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平原河网地区,绵长的堤线存在着土层地质变化复杂、堤防质量参差不齐,个别地段堤身单薄、回填土料质量差和长期失修等情况.在外力的作用下极易产生滑坡、沉陷.位移等现象。
一 滑坡的成因分析
渗流的原因。平原河网河道堤防工程大部分为群众性工程.堤身比较单薄,排水设备,回填土料的质量难以保证。特别是回填土料为淤泥质粘土的,这部分土料长期处在浸水饱和状态。强度弱而自重大,其下滑力较大。当退水时,由于淤泥质粘土的渗透力.而退水后原堤防临水侧的阻滑压力在减少。所以当断水清淤作业时.堤身内的渗流力和自重等主滑动力不断增加,而阻滑水压力在减少,一旦堤身强度不够就易引起渗流失稳。
清淤过甚的原因。河道清淤断面尺寸由防洪规划和稳定分析确定,一旦确定下来就不能随意改变,但在实际操作中很难做到,这是因为:①由于清淤一般由机械操作,加上其对象是粘土,在施工中要完全按设计进行几乎是不可能,所以断面尺寸很难控制。②如果河床中的土质较软弱为淤泥质土或者垃圾沉积物等,在机械器具的扰动和高压水力泵枪的冲刷下(断水作业)会带动周边土体的塌方和淤泥土的流动。如果在稳定中起阻滑作用的镇压部分被挖,造成堤身安全稳定系数下降,就可能导致失稳。
施工附加外力作用的原因。带水作业的工程,当施工机械抓斗放下时堤前水位瞬时壅高.产生水浪波,强大的水体动力冲击干墙身,当抓斗沉到水下后,水回落,堤身受到负压的拖吸力作用,当抓起淤泥时,抓斗外侧和河床淤泥之间短时产生“真空”区,此时土体受到负压的拖吸力作用-同时受一股强大的水流来填充,产生强大的冲击力冲刷力冲刷淤泥;当抓斗离开水面时,又产生强大的拖吸力。在每抓一斗淤泥的过程,水位高低相差有时达1m左右,此时堤身除受到较大的主动土压力作用外,还要受到水浪的冲击动力及水位回落产生的拖吸力;水下的淤泥受到水力的冲刷和拖吸吸力等,在这些力的综合作用下,如果墙身或上体强度不够,就可能产生失稳现象。这种现象多发生在带水作业施工中。
二 滑坡的预防措施
清淤工程滑坡的产生一般是内外因素作用的结果,只要及早预防,采取适当措施,消除滑坡发生的外在因素,多数滑坡是可以防止的。比如在地质钻探、设计阶段、施工前和施工中加强观察分析能够及时地发现问题.根据实际情况及时改变施工方法和施工机械等,都是防止滑坡的有效措施,具体方法有:
选择合理的琉浚断面
由于疏浚断面的设计忽略,施工时造成的滑坡现象较普通。在设计时应注意以下几点:
要根据土质、沿岸建筑物和堤防稳定情况分段进行设计。对于堤脚埋深较浅的,要采取修缓河岸边坡方式或以留平台和提高平台高程的方法。对于软弱基础或遇古河道地段,要考虑基础加固措施,将河床的比坡由1:3放缓至1:5左右,以保证边坡本身的安全。
设计的标准断面,通过稳定分析确定后,还要充分考虑施工中可能产生的超挖情况,要采用规范允许的超宽、超深值进行校核。
选择合理的施工方法
清淤工程产生的外因主要是施工作业产生的,跟施工方法有直接的关系,所以选择合理的施工方法是预防滑坡产生的主要措施。
施工前要对照设计资料深入工地调查,按照实地情况和机械设备及施工技术做出详细施工组织设计,对存在问题提早做出处理预案,
对软弱地基础要采取机械带水作业,施工时要控制开挖的速度和施工顺序,严格控制超挖的数值。将常规的先掏槽后扩坡的施工方法改为由上而下,按梯形断面开挖。对河面较窄,基础土质较好或滑坡后产生影响不大的地段,可以采用断水作业,利用水力机组冲填结合人工开挖施工,这种方法清淤较彻底.效果较好。
