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平原河網地區,綿長的堤線存在著土層地質變化復雜、堤防質量參差不齊,個別地段堤身單薄、回填土料質量差和長期失修等情況.在外力的作用下極易產生滑坡、沉陷.位移等現象。
一 滑坡的成因分析
滲流的原因。平原河網河道堤防工程大部分為群眾性工程.堤身比較單薄,排水設備,回填土料的質量難以保證。特別是回填土料為淤泥質粘土的,這部分土料長期處在浸水飽和狀態。強度弱而自重大,其下滑力較大。當退水時,由于淤泥質粘土的滲透力.而退水后原堤防臨水側的阻滑壓力在減少。所以當斷水清淤作業時.堤身內的滲流力和自重等主滑動力不斷增加,而阻滑水壓力在減少,一旦堤身強度不夠就易引起滲流失穩。
清淤過甚的原因。河道清淤斷面尺寸由防洪規劃和穩定分析確定,一旦確定下來就不能隨意改變,但在實際操作中很難做到,這是因為:①由于清淤一般由機械操作,加上其對象是粘土,在施工中要完全按設計進行幾乎是不可能,所以斷面尺寸很難控制。②如果河床中的土質較軟弱為淤泥質土或者垃圾沉積物等,在機械器具的擾動和高壓水力泵槍的沖刷下(斷水作業)會帶動周邊土體的塌方和淤泥土的流動。如果在穩定中起阻滑作用的鎮壓部分被挖,造成堤身安全穩定系數下降,就可能導致失穩。
施工附加外力作用的原因。帶水作業的工程,當施工機械抓斗放下時堤前水位瞬時壅高.產生水浪波,強大的水體動力沖擊干墻身,當抓斗沉到水下后,水回落,堤身受到負壓的拖吸力作用,當抓起淤泥時,抓斗外側和河床淤泥之間短時產生“真空”區,此時土體受到負壓的拖吸力作用-同時受一股強大的水流來填充,產生強大的沖擊力沖刷力沖刷淤泥;當抓斗離開水面時,又產生強大的拖吸力。在每抓一斗淤泥的過程,水位高低相差有時達1m左右,此時堤身除受到較大的主動土壓力作用外,還要受到水浪的沖擊動力及水位回落產生的拖吸力;水下的淤泥受到水力的沖刷和拖吸吸力等,在這些力的綜合作用下,如果墻身或上體強度不夠,就可能產生失穩現象。這種現象多發生在帶水作業施工中。
二 滑坡的預防措施
清淤工程滑坡的產生一般是內外因素作用的結果,只要及早預防,采取適當措施,消除滑坡發生的外在因素,多數滑坡是可以防止的。比如在地質鉆探、設計階段、施工前和施工中加強觀察分析能夠及時地發現問題.根據實際情況及時改變施工方法和施工機械等,都是防止滑坡的有效措施,具體方法有:
選擇合理的琉浚斷面
由于疏浚斷面的設計忽略,施工時造成的滑坡現象較普通。在設計時應注意以下幾點:
要根據土質、沿岸建筑物和堤防穩定情況分段進行設計。對于堤腳埋深較淺的,要采取修緩河岸邊坡方式或以留平臺和提高平臺高程的方法。對于軟弱基礎或遇古河道地段,要考慮基礎加固措施,將河床的比坡由1:3放緩至1:5左右,以保證邊坡本身的安全。
設計的標準斷面,通過穩定分析確定后,還要充分考慮施工中可能產生的超挖情況,要采用規范允許的超寬、超深值進行校核。
選擇合理的施工方法
清淤工程產生的外因主要是施工作業產生的,跟施工方法有直接的關系,所以選擇合理的施工方法是預防滑坡產生的主要措施。
施工前要對照設計資料深入工地調查,按照實地情況和機械設備及施工技術做出詳細施工組織設計,對存在問題提早做出處理預案,
對軟弱地基礎要采取機械帶水作業,施工時要控制開挖的速度和施工順序,嚴格控制超挖的數值。將常規的先掏槽后擴坡的施工方法改為由上而下,按梯形斷面開挖。對河面較窄,基礎土質較好或滑坡后產生影響不大的地段,可以采用斷水作業,利用水力機組沖填結合人工開挖施工,這種方法清淤較徹底.效果較好。
施工中要注意觀察。及時發現堤面開裂、沉陷變形、土質變化情況,作出相應的應急措施。
施工棄土及時遠運,不能堆放在沿岸。一是防止雨天淤泥回淤,二是防止堤防在淤泥的堆壓下產生滑坡。外運確實有困難的做好圍堰集中堆放,而圍堰離河岸保持一定的距離,棄土坡腳至河岸邊緣的最小距離按≥(1 0 H/2)m,(H為棄土頂至河底高差)控制為好。圍堰內的積水要按照疏浚施工規范的要求通過明溝或暗溝及時排放人河,防止積水通過地表裂縫滲透入河。
三 滑坡處理措施
滑坡的處理措施一般分為兩個階段,一是控制防止滑坡的繼續擴展延伸階段,二是在滑體達到穩定后修復處理階段。
應急處理措施
提高水位穩定滑體。水位提高后將降低滲流的出口比降和堤身的浸潤線,達到降低滲流的破壞能力,提高后水位還可以增加堤前的阻水壓力,起穩定堤身作用。這種方法通常用在斷水作業中。
上卸下加法。上卸即減少滑體的滑動力,將產生滑動力的滑動體開挖削坡,放緩邊坡。下加指在阻滑體部分(一般在堤腳處)拋石增加壓力,以達到阻滑力增加。
封閉裂縫。發生滑坡后,壩面將產生一組縱橫向的裂縫,這些裂縫都是產生滑體時土體之間產生拉應力式互相擠壓應力開裂而成。要就近取材(粘土或薄膜材料等),及時封閉裂縫,以防滲水形成集中滲漏產生沖刷破壞或加寬裂縫.再次沿裂縫產生滑動或塌落。
在實際工作中以上幾種方法很少獨立使用,要根據實際情況組合選用,以達到控制滑體的延伸和發展。 修復處理措施
挖除圊填法。堤腳開挖過基,堤身填筑質量不好等產生淺層滑坡的,一般開挖工程量不是很大。這類滑坡應優先考慮將滑動體全部挖除,重新回填還坡。首先查明滑坡體的上下口準確位置,劃定處理范圍,全部挖除滑體。挖除應從上邊緣開始,逐級開挖,每級高度20cm,沿著滑動面挖成鋸齒形。在每一級深度應1次挖到位,每級高度
削坡填筑j擊。削坡填筑法是處理滲層滑坡的最常用辦法。深層滑坡往往滑體的出口在水下邊坡或者河底,滑體方量相當大,全部開挖滑動體有一定難度,開挖附加的外力作用還有可能產生滑動。處理這些滑體采取堤頂開挖削坡。堤前拋石加壓方法是比較有效的,首先查明滑坡體的上下口準確位置,劃定處理范圍。挖除部分滑動體,開挖方法,順序同上。開挖不應采用推土機、挖掘機等大噸位機械,最好采取先拋石后開挖。
打樁處理。適用于土質堤岸或者河道較窄,不能采用填壓法或留平臺辦法處理的河段,主要是利用樁加強基礎承載力和抗滑力。這種處理方法要求;
打樁采用松木樁或者預制混泥土柱樁,樁長應滿足貫穿滑動面3 m深以上,方能達到阻滑作用。
樁排數和條數根據抗滑和承載力計算確定。
在進行施工組織設計之前,要做好現場勘查工作,確定施工的具體方法。
1.現場勘查確定施工方法
首先要根據實際情況選擇合理的清淤方法,對河道清淤工程的現場進行勘察,確定施工方法的主要考慮因素(下文以大沙河上游段清淤工程為例)。
下河道路。疏浚區左岸現狀均布置有現狀下河車道路1#、2#、3#與4#。為避免河道壅水堰、跌水等構筑物以及跨河污水管的影響而導致部分區段無法進行機械施工,綜合考慮經濟性與合理性等因素,沿河岸左側新建兩條臨時下河車道與一條永久性下河車道。
