺点是由于泥沙的强烈搅动,容易造成泥沙中污染物的扩散,同时泥沙逃逸淤积现象也比较严重。一般来说,在河道可以部分排水的情况下,清淤效果最明显,在河道不能排水的情况下,小型清淤船清淤也可以是一种选择。

3建筑应用

3.1项目概述

清河发源于北京西山碧云寺,流经海淀区、朝阳区、昌平区,穿越中关村科技园区,靠近五环和奥林匹克森林公园,在顺义区汇入温榆河,全长23.6km,流域北至西三旗,南至西直门,西至玉泉山,东至温榆河,总流域面积210万m2。是北京北部各大城市的排水通道。主要支流有北汉江、万泉河、小月河、阳山沟和东小口沟。清河规划20年一遇洪水流量158~556m3/s,50年一遇洪水流量190 ~ 690m3/s..经过多年的运行,河道中出现了大量的渣土和淤泥,严重影响了河道的行洪安全和景观环境。为了治理清河,保证过流能力,创造良好的水环境,建设宜居的生态环境,有必要对清河进行清淤工程建设。

3.2疏浚方案分析

本工程的主要任务是疏浚清河淤积严重的第五河段,恢复河道设计断面。确定施工方案要考虑以下因素。

1)工期:工期2014 4月11 ~ 2014 5月20日,北京非汛期。

2)河流条件:清河是北京北部各大城市的排水通道,水浅,流速慢。

3)淤积:工程段淤泥平均厚度为45cm,河流中含有大量渣土垃圾和少量生活垃圾,淤泥情况复杂。

4)污泥堆放:施工现场附近无法实施污泥堆放,因此需要将清除的污泥直接装入渣土车外运。

5)对外交通:项目对外交通线路可由浔河路接八达岭高速、北五环、黑泉路,主要外来材料和施工机械可通过上述道路运至施工现场,污泥可通过上述道路运至垃圾场。根据以上河道特点和建设条件,清河清淤工程选择修建围堰,疏干部分河道,进行干河道清淤。同时还采用干挖法,用挖掘机进入河道直接挖掘淤泥。

3.3建筑

疏浚过程中,所有断面均采用机械和人工配合的方式进行清理。对于本次施工,在前期工作:测量定点、在河道两岸修建施工轨道和洗车池、设置围堰、围堰内抽水后,淤泥由挖掘机集中(分散的淤泥由人工配合集中),然后由装载机运至轨道附近的骨料,挖掘机按淤泥:土= 1:0.5的比例与土混合,最后由车辆运至渣土场消纳。为保证车辆运输不会对城市环境造成污染,施工现场车辆出入口分别设置洗车槽,同时铺设无纺布,安排专人进行车辆清洗。每辆运渣土出国的车辆都要清洗车轮和车厢后才能放行。渣土运输间隔安排清扫人员,随时清理车辆散落的土块、泥土,安排专人巡逻、值班,组织路口交通。

4结论

城市中小河流疏浚工程不仅具有传统疏浚“疏浚”的目的,即保证排水、防洪、灌溉的功能,还具有改善河流水质、促进生态系统健康、提升河流景观的深层目的。因此,需要从前期工作、方案制定、工艺选择、工程实施等各个环节保证这种“一拖多”疏浚的特点。在多种疏浚方式的情况下,根据清河河道和水流特点,进行了各方面的分析论证,成功采用“干挖疏浚法”的疏浚方式,达到清河疏浚的目的,取得了良好的效果,实现了“水清岸绿、循环顺畅、生态健康、人水和谐”的目标。为城市中小河流疏浚积累了经验。

参考

【1】张晓兰。我国中小河流管理的问题与对策[J].水利发展研究,2005(1):68-70。

[2]鲍建平。中小河流整治中的疏浚及污泥处理技术[J].水资源保护,2015,31 (1): 56-68。

沈·。浅谈小型河道疏浚工程的几种施工方案[J].浙江水利水电学院学报,2011,23(4):45-57。

杨民。城市中小河流泥沙检测仪的研究与应用[D].安徽:安徽农业大学,2012。