施工中要注意观察。及时发现堤面开裂、沉陷变形、土质变化情况,作出相应的应急措施。
施工弃土及时远运,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压下产生滑坡。外运确实有困难的做好围堰集中堆放,而围堰离河岸保持一定的距离,弃土坡脚至河岸边缘的最小距离按≥(1 0 H/2)m,(H为弃土顶至河底高差)控制为好。围堰内的积水要按照疏浚施工规范的要求通过明沟或暗沟及时排放人河,防止积水通过地表裂缝渗透入河。
三 滑坡处理措施
滑坡的处理措施一般分为两个阶段,一是控制防止滑坡的继续扩展延伸阶段,二是在滑体达到稳定后修复处理阶段。
应急处理措施
提高水位稳定滑体。水位提高后将降低渗流的出口比降和堤身的浸润线,达到降低渗流的破坏能力,提高后水位还可以增加堤前的阻水压力,起稳定堤身作用。这种方法通常用在断水作业中。
上卸下加法。上卸即减少滑体的滑动力,将产生滑动力的滑动体开挖削坡,放缓边坡。下加指在阻滑体部分(一般在堤脚处)抛石增加压力,以达到阻滑力增加。
封闭裂缝。发生滑坡后,坝面将产生一组纵横向的裂缝,这些裂缝都是产生滑体时土体之间产生拉应力式互相挤压应力开裂而成。要就近取材(粘土或薄膜材料等),及时封闭裂缝,以防渗水形成集中渗漏产生冲刷破坏或加宽裂缝.再次沿裂缝产生滑动或塌落。
在实际工作中以上几种方法很少独立使用,要根据实际情况组合选用,以达到控制滑体的延伸和发展。 修复处理措施
挖除圊填法。堤脚开挖过基,堤身填筑质量不好等产生浅层滑坡的,一般开挖工程量不是很大。这类滑坡应优先考虑将滑动体全部挖除,重新回填还坡。首先查明滑坡体的上下口准确位置,划定处理范围,全部挖除滑体。挖除应从上边缘开始,逐级开挖,每级高度20cm,沿着滑动面挖成锯齿形。在每一级深度应1次挖到位,每级高度
削坡填筑j击。削坡填筑法是处理渗层滑坡的最常用办法。深层滑坡往往滑体的出口在水下边坡或者河底,滑体方量相当大,全部开挖滑动体有一定难度,开挖附加的外力作用还有可能产生滑动。处理这些滑体采取堤顶开挖削坡。堤前抛石加压方法是比较有效的,首先查明滑坡体的上下口准确位置,划定处理范围。挖除部分滑动体,开挖方法,顺序同上。开挖不应采用推土机、挖掘机等大吨位机械,最好采取先抛石后开挖。
打桩处理。适用于土质堤岸或者河道较窄,不能采用填压法或留平台办法处理的河段,主要是利用桩加强基础承载力和抗滑力。这种处理方法要求;
打桩采用松木桩或者预制混泥土柱桩,桩长应满足贯穿滑动面3 m深以上,方能达到阻滑作用。
桩排数和条数根据抗滑和承载力计算确定。
在进行施工组织设计之前,要做好现场勘查工作,确定施工的具体方法。
1.现场勘查确定施工方法
首先要根据实际情况选择合理的清淤方法,对河道清淤工程的现场进行勘察,确定施工方法的主要考虑因素(下文以大沙河上游段清淤工程为例)。
下河道路。疏浚区左岸现状均布置有现状下河车道路1#、2#、3#与4#。为避免河道壅水堰、跌水等构筑物以及跨河污水管的影响而导致部分区段无法进行机械施工,综合考虑经济性与合理性等因素,沿河岸左侧新建两条临时下河车道与一条永久性下河车道。