機械清淤作業面。大沙河上游段綜合整治工程中,兩側岸坡均采用漿砌石護底,寬4m,可作為本工程機械施工的硬地作業面。由于下河車道均為單側布置,為確保左右岸機械作業面相互連通,需在河床鋪設臨時跨河道路。4#下河車道位于老虎巖沉砂池位置,池底為C25混凝土板,可直接作為機械作業的硬地作業面。由于淤積物主要為水土流失引起,以砂質土為主,故采用挖泥機或鏟車直接清淤作業,清淤從上游至下游采用分段進退錯距法施工,然后直接裝載運送到棄置場。其中樁號范圍12+500.485~12+612.205段,上游接跨河污水管,下游接3#跌水構筑物,考慮到此范圍長約112m,距離較短,未布設下河車道,清淤方式為人工清淤。
2.施工組織設計工作的內容
對現場進行完勘察后,根據施工圖紙和總的工程量,進行施工組織方案的設計,并且計算施工的有關預算情況。施工組織設計對整個施工具有指導意義,要根據具體的實際情況,科學的進行施工組織設計,根據對大沙河河道進行清理的實際工作,總結出施工組織設計大體上涵蓋以下幾個部分。2 . 1清淤工作條件的概況和特點
流域概況分析。大沙河上游段河道呈北東、東西向展布,河床無大的跌水急灘,縱坡降小(2%),一級階地不連續發育。地層基巖為燕山四期黑云母花崗巖,屬白芒巖體,丘頂多出露,到處可見孤石。此外在測區南部的局部地段夾有加里東期混合花崗巖和震旦系變質砂巖。臺地上則為殘坡積層所覆蓋,沿大沙河兩岸的第四系沖洪積層則以砂性土為主。
工程區大地構造位置位于蓮花山—深圳北東向構造巖漿巖帶和高要—惠來東西向構造巖漿巖帶交接部位的南緣,區間各種構造十分發育,其中北東向構造最為醒目,以長21km、寬大于4km的深圳斷裂帶為代表;次為北西向和東西向構造,斷裂構造規模一般中等,延伸數公里,壓性為主,無活動性斷裂。
自然條件分析。大沙河流域屬亞熱帶海洋性氣候,最高氣溫38.7℃,最低氣溫0.2℃,多年平均氣溫22.4℃,年際變化不大,但年內變幅較大。氣候溫和,雨量充沛,但年內雨量分布不均,降雨集中在4~9月,降水量占全年降水的85.3%。多年平均降水量為1981.0mm。
地質構造分析。區域上本場地地質構造簡單,以小型斷裂為主,走向多為北東東向次為北西向,無大的區域斷裂構造穿過。
水文地質條件分析。場地內的地表水及地下水較豐富。地表水主要有大沙河及其支溝。地下水的主要類型為第四系孔隙水,主要賦存于中粗砂層和礫砂層中。由于河岸范圍內的礫砂層分布穩定且連續,與河床中礫砂層連通,所以地表水與地下水水力聯系較好。地表水源于雨水,地下水來源于河水和降雨的補給,河兩岸的地下水位一般埋深2~3m,略高于河床。
不良物理地質。由于上游正在開發建設,水土流失嚴重,淤積較嚴重,細顆粒隨洪流下泄較快,粗顆粒較慢,淤積物主要為礫砂。此外,場地地震基本烈度為Ⅶ度,可能發生地震液化的土層有粉細砂層和礫砂層,本場地內土層不液化。
2 . 2合理安排施工程序,協調好施工力量
對于大沙河河段的清淤工作,由于本工程臨時用地有限,不設臨時堆土轉運場,土方、淤泥隨挖隨運。施工臨時生活管理區、材料堆放加工場區均布置在河道兩岸的綠化帶或河道平臺上。施工用水、用電:工程地處市中心區,施工用水可就地解決,施工用電可由當地電網直接引用。
2 . 3清淤河段附近的交通規劃
對外交通,沿河道左側有大學城10號公路,可直接連接留仙大道等主要交通干道,本工程對外交通便利;對內交通,現狀沿河兩岸巡河路及下河車道路,可滿足工程內部交通需求。
2 . 4制定有關設備和勞動力的使用方案
根據清淤工作的具體情況的具體需要,安排泥漿泵和有關設備的個數,在計算時,泥漿泵的單泵出土的數量可以按照每天三百立方米計算,從而得出對泥漿泵的需求量,通常安排五名左右的人員負責泥漿泵的工作,要保證二十四小時的不間斷工作。如果本地的設備數量不能滿足施工的要求,要通過各種方式,選用其它地區的有關設備。
2 . 5施工進度計劃和施工中排水、淤泥的挖掘方案
對大沙河河段來說,根據本地氣候條件,結合工程特點,施工工期可選在枯水季節10~4月份,總工期45天。施工準備期8天,主體工程工期30天,工程完建期7天。
基坑排水。主要抽排雨水和地下水,采用集水坑進行排水,在盡快施工完畢后,避免暴露時間過長,如有積水,可采用水泵抽排。圍堰內基坑排水均采用水泵定時抽排。
淤積物開挖。本次工程淤積物主要為砂性土,施工選擇在枯水期施工,本次設計采用挖掘機直接開挖上部淤積物,采用分河段進行開挖,首先將河道淤積物進行集中堆放,然后直接裝載運輸至指定地點進行填埋處理。
2 . 6制定泥漿池的看護方案
要對泥漿池進行有效的看護,確保工程質量。在實際工作中,對于單個的泥漿池,一般設置三個人進行看護,并設置三個班組,每組工作八小時,進行晝夜的看護。在小組中設置組長,對人員的工作進行監督,防止意外事件的發生。
2 . 7棄土、底泥的處理方案
進行清淤工作時,如何處理棄土和底泥是一項需要解決的問題,在對施工進行組織設計時,一定要制定好棄土、底泥的處理方案。①按有關規定在現場內外調協各種安全標志牌、警告牌。②臺風、暴雨等惡劣天氣,一律禁止室外施工作業,各種棚架、構筑物和機械設備,要有策應措施。③加強對運輸車輛的管理,在車輛出口處設置高標準洗車池,車輛進入市政道路前必須進行沖洗;配置專門人員,及時清掃維護運輸線路,道路經常灑水;運輸車輛必須符合深圳市關于運輸車輛的有關規定,比如車輛加后蓋、防止撒漏、嚴緊超載、限速行駛等;運輸車輛定期檢修,保持良好狀態,保證機器不漏油。運輸防護措施:在運輸中一定要采用加蓋自卸汽車運輸、晴天時應定時對路面進行灑水防塵、定期對施工車輛進行沖洗。
2 . 8環境保護方案的設計
①采用對水體擾動較小的施工機器,且施工過程管理得當,盡量采用由上游向下游開挖,以減少回淤。②抓斗挖掘機施工時慢速提升抓斗,防止泥土散落河中。③采用密封性較好的車輛進行運輸,且裝卸每一過程嚴格控制。④對于離居民區較近的地區疏浚時要合理安排施工時間,盡量避開居民休息時間。⑤施工期間派專人巡視施工現場,發現問題及時處理。泥漿運輸時對倉庫要留有一定富余量或設置擋板等措施,嚴禁泥漿泄漏河中。⑥開挖施工中嚴格按測設樣標開挖,確保開挖斷面的準確性,避免返工。⑦施工中采用人工與機械聯合作業,特殊地段由人工施工,避免機械的低效擾動,及時清除兩岸陡坡泥土,防止塌落河中。⑧對于清出來的淤泥應及時運至指定的棄土場填埋,運輸車輛要保持清潔,防止對沿途道路及周邊地區的污染,造成二次污染。⑨盡量不占有周邊園林綠化,對不得不占有的綠地及樹木進行生態修復。
以上就是對河道清淤工程的施工組織設計進行的探討,結合在大沙河河段清淤工作的實際情況,對施工組式設計中要注意的問題進行了分析,目的在于做好河道清淤工程的施工組織工作,對河道進行有效清理。
參考文獻:
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2清淤技術分析
城市中小河道的清淤方法與大江大河、港口航道的清淤方法有所不同,其具有河道窄、河水淺、單個斷面清淤工程量小、河道兩岸建筑物多、大型機械船通行困難、清淤對象含有各種垃圾等特點。根據這些特點,常被用于城市中小河道清淤的施工方案有搭設圍堰排干河水的干槽清淤和利用船只進行的水下清淤,其中,干槽清淤又根據設備的選擇分為干挖法清淤、泥漿泵法清淤和水力沖刷法清淤,水下清淤根據設備的不同分為絞吸式挖泥船清淤、抓斗式挖泥船清淤及斗輪式挖泥船清淤[3]。分類如圖1所示。
2.1干槽清淤
干槽清淤,指通過構筑臨時圍堰,將部分河道水流排干,在干槽區域進行施工。其中,適用于對干槽進行清淤的施工方式又分為干挖法、泥漿泵法及水力沖挖法[4]。2.1.1干挖法清淤干挖法清淤指采用挖掘機對排干水后的作業區直接進行開挖,挖出的淤泥直接由渣土車外運或者放置于岸上的臨時堆放點。淤泥含水量較大的情況下,采取晾曬或摻土攪拌的方法使淤泥含水量得到控制。干挖法清淤的優點是清淤直觀、徹底,對于設備、技術要求不高,產生的淤泥含水率低,易于后續處理。2.1.2泥漿泵法清淤泥漿泵法清淤指在實施人工簡單清理河道垃圾后,利用泥漿泵直接將淤泥打運至沿岸棄土場。泥漿泵法清淤適合用在斷面窄的河道,其優點是設備調遣方便,挖運吸一體,施工質量較好,不足之處是,前期必須進行人工清理河道垃圾,否則會影響設備運行。2.1.3水力沖刷法清淤水力沖刷法清淤指采用高壓水槍沖刷底泥,使泥漿匯集到事先設置好的低洼區,再由泥漿泵吸取、管道輸送,將泥漿輸送至岸上的堆場或集漿池內。水力沖刷法清淤尤其適合做過河底硬化的河道,可以保護硬化的河底不被機械破壞。但是這種方法相較于干挖清淤,其形成的泥漿濃度低,不便后續處理。綜合上述3個施工方式,干槽清淤適用于流量較小的河道,其優點是施工狀況直觀、質量易于保證,也可以解決清淤對象中含有復雜垃圾的情況。缺點是,由于要排干河道中的流水,很多河道只能在非汛期進行施工,工期受到一定限制,同時,增加了臨時圍堰施工的成本,機械、車輛的進出對河道邊坡和生態系統也會造成一定影響,需要增加后期恢復邊坡的成本。
2.2水下清淤
水下清淤,指具備一定水深的情況下,由船只作為施工平臺,將清淤設備裝配在船上,在水面上操作清淤設備進行淤泥開挖。水下清淤可以通過絞吸式挖泥船、抓斗式挖泥船、斗輪式挖泥船進行。2.2.1絞吸式挖泥船清淤絞吸式挖泥船利用裝在船前的橋梁前緣絞刀的旋轉運動,將河床底泥進行切割和攪動,并進行泥水混合,形成泥漿,通過船上離心泵產生的吸入真空,使泥漿沿著吸泥管進入泥泵吸入端,經全封閉管道輸送至堆場中。絞吸式清淤是一個挖、運、吹一體化施工的過程,采用全封閉管道輸泥,不會產生泥漿散落或泄漏,但泥漿濃度偏低,導致泥漿體積增加,會增大淤泥堆場占地面積。2.2.2抓斗式挖泥船清淤抓斗式挖泥船通過挖泥船前臂抓斗伸入河底,利用油壓驅動抓斗插入底泥并閉斗抓取水下淤泥,之后提升回旋并開啟抓斗,將淤泥直接卸入靠泊在挖泥船舷旁的駁泥船中,開挖、回旋、卸泥循環作業。清出的淤泥通過駁泥船運輸至淤泥堆場。抓斗式挖泥船靈活機動,不受河道內垃圾、石塊等障礙物影響,適合開挖較硬土方或中央帶較多雜質垃圾的土方,但抓斗式挖泥船對極軟弱的底泥敏感度差,容易造成表層浮泥經攪動后又重新回到水體之中。2.2.3斗輪式挖泥船清淤斗輪式挖泥船利用專用斗輪挖掘機開挖水下淤泥,開挖后的淤泥通過挖泥船上的大功率泥泵吸入并進入輸泥管道。經全封閉管道輸送至指定卸泥區。同絞吸式挖泥船類似,采用全封閉管道輸泥,不會產生泥漿散落或泄漏,但斗輪式清淤在清淤工程中逃淤、回淤情況嚴重,清淤不夠徹底,容易造成大面積水體污染。綜合上述3個施工方式,利用機械船進行的水下清淤適合泥層厚度大的河道,其優點是施工過程不受天氣影響,清淤過程不會對河道通航產生影響,施工精度高;缺點是因強烈攪動底泥,容易造成底泥中污染物擴散,同時逃淤、回淤現象也比較嚴重。總體來說,在有條件可以將河道部分排干的情況下選擇干槽清淤,清淤效果最為顯著,在不能夠排干的情況下,通過小型清淤船清淤也可以成為一種選擇。
3施工應用
3.1工程概況
清河發源于北京西山碧云寺,流經海淀區、朝陽區、昌平區,橫跨中關村科技園區,緊鄰五環路和奧林匹克森林公園,在順義區境內入溫榆河,全長23.6km,流域范圍北至西三旗,南至西直門外,西至玉泉山,東至溫榆河,總流域面積21000萬m2,是北京市北部主要城市排水河道。主要支流為北旱河、萬泉河、小月河及仰山大溝、東小口溝等。清河規劃20年一遇洪水流量為158~556m3/s,50年一遇洪水流量為190~690m3/s。經過多年運行,河道內出現了大量渣土垃圾及淤泥,嚴重影響河道行洪安全,影響景觀環境,為了治理和還清清河,保障過流能力,營造良好的水環境,建設宜居生態環境,需要對清河進行清淤工程建設。
3.2清淤方案分析
本次主要工程任務是對清河淤積較嚴重的5段進行清淤,恢復河道設計斷面。確定施工方案考慮以下幾個因素。1)工期:施工工期為2014年4月11日~2014年5月20日,為北京市的非汛期。2)河流情況:清河是北京市北部主要城市排水河道,河水較淺,流速緩慢。3)淤積情況:工程段淤泥平均厚度為45cm,河道內含有大量渣土垃圾及少量生活垃圾,淤泥情況復雜。4)排泥場:施工所在位置附近無法落實排泥場,需要將清除的淤泥直接裝到渣土車進行外運。5)對外交通:工程對外交通線路自巡河路可連接至八達嶺高速、北五環、黑泉路,主要外來物資、施工機械可通過上述道路運抵施工現場,同時將淤泥通過上述道路轉運到棄料場。根據上述河道特點和施工條件,此次清河清淤工程選擇搭設圍堰,排干部分河道,進行干槽清淤,同時也采用干挖清淤法,利用挖掘機進入河道直接對淤泥進行開挖。
3.3施工
各段清淤時均采用機械為主人工配合的方式清理,此次施工,在前期工作:測量定點、修建河道兩岸施工馬道及洗車池、搭設圍堰及圍堰內抽水結束后,先由挖掘機將淤泥集中(人工配合將零散淤泥集中),再由裝載機運輸到馬道附近集料,由挖掘機按淤泥∶土=1∶0.5摻拌土,最后由車輛運輸到渣土消納場所。為保證車輛運輸不對市區環境造成污染,施工現場車輛出入口分別設置洗車槽,同時鋪設無紡布,并安排專人進行車輛清洗工作,對每輛渣土外運車輛須經打掃車輪、車廂后方可放行。在渣土運輸的區間段內安排清潔人員,隨時對車輛散落下來的土塊、泥塊進行清掃,并安排專人進行巡視、值班、組織路通。
4結論
城市中小河道的清淤工程既有傳統清淤的“疏通”目的,也就是解決排澇、防洪、灌溉功能保障的目的,也有改善河道水質,促進生態系統健康,提升河道景觀的深層目的。因此,從清淤的前期工作、方案制定、工藝選擇、工程實施的所有環節中,必須保證這種“多目的”清淤的特征。在清淤方法多種多樣的情況下,依據清河河道、水流等的特點,進行各方面的分析論證,成功地利用“干挖清淤法”的清淤方式,實現了清河清淤的目的,取得了很好的效果,實現了“水清岸綠,循環流暢,生態健康,人水和諧”的目標。為城市中小河道清淤積累了經驗。
作者:王亞閣 單位:北京翔鯤水務建設有限公司
【參考文獻】
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中圖分類號:TV551.4 文獻標識碼:A 文章編號:1674—0432(2012)—08—0202—1
1 河道擴挖工程技術方案
1.1 施工準備及場地清理
在進行土方開挖前,應先對開挖區域內的樹根、雜草、垃圾、廢渣和其他障礙物進行場地清理;除監理工程師另有指示外,開挖區域內地表植被清理,延伸至離最大開挖邊線或建筑物基礎邊線外側3米的距離;對開挖范圍內和周圍有影響區域的建筑物及障礙物,如房屋、電線、墳墓等妥善處置;按照監理工程師要求的開挖深度進行開挖,并將其運至指定地點堆放,防止土壤被沖刷流失;場地清理的方法采用1m3挖掘機挖樹根等雜物,推土機清表,挖掘機裝車運輸的方法;場地清理中發現的文物古跡,及時通知監理工程師,并做好現場保護工作;堆放的有機土壤應有利于工程的環境保護。
1.2 土方開挖施工程序和方法
在完成開挖區場地清理后,進行土方開挖。Ⅲ類土無需采用爆破技術,直接使用土方機械進行開挖。
根據設計文件和現場施工條件,土方的施工程序為:清表開挖運輸施工方法為:使用1m3挖掘機開挖,20t自卸汽車運輸,挖掘機開挖時分層開挖到設計高程。
操作要求:根據控制點和有關測量資料進行放樣,明確開挖邊線;土方開挖要嚴格按照設計要求進行。底高程要求按設計從嚴控制,最大欠挖量不得大于30mm,平面尺寸誤差不宜超過±30mm;運土道路一律做成斜坡道,開挖土方按設計要求全部運往規劃地點,零星散土應隨時清除干凈;根據地質條件,設立開挖標志,標出開挖中心線,底口線、上口開挖線的位置。
注意事項:土方開挖時,嚴禁自下而上或采取倒懸的開挖方法,施工中隨時做成坡勢,以利排水,開挖過程中應避免邊坡穩定范圍形成積水;使用機械開挖土方時,實際施工的邊坡坡度應適當留有修坡余量,再用人工修整;在場地開挖土方時,應做好臨時性地面排水設施,包括按照監理要求的地面水坡度、臨時坑槽、使用機械排除積水以及開挖排水溝排走雨水和地面積水等。
邊坡觀測和維護:當完成邊坡大致形成后,應該使用人工進行一次細整,此時測量人員時刻進行測量,以免造成超挖和欠挖,完成修整的邊坡,報監理單位驗收,驗收合格后,再進行下步工序施工前做好維護。對于土質中有姜石含量的地層,直接使用挖掘機開挖無法松動土方或效率較低時,首先考慮使用推土機的松土器進行松土。再利用大型推土機的自重,松土器可以松動30—50cm土方,然后再使用礦山型挖掘機挖斗進行開挖。
2 河道清淤施工方案
2.1 清淤施工方法
以標段淤泥厚度約為0.2m~2.9m,河道清淤斷面約22m~25m的情況為例,根據標段河道具體情況,經過施工調查及清淤方案論證,此標段確定可采用機械直接下河作業挖出淤泥,分部分段進行疏浚,長臂挖機配合轉土的施工方法。
2.2 施工順序為
從此標段河道中點里程HO+600作為清淤起點,向上游和下游分兩個施工段同時開挖。
2.3 機械準備
長臂挖掘機1臺,普通挖掘機6臺。河道清淤按照兩個施工分段同時進行流水線施工、按照先中央后兩側的順序施工。首先在河道淤泥外邊一側挖一條縱向排水溝使河水歸槽。用土方堆在槽邊形成土埂,使少量的河水通過水槽排水。在疏淘時分別自上而下或自下向上依次清理。先進行河道中央的淤泥挖掘,此標段現狀河道清淤斷面寬度在22米至25米之間,施工時挖掘機不能一次將河道中央的淤泥挖至圍堰或裝載車上,故河道中央的淤泥需經過2次倒運方能至河道兩側,由于采用水中清淤,淤泥含水量大,運輸過程中容易造成道路及周邊環境污染,因此淤泥清出河道后需經過晾曬方可外運。根據淤泥量和施工工期合理安排疏淘施工。若清淤工程量大工期緊,考慮安排夜間清淤施工及渣土外運施工。清淤過程中由于河底標高無法清楚的檢測到,故需準備探桿一套,在一定區域內清淤完成后,檢測人員立即用探桿檢測清淤深度,避免出現漏挖或開挖深度不夠的區域。
3 河堤基清理方案
3.1 施工方法
植被清理:表層雜物、雜草、樹根、表層腐植土、泥炭土、洞穴、溝、槽等清除工作采用人工配合推土機鏟推成堆;表層是耕地或松土,清除表面后,先平整,再壓實。將堤基清除的棄土、雜物、廢渣等挖掘機裝車運至指定的棄渣場堆放或堆至河道開挖面隨后隨河道開挖一并運至棄土場。部分大樹根擬采用挖掘機深挖取出,所留坑塘在堤防填筑前根據碾壓實驗方案進行回填碾壓填平處理。
3.2 表土清挖及堤基清理
迎水坡為設計基面邊線外30~50cm,背水坡為設計基面邊線外30~50cm。表土清挖根據堤圍地形情況,分階段分層進行。劃分層次以后,挖掘機進行表土淺挖,淺挖標準為現狀標高以下20~30cm,推土機集料,挖掘機裝車,自卸汽車運土到棄渣場堆放。在清挖過程中修筑截水溝,設置必要的排水設施。為達到壓實度要求,在清除表層浮土后擬采用壓路機將清理痕跡碾壓至平整。高低結合處先用推土機沿堤軸線推成臺階狀,交接寬度不小于50cm,地表先進行壓實及基礎處理,測量出地面標高,斷面尺寸。原地面橫坡度不陡于1:5時,清除植被;橫坡度陡于1:5時,原地面挖成臺階,臺階寬度不小于1m;每級臺階高度不大于30cm。基面清理平整后,報監理驗收。基面驗收后抓緊施工;若不能立即施工時,做好基面保護,復工前再檢驗,必要時須重新清理。
河道具有旅游、通航、排澇防洪等眾多功能。河道的流暢程度直接影響河道的泄洪防洪作用,尤其是每年的汛期,對于河道流暢程度的要求更高。但是,由于受到河道自身因素、兩岸建筑以及架設橋梁的影響,給河道清淤施工增加了很大的難度。因此,為了保證和道德流暢以及保障附近居民的生命和財產安全,應該做好河道的清淤工程,切不可馬虎大意。
一、河道清淤工程的意義
做好河道清淤工作是保證地區防汛安全、地區建設以及經濟發展的重要工作。但是,許多地區河道清淤工作存在以下問題:河堤堤腳附近的串鉤灘面非常低,當出現洪水漫灘現象時,則會導致在河堤堤腳出現大量的積水,嚴重的威脅河堤的安全,尤其是土質疏松的地區,在遇到這種現象時,不僅會威脅河堤的安全,同時還會威脅地區的安全;一些砂質土堤岸存在部分沙基,如果水流量過大或者水位過高,都會導致河堤出現潰堤的風險,嚴重的威脅河堤的安全;淤泥堆積過多,會將河床抬高,影響了河道的泄洪能力,降低河道的防洪標準;缺乏對河槽的治理,導致河道存在許多風險路段。由于河道工程存在上述問題,一旦河道淤積嚴重導致泄流不暢甚至是不通,將會導致洪水直接沖擊河堤,嚴重的威脅當地居民的生命與財產安全。由此可見,通過做好河道清淤工程,能夠有效的減少河道內的淤泥,提高河道的泄洪能力,穩定河槽,消除險情,保證當地居民的生命和財產安全,同時促進當地建設以及經濟的可持續發展。