机械清淤作业面。大沙河上游段综合整治工程中,两侧岸坡均采用浆砌石护底,宽4m,可作为本工程机械施工的硬地作业面。由于下河车道均为单侧布置,为确保左右岸机械作业面相互连通,需在河床铺设临时跨河道路。4#下河车道位于老虎岩沉砂池位置,池底为C25混凝土板,可直接作为机械作业的硬地作业面。由于淤积物主要为水土流失引起,以砂质土为主,故采用挖泥机或铲车直接清淤作业,清淤从上游至下游采用分段进退错距法施工,然后直接装载运送到弃置场。其中桩号范围12+500.485~12+612.205段,上游接跨河污水管,下游接3#跌水构筑物,考虑到此范围长约112m,距离较短,未布设下河车道,清淤方式为人工清淤。
2.施工组织设计工作的内容
对现场进行完勘察后,根据施工图纸和总的工程量,进行施工组织方案的设计,并且计算施工的有关预算情况。施工组织设计对整个施工具有指导意义,要根据具体的实际情况,科学的进行施工组织设计,根据对大沙河河道进行清理的实际工作,总结出施工组织设计大体上涵盖以下几个部分。2 . 1清淤工作条件的概况和特点
流域概况分析。大沙河上游段河道呈北东、东西向展布,河床无大的跌水急滩,纵坡降小(2%),一级阶地不连续发育。地层基岩为燕山四期黑云母花岗岩,属白芒岩体,丘顶多出露,到处可见孤石。此外在测区南部的局部地段夹有加里东期混合花岗岩和震旦系变质砂岩。台地上则为残坡积层所覆盖,沿大沙河两岸的第四系冲洪积层则以砂性土为主。
工程区大地构造位置位于莲花山—深圳北东向构造岩浆岩带和高要—惠来东西向构造岩浆岩带交接部位的南缘,区间各种构造十分发育,其中北东向构造最为醒目,以长21km、宽大于4km的深圳断裂带为代表;次为北西向和东西向构造,断裂构造规模一般中等,延伸数公里,压性为主,无活动性断裂。
自然条件分析。大沙河流域属亚热带海洋性气候,最高气温38.7℃,最低气温0.2℃,多年平均气温22.4℃,年际变化不大,但年内变幅较大。气候温和,雨量充沛,但年内雨量分布不均,降雨集中在4~9月,降水量占全年降水的85.3%。多年平均降水量为1981.0mm。
地质构造分析。区域上本场地地质构造简单,以小型断裂为主,走向多为北东东向次为北西向,无大的区域断裂构造穿过。
水文地质条件分析。场地内的地表水及地下水较丰富。地表水主要有大沙河及其支沟。地下水的主要类型为第四系孔隙水,主要赋存于中粗砂层和砾砂层中。由于河岸范围内的砾砂层分布稳定且连续,与河床中砾砂层连通,所以地表水与地下水水力联系较好。地表水源于雨水,地下水来源于河水和降雨的补给,河两岸的地下水位一般埋深2~3m,略高于河床。
不良物理地质。由于上游正在开发建设,水土流失严重,淤积较严重,细颗粒随洪流下泄较快,粗颗粒较慢,淤积物主要为砾砂。此外,场地地震基本烈度为Ⅶ度,可能发生地震液化的土层有粉细砂层和砾砂层,本场地内土层不液化。
2 . 2合理安排施工程序,协调好施工力量
对于大沙河河段的清淤工作,由于本工程临时用地有限,不设临时堆土转运场,土方、淤泥随挖随运。施工临时生活管理区、材料堆放加工场区均布置在河道两岸的绿化带或河道平台上。施工用水、用电:工程地处市中心区,施工用水可就地解决,施工用电可由当地电网直接引用。
2 . 3清淤河段附近的交通规划
对外交通,沿河道左侧有大学城10号公路,可直接连接留仙大道等主要交通干道,本工程对外交通便利;对内交通,现状沿河两岸巡河路及下河车道路,可满足工程内部交通需求。
2 . 4制定有关设备和劳动力的使用方案
根据清淤工作的具体情况的具体需要,安排泥浆泵和有关设备的个数,在计算时,泥浆泵的单泵出土的数量可以按照每天三百立方米计算,从而得出对泥浆泵的需求量,通常安排五名左右的人员负责泥浆泵的工作,要保证二十四小时的不间断工作。如果本地的设备数量不能满足施工的要求,要通过各种方式,选用其它地区的有关设备。
2 . 5施工进度计划和施工中排水、淤泥的挖掘方案
对大沙河河段来说,根据本地气候条件,结合工程特点,施工工期可选在枯水季节10~4月份,总工期45天。施工准备期8天,主体工程工期30天,工程完建期7天。
基坑排水。主要抽排雨水和地下水,采用集水坑进行排水,在尽快施工完毕后,避免暴露时间过长,如有积水,可采用水泵抽排。围堰内基坑排水均采用水泵定时抽排。
淤积物开挖。本次工程淤积物主要为砂性土,施工选择在枯水期施工,本次设计采用挖掘机直接开挖上部淤积物,采用分河段进行开挖,首先将河道淤积物进行集中堆放,然后直接装载运输至指定地点进行填埋处理。
2 . 6制定泥浆池的看护方案
要对泥浆池进行有效的看护,确保工程质量。在实际工作中,对于单个的泥浆池,一般设置三个人进行看护,并设置三个班组,每组工作八小时,进行昼夜的看护。在小组中设置组长,对人员的工作进行监督,防止意外事件的发生。
2 . 7弃土、底泥的处理方案
进行清淤工作时,如何处理弃土和底泥是一项需要解决的问题,在对施工进行组织设计时,一定要制定好弃土、底泥的处理方案。①按有关规定在现场内外调协各种安全标志牌、警告牌。②台风、暴雨等恶劣天气,一律禁止室外施工作业,各种棚架、构筑物和机械设备,要有策应措施。③加强对运输车辆的管理,在车辆出口处设置高标准洗车池,车辆进入市政道路前必须进行冲洗;配置专门人员,及时清扫维护运输线路,道路经常洒水;运输车辆必须符合深圳市关于运输车辆的有关规定,比如车辆加后盖、防止撒漏、严紧超载、限速行驶等;运输车辆定期检修,保持良好状态,保证机器不漏油。运输防护措施:在运输中一定要采用加盖自卸汽车运输、晴天时应定时对路面进行洒水防尘、定期对施工车辆进行冲洗。
2 . 8环境保护方案的设计
①采用对水体扰动较小的施工机器,且施工过程管理得当,尽量采用由上游向下游开挖,以减少回淤。②抓斗挖掘机施工时慢速提升抓斗,防止泥土散落河中。③采用密封性较好的车辆进行运输,且装卸每一过程严格控制。④对于离居民区较近的地区疏浚时要合理安排施工时间,尽量避开居民休息时间。⑤施工期间派专人巡视施工现场,发现问题及时处理。泥浆运输时对仓库要留有一定富余量或设置挡板等措施,严禁泥浆泄漏河中。⑥开挖施工中严格按测设样标开挖,确保开挖断面的准确性,避免返工。⑦施工中采用人工与机械联合作业,特殊地段由人工施工,避免机械的低效扰动,及时清除两岸陡坡泥土,防止塌落河中。⑧对于清出来的淤泥应及时运至指定的弃土场填埋,运输车辆要保持清洁,防止对沿途道路及周边地区的污染,造成二次污染。⑨尽量不占有周边园林绿化,对不得不占有的绿地及树木进行生态修复。
以上就是对河道清淤工程的施工组织设计进行的探讨,结合在大沙河河段清淤工作的实际情况,对施工组式设计中要注意的问题进行了分析,目的在于做好河道清淤工程的施工组织工作,对河道进行有效清理。
参考文献:
[1]吴加宁,董福平.浙江省河道治理思路与措施[M].北京:中国水利水电出版社,2004.[2]蒋屏.河道生态治理工程.人与自然和谐相处的实践[M].北京:中国水利水电出版社,2003.