二、河道清淤工程的施工技術分析
(一)前期準備工作
河道清淤工程的前期準備工作主要包括以下幾個方面:
1、施工規劃
在進行河道清淤工程施工之前,應該做好施工規劃工作,施工規劃應根據河道的具體狀況,嚴格的按照相關的規定以及要求,合理的安排施工強度、工期以及用地范圍等,同時還應該科學的布置安全、衛生以及防火等文明施工工作,防止清淤施工對當地居民的生活帶來不必要的麻煩。
2、放樣與測量工作
施工測量的準確性對清淤施工的安全性與準確性具有直接的影響,因此在前期準備工作中,監理人員、設計人員應該做好里程樁、工程坐標以及其他相關測量工作,同時做好施工前測量工作的交底。
3、機械器具準備
河道清淤工程施工逐漸的向機械化方向發展,施工機械在河道清淤工程中發揮至關重要的作用,甚至清淤工作無法進行,因此,為了保證河道清淤工程施工能夠順利有序地進行,在施工之前必須根據河道清淤工程的實際狀況準備合適的機械設備,保證設備的維修性、靈活性以及適用性,進而保證河道清淤工程施工能夠穩定、高效地進行。
(二)河道清淤工程的常用施工技術分析
河道清淤工程的施工技術應該因地制宜,根據當地的實際情況,綜合分析后選擇合適的清淤施工技術。目前,河道清淤工程經常采用的施工技術主要包括以下幾個方面。
1、抓、運、抽清淤施工技術
對于小型船舶能夠順利通過的河道,通常采用挖運抽施工方案,采用抓斗挖泥船開挖淤泥,抓斗挖泥船挖掘的土方可以直接入停泊在自航泥駁中,當自航泥駁裝滿之后,行駛至河道的吸泥船,利用排泥管把吸泥船中的土方吸運到指定的排泥場。該種清淤施工技術的優點在于受運輸距離的影響相對較小,并且不受排泥場位置的限制。同時,其缺點在于挖運設備在施工的過程中會產生相互影響,施工相對不靈活。
2、小型絞吸式挖泥船施工技術
該種清淤施工技術通常適用于小型船舶能夠通行的河道,該種清淤施工技術利用小型絞吸式挖泥船開挖淤泥,采用封閉式管道進行土方輸送。該種清淤施工技術的優點在于能夠實現挖、運、吸的一體施工,不僅施工效率非常高,施工質量也非常好。同時,這種清淤施工技術的調遣不靈活,受到橋梁、河寬等因素的影響。
3、泥漿泵施工技術
泥漿泵施工技術通常適用于寬度在5~10m左右的河道,這種河道的斷面相對較窄,并且河道內存在許多生活垃圾,其他大中型設備行駛不便,針對這種狀況通常采用泥漿泵施工技術,在具體施工的過程中應該進行分段施工,分別在河道的兩端建筑臨時的圍堰,然后把該河段內的水排干,先采用人工的方式將河道內的垃圾清理干凈,之后采用泥漿泵把淤泥運送至指定的棄土場。該種清淤施工技術的優點在于能夠實現挖、運、吸的一體施工,施工效率非常高。同時,缺點在于受排距的影響非常大,并且河道中的生活垃圾以及其他障礙物都會影響泥漿泵的生產效率。
4、濕土上岸施工技術
濕土上岸施工技術是在和堤防外口線3m距離的位置,開挖一條深度為1.5m、底寬約1m的小溝,施工作業利用小型挖土機,根據河道設計的具體狀況進行開挖施工,開挖的土方、淤泥等可以用作河堤防護,在開挖施工的過程中應該采用分層開挖的方式,堤防填筑施工應該遵循以下原則:荷載分層、勻速提升、自下而上、交叉作業,嚴格的按照上述原則進行施工能夠有效地解決10m寬河道的治理。這種清淤施工技術同時還能夠有效地解決河道挖泥船設備在河道出行不便的問題,在實踐應用中具有非常好的效果。
【Abstract】Dredging project in some of the new technologies, new methods or for the majority of large-scale engineering projects and urban areas developed, the applicability of rural areas and small river dredging engineering equipment requires further research and development.
【Key words】Dredging;Dredging technology;Construction Technology
1. 河道清淤工程的意義
河道淤積嚴重導致泄流不暢甚至是不通,將會導致洪水直接沖擊河堤,通過河道清淤將有效的減少河道內的淤泥,提高河道的泄洪能力,穩定河槽,消除險情,保證當地居民的生命和財產安全,同時促進當地建設以及經濟的可持續發展。
2. 常用河道清淤技術
最常用的中小河道清淤技術可分為排干清淤、水下清淤。對于沒有防洪、排澇、航運功能的流量較小的河道,適合排干清淤。排干清淤就是通過在河道施工段構筑臨時圍堰,將河道水排干后進行干挖或者水力沖挖的清淤方法。水下清淤一般指將清淤機具裝備在船上,由清淤船作為施工平臺在水面上操作清淤設備將淤泥開挖,并通過管道輸送系統輸送到岸上堆場中。
3. 河道清淤施工技術要點
3.1 試挖工作。
試挖工作的進行主要是為了在主體工作施工前得到一些確切的數據,同時也要確定好試挖工作的深度和挖槽尺寸,確保按設計要求進行。
3.2 施工工藝。
(1)清淤工作經常用到的設備就是清淤機和挖泥船。
(2)清淤機主要是旋挖式,是目前城市河道清淤工作中既環保有科學的一種船舶,經常用于常態維護工程當中。該種清淤機主要是采用了無堵塞泵、旋挖頭作業,并且通過液壓系統帶動旋挖頭滾動,利用旋挖頭上配備的腰帶和切割刀等工具將河底的淤泥和一些生活、建筑垃圾等擾動起來,并將其通過旋挖頭中間無堵塞泵吸口送到要求存放的地點。
(3)挖泥船分為絞吸式、噴吸式以及兩棲式幾種,其中絞吸式挖泥船需要與拖輪、排泥管以及泥漿泵和運輸船等設備共同配合使用。噴洗式挖泥船則采用定位樁施工方法,利用先挖子槽使河道先通后暢。絞吸式挖泥船在開挖之前,需要將船廠主定位樁對準挖槽的中心下線,利用左右橫移絞刀進行挖泥工作。在完成一刀的開挖之后,通過兩邊定位樁的替換下樁,將船體向前推進30一50cm,重復上述開挖工作。而噴吸式挖泥船則是采用挖槽斷面、噴吸式開挖,當水面以上的土體大于4m的時候,要降低開挖泥層高度,而當遇到設計的挖槽寬度大于泥船的最大開挖寬度的時候,要有一個相對穩定的排泥高度,防止欠挖土埂現象的形成。
3.3 邊坡支護。
由于城市河道上方設有橋梁、河岸建筑物密布,因此進行常規清淤施工時需要對邊坡進行支護。要根據土質、堤防的穩固情況和建筑物情況進行不同的支護,對于兩岸堤腳埋深較淺的,可以使用提高平臺高程的方法。對于基礎較為軟弱或古河道,要進行基礎的加固措施,放緩河床的邊坡以確保安全。