2清淤技术分析
城市中小河道的清淤方法与大江大河、港口航道的清淤方法有所不同,其具有河道窄、河水浅、单个断面清淤工程量小、河道两岸建筑物多、大型机械船通行困难、清淤对象含有各种垃圾等特点。根据这些特点,常被用于城市中小河道清淤的施工方案有搭设围堰排干河水的干槽清淤和利用船只进行的水下清淤,其中,干槽清淤又根据设备的选择分为干挖法清淤、泥浆泵法清淤和水力冲刷法清淤,水下清淤根据设备的不同分为绞吸式挖泥船清淤、抓斗式挖泥船清淤及斗轮式挖泥船清淤[3]。分类如图1所示。
2.1干槽清淤
干槽清淤,指通过构筑临时围堰,将部分河道水流排干,在干槽区域进行施工。其中,适用于对干槽进行清淤的施工方式又分为干挖法、泥浆泵法及水力冲挖法[4]。2.1.1干挖法清淤干挖法清淤指采用挖掘机对排干水后的作业区直接进行开挖,挖出的淤泥直接由渣土车外运或者放置于岸上的临时堆放点。淤泥含水量较大的情况下,采取晾晒或掺土搅拌的方法使淤泥含水量得到控制。干挖法清淤的优点是清淤直观、彻底,对于设备、技术要求不高,产生的淤泥含水率低,易于后续处理。2.1.2泥浆泵法清淤泥浆泵法清淤指在实施人工简单清理河道垃圾后,利用泥浆泵直接将淤泥打运至沿岸弃土场。泥浆泵法清淤适合用在断面窄的河道,其优点是设备调遣方便,挖运吸一体,施工质量较好,不足之处是,前期必须进行人工清理河道垃圾,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指采用高压水枪冲刷底泥,使泥浆汇集到事先设置好的低洼区,再由泥浆泵吸取、管道输送,将泥浆输送至岸上的堆场或集浆池内。水力冲刷法清淤尤其适合做过河底硬化的河道,可以保护硬化的河底不被机械破坏。但是这种方法相较于干挖清淤,其形成的泥浆浓度低,不便后续处理。综合上述3个施工方式,干槽清淤适用于流量较小的河道,其优点是施工状况直观、质量易于保证,也可以解决清淤对象中含有复杂垃圾的情况。缺点是,由于要排干河道中的流水,很多河道只能在非汛期进行施工,工期受到一定限制,同时,增加了临时围堰施工的成本,机械、车辆的进出对河道边坡和生态系统也会造成一定影响,需要增加后期恢复边坡的成本。
2.2水下清淤
水下清淤,指具备一定水深的情况下,由船只作为施工平台,将清淤设备装配在船上,在水面上操作清淤设备进行淤泥开挖。水下清淤可以通过绞吸式挖泥船、抓斗式挖泥船、斗轮式挖泥船进行。2.2.1绞吸式挖泥船清淤绞吸式挖泥船利用装在船前的桥梁前缘绞刀的旋转运动,将河床底泥进行切割和搅动,并进行泥水混合,形成泥浆,通过船上离心泵产生的吸入真空,使泥浆沿着吸泥管进入泥泵吸入端,经全封闭管道输送至堆场中。绞吸式清淤是一个挖、运、吹一体化施工的过程,采用全封闭管道输泥,不会产生泥浆散落或泄漏,但泥浆浓度偏低,导致泥浆体积增加,会增大淤泥堆场占地面积。2.2.2抓斗式挖泥船清淤抓斗式挖泥船通过挖泥船前臂抓斗伸入河底,利用油压驱动抓斗插入底泥并闭斗抓取水下淤泥,之后提升回旋并开启抓斗,将淤泥直接卸入靠泊在挖泥船舷旁的驳泥船中,开挖、回旋、卸泥循环作业。清出的淤泥通过驳泥船运输至淤泥堆场。抓斗式挖泥船灵活机动,不受河道内垃圾、石块等障碍物影响,适合开挖较硬土方或中央带较多杂质垃圾的土方,但抓斗式挖泥船对极软弱的底泥敏感度差,容易造成表层浮泥经搅动后又重新回到水体之中。2.2.3斗轮式挖泥船清淤斗轮式挖泥船利用专用斗轮挖掘机开挖水下淤泥,开挖后的淤泥通过挖泥船上的大功率泥泵吸入并进入输泥管道。经全封闭管道输送至指定卸泥区。同绞吸式挖泥船类似,采用全封闭管道输泥,不会产生泥浆散落或泄漏,但斗轮式清淤在清淤工程中逃淤、回淤情况严重,清淤不够彻底,容易造成大面积水体污染。综合上述3个施工方式,利用机械船进行的水下清淤适合泥层厚度大的河道,其优点是施工过程不受天气影响,清淤过程不会对河道通航产生影响,施工精度高;缺点是因强烈搅动底泥,容易造成底泥中污染物扩散,同时逃淤、回淤现象也比较严重。总体来说,在有条件可以将河道部分排干的情况下选择干槽清淤,清淤效果最为显著,在不能够排干的情况下,通过小型清淤船清淤也可以成为一种选择。