3.4 排泥管架設。
(1)輸漿管線必須要保證平穩,不能發生彎曲;接頭位置要保證嚴密,管線和接頭位置不能出現滲漏問題,一旦出現滲漏要立即采取補救措施,嚴重時需要及時更換;輸漿管線的架設不能影響公路等設施的建設。
(2)排泥管線盡可能不穿越公路或橋梁,對于必須要穿越的位置要依照相關部門的設計嚴格進行。
(3)水上浮筒排泥管線必須要保證平穩,不能存在彎曲,由于受到水流和風浪等外界因素的影響,平均間隔一段距離就安置一只浮筒錨。
3.5 泥漿及垃圾運輸。
一、指導思想
以科學發展為指導,按照“安全、資源、環境、景觀”協調發展的要求,以“河道清淤、河床整治、環境治理”為重點,打造“水清流暢、岸綠景美、人水和諧”的自然環境。
二、目標任務
根據沮河城區段張寨橋—暖泉溝橋河道堤防和堆積物現狀的實際,需治理河道5200m,以河道清淤、環境治理、河床整治三種形式進行集中治理。其中:河道清淤1818m,環境治理845m,河床整治2537m。
1、河道清淤,確保行洪暢通。經勘測,沮河城區段,需進行河道清淤的劃分為五段,總長1818米,占治理長度的40%,為礙洪滯洪河段,分別處在縣城中心地帶,總清淤工程量達46295m3,占到治理總量的84%。按照防洪規劃,以清理礙洪堆積物為主,最大限度地保障行洪安全。
2、整治河床,改善行洪條件。需進行河床整治的分為四段,總長2537米,占治理長度的48.8%,整治工程量為7566m3,占到治理總量的13.7%。以局部河床整治、改善水流條件、防止沖刷淤積為主,保障防洪設施安全。
3、治理河道衛生,改善河道環境。需重點環境治理的分為兩段,總長845米,占治理長度的16.2%,治理工程量為1240m3,占治理總量的2.3%。以清理河道周邊垃圾和沿岸環境為主,使城區河道成為防洪和縣城環境的一道屏障。
三、實施步驟及方法
(一)實施步驟
按照清淤、環境治理和河床整治各階段施工的不同要求,總體劃分為兩個階段:
第一階段(3月10日至4月30日),為期20天,以環境治理及河床整治工程為主,重點是城區公路沿線段河道,。
第二階段(4月10日至4月30日),為期20天,以清理河道淤積、礙洪物工程為主。
(二)實施方法
1、采取人機結合,以機為主。由水利部門實施,相關部門配合,以機械作業為主,制定科學合理的施工設計,布設施工區段,優化施工方法,合理配備機械,把能夠清理外運的淤積礙洪物,最大限度地清運出去,擴大河道行洪斷面,增強河道行洪能力。
2、采取人機結合,以人為主,對沿河堤內堤外垃圾進行集中整治,鏟除垃圾死角。以黨委總支為單位組織動員干部職工開展一次集中整治活動,使河道衛生環境有一個大的改觀,并通過活動增強干部群眾的河道環境意識和水患意識。
3、以機械為主,對河床內影響河勢穩定的堆積物進行清理,恢復河道自然比降,避免沖淤失調,消除潛在隱患。
四、工作措施
1、加強領導,精心組織。為了確保此項工作扎實有效開展,縣委、縣政府決定成立以政府副縣長張拴林同志為總指揮,縣委常委賀忠乾同志為政委,縣水利局局長張永康同志為副總指揮的城區河道清淤工作指揮部,指揮部下設辦公室,辦公室設在縣水利局,辦公室主任由縣水利局局長張永康同志兼任,具體負責處理日常工作。各相關單位也要按照具體任務落實施工技術、組織協調、交通運輸、檢查驗收等工作小組,確保此項工作順利進行。
2、落實責任、明確職責。水利部門:負責河道清理的技術工作,并承擔主要治理任務;城建、城管部門:要協調好外運垃圾的堆放處理,并給施工車輛城區行駛提供方便,合理增設沿河垃圾臺、垃圾箱,加大污水口整治改造力度,盡量避免污水直接排入河道,嚴格控制建筑垃圾向河道傾倒,對在堤防上已建的建筑物,能拆除的盡量拆除,對沿河布設的天然氣管道要堅決拆除;環保部門:做好沿河排污的監測治理工作;公安交警和交通部門:負責組織沿路巡查,到崗執勤,保障治理施工車輛的運輸暢通和交通安全;機關工委:負責以黨委、總支為單位組織干部職工開展河道治理活動,并做好任務分配及檢查驗收工作;電力、電信部門:要配合施工對沿河管線進行改造和拆除防護;街道辦:負責搞好施工期間沿河村組和居民的協調工作,保證正常施工,加強沿河居民的宣傳教育,堅決杜絕向河道內傾倒垃圾現象;廣電部門:要隨時搞好宣傳、營造良好環境和氣氛。
各相關單位要密切配合,各負其責,按照職責任務和要求,精心安排,認真組織實施,確保城區河道治理工作順利實施。
3、加大監督檢查。城區河道清淤活動將按照劃段包干責任到底的辦法,對各實施單位和相關部門,落實相應任務,并實行嚴格的督促檢查和考核,對完成任務好、工作配合到位的單位,給予表彰獎勵,對工作推諉扯皮,為治理活動設置障礙,影響治理進度的,要進行嚴肅處理。活動結束后,對治理工程進行全面驗收,落實獎懲。
0.前言
城市河道是城市水系統中的重要組成部分,在城市的防洪、排澇以及旅游、通航等方面仍然起著至關重要的作用,而在河道的運行過程中,會隨時間沉積大量的淤泥和雜物,影響河道的正常使用,因此清淤工作就顯得十分重要。
1.前期準備工作
1.1施工規劃
對于河道的清淤工作,首先要有個規劃,要根據工程的實際情況合理布置施工資源,嚴格按照施工招標文件中規定的用地范圍、工期以及強度等進行安排、布置,同時要根據方便生活、易于管理以及安全可靠等原則進行有關的防火、安全和衛生等文明施工工作。另外,對于臨時的管理控制區盡量選在在空地處,并盡量利用附近的永久性建筑,同時將生活與生產區隔開,做到安全、文明施工。
1.2測量、放樣等準備工作
施工前測量的準確與否直接影響到后期工作的準確性和安全性,為此一定要會同設計、監理等有關人員做好工程坐標、里程樁以及其他必要性的測量工作,并且做好前期的測量資料交底工作。
河底高程控制以及清淤泥前淤泥的表面高程控制,是工程測量放線控制中的主要內容,不僅需要施工前的設計圖紙以及施工標準等內容,同時還需要提供工程土方計算和制定針對性施工方案所需要的原始數據。另外,對于其他斷面的測放,當遇到土方的開挖量較大,施工線又較長的時候,一定要加強對施工現場的控制,并在驗收的時候注意對已完工工程的斷面進行復測和驗收,嚴格按照施工組織設計和設計規范進行。
1.3施工設備準備
城市河道清淤工作的進行離不開設備的使用,其中疏浚帶水作業施工如果離開了挖泥船及其附屬船舶的使用,將無法工作。然而,為了保證清淤工作的順利進行以及保障施工質量及安全等問題,則必須考慮設備的適用性、靈活性和維修性,確保設備的安全使用以及使用效率。另外,旋挖式清淤機由于其較小的體形和高效的施工效率,可廣泛的應用于中小型河道的清淤工作當中。
2.具體的工作方法
2.1試挖工作