3施工应用
3.1工程概况
清河发源于北京西山碧云寺,流经海淀区、朝阳区、昌平区,横跨中关村科技园区,紧邻五环路和奥林匹克森林公园,在顺义区境内入温榆河,全长23.6km,流域范围北至西三旗,南至西直门外,西至玉泉山,东至温榆河,总流域面积21000万m2,是北京市北部主要城市排水河道。主要支流为北旱河、万泉河、小月河及仰山大沟、东小口沟等。清河规划20年一遇洪水流量为158~556m3/s,50年一遇洪水流量为190~690m3/s。经过多年运行,河道内出现了大量渣土垃圾及淤泥,严重影响河道行洪安全,影响景观环境,为了治理和还清清河,保障过流能力,营造良好的水环境,建设宜居生态环境,需要对清河进行清淤工程建设。
3.2清淤方案分析
本次主要工程任务是对清河淤积较严重的5段进行清淤,恢复河道设计断面。确定施工方案考虑以下几个因素。1)工期:施工工期为2014年4月11日~2014年5月20日,为北京市的非汛期。2)河流情况:清河是北京市北部主要城市排水河道,河水较浅,流速缓慢。3)淤积情况:工程段淤泥平均厚度为45cm,河道内含有大量渣土垃圾及少量生活垃圾,淤泥情况复杂。4)排泥场:施工所在位置附近无法落实排泥场,需要将清除的淤泥直接装到渣土车进行外运。5)对外交通:工程对外交通线路自巡河路可连接至八达岭高速、北五环、黑泉路,主要外来物资、施工机械可通过上述道路运抵施工现场,同时将淤泥通过上述道路转运到弃料场。根据上述河道特点和施工条件,此次清河清淤工程选择搭设围堰,排干部分河道,进行干槽清淤,同时也采用干挖清淤法,利用挖掘机进入河道直接对淤泥进行开挖。
3.3施工
各段清淤时均采用机械为主人工配合的方式清理,此次施工,在前期工作:测量定点、修建河道两岸施工马道及洗车池、搭设围堰及围堰内抽水结束后,先由挖掘机将淤泥集中(人工配合将零散淤泥集中),再由装载机运输到马道附近集料,由挖掘机按淤泥∶土=1∶0.5掺拌土,最后由车辆运输到渣土消纳场所。为保证车辆运输不对市区环境造成污染,施工现场车辆出入口分别设置洗车槽,同时铺设无纺布,并安排专人进行车辆清洗工作,对每辆渣土外运车辆须经打扫车轮、车厢后方可放行。在渣土运输的区间段内安排清洁人员,随时对车辆散落下来的土块、泥块进行清扫,并安排专人进行巡视、值班、组织路通。
4结论
城市中小河道的清淤工程既有传统清淤的“疏通”目的,也就是解决排涝、防洪、灌溉功能保障的目的,也有改善河道水质,促进生态系统健康,提升河道景观的深层目的。因此,从清淤的前期工作、方案制定、工艺选择、工程实施的所有环节中,必须保证这种“多目的”清淤的特征。在清淤方法多种多样的情况下,依据清河河道、水流等的特点,进行各方面的分析论证,成功地利用“干挖清淤法”的清淤方式,实现了清河清淤的目的,取得了很好的效果,实现了“水清岸绿,循环流畅,生态健康,人水和谐”的目标。为城市中小河道清淤积累了经验。
作者:王亚阁 单位:北京翔鲲水务建设有限公司
【参考文献】
【1】张晓兰.我国中小河流治理存在的问题及对策[J].水利发展研究,2005(1):68-70.