試挖工作的進行主要是為了在主體工作施工前得到一些確切的數據,同時也要確定好試挖工作的深度和挖槽尺寸,確保按設計要求進行。
2.2施工工藝
清淤工作時疏浚帶水作業中的重點工作,其中經常用到的設備就是清淤機和挖泥船,但是挖泥船也分為絞吸式、噴吸式以及兩棲式幾種形式。
清淤機主要是旋挖式,是目前城市河道清淤工作中既環保有科學的一種船舶,經常用于常態維護工程當中。該種清淤機主要是采用了無堵塞泵、旋挖頭作業,并且通過液壓系統帶動旋挖頭滾動,利用旋挖頭上配備的腰帶和切割刀等工具將河底的淤泥和一些生活、建筑垃圾等擾動起來,并將其通過旋挖頭中間無堵塞泵吸口送到要求存放的地點。
挖泥船分為絞吸式、噴吸式以及兩棲式幾種,其中絞吸式挖泥船需要與拖輪、排泥管以及泥漿泵和運輸船等設備共同配合使用。噴洗式挖泥船則采用定位樁施工方法,利用先挖子槽使河道先通后暢。絞吸式挖泥船在開挖之前,需要將船廠主定位樁對準挖槽的中心下線,利用左右橫移絞刀進行挖泥工作。在完成一刀的開挖之后,通過兩邊定位樁的替換下樁,將船體向前推進30~50cm,重復上述開挖工作。而噴吸式挖泥船則是采用挖槽斷面、噴吸式開挖,當水面以上的土體大于4m的時候,要降低開挖泥層高度,而當遇到設計的挖槽寬度大于泥船的最大開挖寬度的時候,要有一個相對穩定的排泥高度,防止欠挖土埂現象的形成。
城市河道清淤工作的開展,不能對河岸兩側的建筑以及河上建筑造成影響,當開挖工作中橋面遇到異常狀況的時候,要及時停止對河底的清理工作,并且對邊坡出現滑坡等異常情況采取補救措施,盡量降低清淤工作所帶來的問題。
2.3邊坡的維護與修整
河道清淤工作的進行不僅僅只是針對河底淤泥雜物的清理,同時還包括對邊坡的修整。當采用兩棲式挖泥船進行施工的過程中,一般要保留一定厚度的土層,修整時要嚴格按照設計圖紙進行施工。
城市河道清淤工作一定要重視對邊坡、橋以及岸邊建筑物的影響,當出現異常時,要對出現異常的部位及時修整,并對發生問題的邊坡等位置進行加固處理。對于邊坡支護加固的具體方案要視工程的實際情況進行施工,防止因河道清淤工作的進行而對兩邊建筑物造成危害。加固所使用的松木樁一般采用直徑?140,單樁長約4m的木樁,而排數則要根據工程的實際情況進行選擇,確保加固方案的穩定性與可靠性。
2.4輸漿管與排泥管的架設
輸漿管和排泥管都是河道清淤工作中不可缺少的環節,輸漿管的架設需要平坦、順直,接頭嚴密,不得漏水、漏泥,對于出現泄漏的,則應及時修補、更換。排泥管線的鋪設則盡量避免穿過公路和橋梁等位置,確實需要的,必須按照相關部門的有關規定進行。另外,水上浮筒排泥管也要平坦、順直,并且每隔一定距離就要拋設一只浮筒錨,這主要是為了防止水流和風浪造成的影響。
2.5淤泥和垃圾的輸送
對于河道中清理出來的泥漿,可以通過清淤機直接輸送到運輸船上,通過運輸船直接將泥漿運輸到吹填區,經吹泥船直接將泥漿吹填。清理出來的生活及建筑垃圾,一般則采用抓斗式挖泥船挖出,然后運送至消納場進行處理。
2.6工程質量的保證措施
工程質量問題是所有工程都必須重視的,而要想保證河道清淤工作的質量,就必須要合理的安排施工作業,做好排泥區分倉輪流作業的調度工作,提高設備的工作效率,同時還要做好工程的進度安排和安全工作審查。河道清淤開挖,需要以放樣樁為依據,掌握好管道工作狀況,防止超挖、圍堤倒塌等問題的出現。
河道邊坡支護中所用的木樁必須嚴格按照設計使用,同時在購買木樁的時候一定要注意材料的生產合格證以及檢測報告等是否齊全,并且要經過業主、監理檢驗合格后才能進入施工現場使用。木樁的使用要根據河道的走向每隔50m設置一樁,并且標注好淤泥的高度以及挖泥的高度。
在挖泥工作的行進過程中,要針對不同的土質特點,合理調度旋挖裝置的下放量,保證開挖深度嚴格按照設計要求實施。在開挖刀頭下放深度的控制方面,要特別注意其深度和吃水情況的變化,并及時與挖槽內水深進行核對、比較,在預計要挖到設計深度的時候可采用反刀進行,防止漏挖和留梗等問題的出現。為了保證確切的開挖深度,可以依據退水回淤現象,超挖0.1~0.3m的深度。
3.結語
隨著城市經濟的不斷發展與變化,河道淤泥已經成為城市河道中的一個突出問題。如在進行河道清淤時,一定要加強對邊坡位置的加固支護工作,這樣一來也給清淤工作增加了一定的難度。另外,清淤工作進展的順利與否與設備的選擇是否合理有著非常重要的關系,所以在施工之前一定要根據具體情況,合理選擇施工設備和技術方法。
【參考文獻】
按照先急后緩、長效管理的原則,全面開展河道的清障、保潔、清淤連通工作。
二、治理目標
以實現河道“河暢、水清、岸綠、景美”為治理目標,在相關部門加快推進控源截污和補充生態水源的基礎上,通過大力實施清障、保潔、清淤疏浚和水系溝通等專項整治,解決河道水環境存在“臟、堵、臭”突出問題,讓河道的水清起來、活起來,構筑與宜居相適應的水生態環境。
三、治理范圍
星港河1.8公里;二支河1.9公里;三支河1.6公里;海堤溝2公里;五星河1.9公里。
四、主要任務
㈠開展河道清障工作,2014年4月啟動,2014年9月底前完成。我場已基本完成河道清障工作,現主要是保潔工作,由2人組成保潔隊,做到每天保潔一次。
㈡建立常態保潔機制,鞏固河道清障工作成果,按照水岸協同原則,在完成河道清淤清障工作后,保潔隊伍進行河道內垃圾打撈清理(包括生產生活垃圾、水葫蘆及雜草、枯枝爛葉等漂浮物)、常態保潔等后續管理。
2014年4月全面啟動,9月底前完成總長9.2公里,4.77平方公里的河道垃圾打撈清理工作。
五、實施步驟
本次河道清水行動從2014年4月25日起,至2014年12月止,分為動員布置、集中整治、總結驗收四個階段。
㈠動員布置階段(4月25日—4月30日)
成立2014年河道清水行動工作領導小級一,召開動員會議;制定具體實施方案,并動員布置。
㈡集中整治階段(5月4日——11月30日)
要按照河道清水行動的部署要求,結合實際,集中時間、集中力量,有重點、有步驟地開展河道清障、河道保潔、河道清淤連通等整治工作。
㈢總結驗收階段(12月1日——12月31日)
對河道清水行動進行認真總結,并上報區河道清水行動工作指揮部對河道清障、保潔、清淤實績開展考核驗收,驗收標準:⑴河道內沒有阻洪障礙物;⑵河面沒有發現零星漂浮物、水浮蓮、生活垃圾或建筑垃圾;⑶清淤連通工程河底高程符合水系連通要求,河流順暢,沒有出現卡脖子現象。
六、保障措施
㈠加強組織領導,精心組織
成立2014年河道清水行動工作領導小組,成員名單如下:
㈡明確責任分工,落實任務
1、要根據全區清水行動方案的目標、任務和完成時限細化制訂具體工作方案,細化責任分工,同時制定計劃、籌措資金、落實任務、明確時限,有效有力有序組織開展本次河道清水行動。
2、黨政辦負責河道衛生整治行實施過程中的跟蹤報道,營造良好的社會輿論范圍。
3、農業辦負責抓好河道清水行動實施過程的技術服務、技術監督、技術指導工作。
㈢突出工作重點,務求實效
1 前言
作為一項工程作業,中小河道清淤工程正式開始前,負責施工的單位必須對清淤河段的地理、地質和水文情況以及其他對清淤施工可能產生影響的因素進行全面勘察,系統收集各類相關信息,為后續工作夯實基礎。
2 中小河道清淤施工技術
2.1垃圾清理外運
中小河道兩旁一般會有不少雜樹、枯枝爛葉或是生活垃圾,甚至建筑垃圾,如果不進行清理,就有可能損傷清淤機器,不利于清淤施工順利開展。因此,為了下一階段的施工,應該對這些垃圾進行清理。對于雜樹、枯枝爛葉和生活垃圾,可以通過人工撿抬后集中處理,切忌當場焚燒,避免污染環境。建筑垃圾可以用挖掘機收集裝車后用自卸車外運。
2.2清淤施工方法
根據中小河道所處的環境不同,常規可以分別采取干水作業和帶水作業兩種方式進行施工。另外,還可以進行生態清淤。通過向中小河道中投放微生物制劑來分解中小河道中的淤泥和污染物,可再投放底泥固化劑,在清淤的同時固化淤泥,能夠起到改善水質的作用。
一是干水作業是將中小河道進行分段并修筑圍堰,之后利用水泵排出中小河道內的水,在將水抽干之后,用高壓水槍加泥漿泵清除河床浮泥,將浮泥用運泥船外運。下部的渣土采用人工清理方式,吊運至岸邊臨時堆放點,后用渣土車外運,這種方式可以較為徹底的清除被污染的淤泥,清淤效果較好,但是對中小河道兩岸護坡安全有一定的影響,對周圍需要靠中小河道進行供水的田地也有影響,且需要修筑和拆除圍堰,因而造價較高。
二是帶水作業則是采用挖泥船加水下沖洗式清淤機吸懸浮淤泥的方法進行施工,常用的設備包括鏈斗式挖泥船、絞吸式挖泥船、鏟斗式挖泥船和兩棲式挖泥船等。鏈斗式挖泥船是利用一連串帶有挖斗的斗鏈,借上導輪的帶動,在斗橋上連續轉動,使泥斗在水下挖泥并提升至水面以上,至斗塔頂部之后倒入泥阱,經溜泥槽卸入泥駁,再將泥駁拖至排泥場卸掉。其挖槽截面較為規則,誤差小,適用于規格要求較為嚴格的工程。絞吸式挖泥船在各種清淤工程里被廣泛應用,其屬于靜態挖泥船,以定位樁為固定支點做圓弧形擺動,基本適用于各種類型的土壤,其安裝絞刀作為挖掘工具,使淤泥在切削之后被吸入,被吸入的淤泥通過水力式吸泥管輸送到排泥場。其一次性連續完成挖泥、運泥和卸泥等過程,效率高,成本低。鏟斗式挖泥船利用吊桿及斗柄將鏟斗伸入水中進行挖掘,然后由絞車牽引將鏟斗、斗柄和吊桿一起吊升至適當高度,由旋回裝置轉至泥駁上將泥卸掉,適合挖珊瑚礁、石塊、粗砂等。兩棲式挖泥船采用液壓驅動履帶在陸地和水中行走,能夠適應淺水區、灘涂區和各類硬土、砂土區的施工要求,且不會影響中小河道中其他船舶的正常航行,操作方便。
2.3邊坡支護
由于城市中小河道上方設有橋梁、河岸建筑物密布,因此進行常規清淤施工時需要對邊坡進行支護。要根據土質、堤防的穩固情況和建筑物情況進行不同的支護,對于兩岸堤腳埋深較淺的,可以使用提高平臺高程的方法。對于基礎較為軟弱或古中小河道,要進行基礎的加固措施,放緩河床的邊坡以確保安全。同時,還應該充分考慮施工中可能產生的超挖現象,預防滑坡發生。在清淤施工中,一旦發現兩岸堤面開裂、沉陷變形或土質變化的情況出現,立即作出相應的應急措施。如若發生滑坡,則不僅要控制滑坡的擴展延伸,還應在滑體穩定后立即對兩岸堤坡進行修復處理。
2.4淤泥處理
中小河道清淤所清理出來的淤泥,如果不做好環保處理,將會造成二次污染,特別是含有有害污染物較多的淤泥,如果隨意堆放在自然環境中,不僅會釋放臭氣導致空氣質量的下降,影響周邊居民的生活質量,還會使淤泥中的污染物在雨水的作用下滲透到地下水中,污染地下水,或影響農作物的生長。因此對于受污染較輕的中小河道淤泥,可以直接堆放在自然環境中,經過自然蒸發脫除水分之后可以用于補充農田土壤或鋪墊道路。而對于受到較為嚴重的污染的中小河道淤泥,則應避免隨意堆放,建筑渣土可以經過干化處理后用于制磚,工業淤泥統一收集后可以進行焚燒,某些有機污染物含量較高的淤泥,也可以進行發酵處理后作為農家肥使用。
3 中小河道清淤疏浚施工技術要點
我國中小河道清淤疏浚施工主要采用真空清淤工藝。該工藝的設備系統包括動力源(高壓水泵或空壓機)、動力管(高壓水管或高壓風管)、混合器、吸泥頭、吸泥管、揚泥管、輸泥管等部分。在工程開工前,要根據工程具體要求選擇合適的清淤器類型,再按照設備類型通過計算得出混合器具體尺寸、各類管道直徑及高壓水泵或空壓機工作參數等系列指標。中小河道清淤疏浚工作使用的混合器,它的高壓水噴嘴和喉管的截面面積比通常情況下要控制在 4 到 10 之間。噴嘴和吸泥管的截面面積比要控制在 15 到 20 之間。喉管橫截面的長度要和直徑保持一致,從而保障管道內的混合泥漿始終處于較為穩定的流動狀態。為了降低泥漿提升過程中能量的損失,從而增加泥漿動能到位能的轉化率,擴散管一般要采用錐形結構設計。在施工時,要注意泥漿的吸入量和所需高壓水的流量保持一致,從而保證二者充分混合稀釋制成混合泥漿。要控制泥漿在管道內的流速,一般以每秒 2 到 3 米較為適宜。還要控制噴嘴位置高壓水的流速,正常情況下控制在每秒30 到 50 米,偏大或偏小都會對處理工藝造成不利影響。氣力清淤是當前較為常用,效果較好的一種清淤方式。氣力清淤機結構中泥漿通過管道截面積較大,便于含有大顆粒、乃至大體積的塊石或卵石的泥漿順利通過,輸送效率高。需要注意的是,采用氣力清淤方式時,壓縮空掛吸泥漿的混合室小孔和管壁交角應控制在 45 度以內。排泥管的曲度變化要盡量緩和,長度也不能太長,否則容易造成管道堵塞。對于管道中的彎曲部分,可以通過采用大管徑和天窗設計來減少堵塞和便于開展管道發生堵塞后的疏通作業。
4 中小河道清淤疏浚設備介紹
中小河道疏浚作業的主要設備種類較多,常見的有清淤設備有旋挖式清淤機,絞吸式挖泥船、噴吸式挖泥船、兩棲式挖泥船等。其中,旋挖式清淤機以其高水平的工作效率和綠色換保的施工作業方式受到中小河道疏浚作業施工單位的普遍好評。旋挖式清淤機以旋挖頭為主要作業工具,泵體采用無堵塞設計,提高了抗堵塞能力,工作效能大幅增強。絞吸式挖泥船包含拖輪、錨挺、排泥管、泥漿泵、120T 運輸船等工作單元,在施工時,首先要將船上主定位裝和挖槽中心對準,然后再由開挖斷面邊線出開始挖掘作業,通過絞刀橋架前部的鋼纜反復收放,控制絞刀橫向移動實現挖掘的效果。在使用噴吸式挖泥船時要求各水系錨位都要設置好復浮標,當挖泥船一次最大挖泥厚度小于開挖泥層厚度時,可以采用分層挖掘的方法進行施工。
結束語
對于水系豐富的地區來說,中小河道既是重要的交通線,承擔著生產、生活物資的運輸,更是城市發展的生命線,中小河道的通暢情況與當地經濟發展和民生工作有著直接且重要的聯系。隨著人類文明的不斷發展,人類在生產過程中與自然的沖突愈加尖銳。