中图分类号:TV551.4 文献标识码:A 文章编号:1674—0432(2012)—08—0202—1
1 河道扩挖工程技术方案
1.1 施工准备及场地清理
在进行土方开挖前,应先对开挖区域内的树根、杂草、垃圾、废渣和其他障碍物进行场地清理;除监理工程师另有指示外,开挖区域内地表植被清理,延伸至离最大开挖边线或建筑物基础边线外侧3米的距离;对开挖范围内和周围有影响区域的建筑物及障碍物,如房屋、电线、坟墓等妥善处置;按照监理工程师要求的开挖深度进行开挖,并将其运至指定地点堆放,防止土壤被冲刷流失;场地清理的方法采用1m3挖掘机挖树根等杂物,推土机清表,挖掘机装车运输的方法;场地清理中发现的文物古迹,及时通知监理工程师,并做好现场保护工作;堆放的有机土壤应有利于工程的环境保护。
1.2 土方开挖施工程序和方法
在完成开挖区场地清理后,进行土方开挖。Ⅲ类土无需采用爆破技术,直接使用土方机械进行开挖。
根据设计文件和现场施工条件,土方的施工程序为:清表开挖运输施工方法为:使用1m3挖掘机开挖,20t自卸汽车运输,挖掘机开挖时分层开挖到设计高程。
操作要求:根据控制点和有关测量资料进行放样,明确开挖边线;土方开挖要严格按照设计要求进行。底高程要求按设计从严控制,最大欠挖量不得大于30mm,平面尺寸误差不宜超过±30mm;运土道路一律做成斜坡道,开挖土方按设计要求全部运往规划地点,零星散土应随时清除干净;根据地质条件,设立开挖标志,标出开挖中心线,底口线、上口开挖线的位置。
注意事项:土方开挖时,严禁自下而上或采取倒悬的开挖方法,施工中随时做成坡势,以利排水,开挖过程中应避免边坡稳定范围形成积水;使用机械开挖土方时,实际施工的边坡坡度应适当留有修坡余量,再用人工修整;在场地开挖土方时,应做好临时性地面排水设施,包括按照监理要求的地面水坡度、临时坑槽、使用机械排除积水以及开挖排水沟排走雨水和地面积水等。
边坡观测和维护:当完成边坡大致形成后,应该使用人工进行一次细整,此时测量人员时刻进行测量,以免造成超挖和欠挖,完成修整的边坡,报监理单位验收,验收合格后,再进行下步工序施工前做好维护。对于土质中有姜石含量的地层,直接使用挖掘机开挖无法松动土方或效率较低时,首先考虑使用推土机的松土器进行松土。再利用大型推土机的自重,松土器可以松动30—50cm土方,然后再使用矿山型挖掘机挖斗进行开挖。
2 河道清淤施工方案
2.1 清淤施工方法
以标段淤泥厚度约为0.2m~2.9m,河道清淤断面约22m~25m的情况为例,根据标段河道具体情况,经过施工调查及清淤方案论证,此标段确定可采用机械直接下河作业挖出淤泥,分部分段进行疏浚,长臂挖机配合转土的施工方法。
2.2 施工顺序为
从此标段河道中点里程HO+600作为清淤起点,向上游和下游分两个施工段同时开挖。
2.3 机械准备
长臂挖掘机1台,普通挖掘机6台。河道清淤按照两个施工分段同时进行流水线施工、按照先中央后两侧的顺序施工。首先在河道淤泥外边一侧挖一条纵向排水沟使河水归槽。用土方堆在槽边形成土埂,使少量的河水通过水槽排水。在疏淘时分别自上而下或自下向上依次清理。先进行河道中央的淤泥挖掘,此标段现状河道清淤断面宽度在22米至25米之间,施工时挖掘机不能一次将河道中央的淤泥挖至围堰或装载车上,故河道中央的淤泥需经过2次倒运方能至河道两侧,由于采用水中清淤,淤泥含水量大,运输过程中容易造成道路及周边环境污染,因此淤泥清出河道后需经过晾晒方可外运。根据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紧,考虑安排夜间清淤施工及渣土外运施工。清淤过程中由于河底标高无法清楚的检测到,故需准备探杆一套,在一定区域内清淤完成后,检测人员立即用探杆检测清淤深度,避免出现漏挖或开挖深度不够的区域。
3 河堤基清理方案
3.1 施工方法
植被清理:表层杂物、杂草、树根、表层腐植土、泥炭土、洞穴、沟、槽等清除工作采用人工配合推土机铲推成堆;表层是耕地或松土,清除表面后,先平整,再压实。将堤基清除的弃土、杂物、废渣等挖掘机装车运至指定的弃渣场堆放或堆至河道开挖面随后随河道开挖一并运至弃土场。部分大树根拟采用挖掘机深挖取出,所留坑塘在堤防填筑前根据碾压实验方案进行回填碾压填平处理。
3.2 表土清挖及堤基清理
迎水坡为设计基面边线外30~50cm,背水坡为设计基面边线外30~50cm。表土清挖根据堤围地形情况,分阶段分层进行。划分层次以后,挖掘机进行表土浅挖,浅挖标准为现状标高以下20~30cm,推土机集料,挖掘机装车,自卸汽车运土到弃渣场堆放。在清挖过程中修筑截水沟,设置必要的排水设施。为达到压实度要求,在清除表层浮土后拟采用压路机将清理痕迹碾压至平整。高低结合处先用推土机沿堤轴线推成台阶状,交接宽度不小于50cm,地表先进行压实及基础处理,测量出地面标高,断面尺寸。原地面横坡度不陡于1:5时,清除植被;横坡度陡于1:5时,原地面挖成台阶,台阶宽度不小于1m;每级台阶高度不大于30cm。基面清理平整后,报监理验收。基面验收后抓紧施工;若不能立即施工时,做好基面保护,复工前再检验,必要时须重新清理。
河道具有旅游、通航、排涝防洪等众多功能。河道的流畅程度直接影响河道的泄洪防洪作用,尤其是每年的汛期,对于河道流畅程度的要求更高。但是,由于受到河道自身因素、两岸建筑以及架设桥梁的影响,给河道清淤施工增加了很大的难度。因此,为了保证和道德流畅以及保障附近居民的生命和财产安全,应该做好河道的清淤工程,切不可马虎大意。
一、河道清淤工程的意义
做好河道清淤工作是保证地区防汛安全、地区建设以及经济发展的重要工作。但是,许多地区河道清淤工作存在以下问题:河堤堤脚附近的串钩滩面非常低,当出现洪水漫滩现象时,则会导致在河堤堤脚出现大量的积水,严重的威胁河堤的安全,尤其是土质疏松的地区,在遇到这种现象时,不仅会威胁河堤的安全,同时还会威胁地区的安全;一些砂质土堤岸存在部分沙基,如果水流量过大或者水位过高,都会导致河堤出现溃堤的风险,严重的威胁河堤的安全;淤泥堆积过多,会将河床抬高,影响了河道的泄洪能力,降低河道的防洪标准;缺乏对河槽的治理,导致河道存在许多风险路段。由于河道工程存在上述问题,一旦河道淤积严重导致泄流不畅甚至是不通,将会导致洪水直接冲击河堤,严重的威胁当地居民的生命与财产安全。由此可见,通过做好河道清淤工程,能够有效的减少河道内的淤泥,提高河道的泄洪能力,稳定河槽,消除险情,保证当地居民的生命和财产安全,同时促进当地建设以及经济的可持续发展。
二、河道清淤工程的施工技术分析
(一)前期准备工作
河道清淤工程的前期准备工作主要包括以下几个方面:
1、施工规划
在进行河道清淤工程施工之前,应该做好施工规划工作,施工规划应根据河道的具体状况,严格的按照相关的规定以及要求,合理的安排施工强度、工期以及用地范围等,同时还应该科学的布置安全、卫生以及防火等文明施工工作,防止清淤施工对当地居民的生活带来不必要的麻烦。
2、放样与测量工作
施工测量的准确性对清淤施工的安全性与准确性具有直接的影响,因此在前期准备工作中,监理人员、设计人员应该做好里程桩、工程坐标以及其他相关测量工作,同时做好施工前测量工作的交底。
3、机械器具准备
河道清淤工程施工逐渐的向机械化方向发展,施工机械在河道清淤工程中发挥至关重要的作用,甚至清淤工作无法进行,因此,为了保证河道清淤工程施工能够顺利有序地进行,在施工之前必须根据河道清淤工程的实际状况准备合适的机械设备,保证设备的维修性、灵活性以及适用性,进而保证河道清淤工程施工能够稳定、高效地进行。
(二)河道清淤工程的常用施工技术分析
河道清淤工程的施工技术应该因地制宜,根据当地的实际情况,综合分析后选择合适的清淤施工技术。目前,河道清淤工程经常采用的施工技术主要包括以下几个方面。
1、抓、运、抽清淤施工技术
对于小型船舶能够顺利通过的河道,通常采用挖运抽施工方案,采用抓斗挖泥船开挖淤泥,抓斗挖泥船挖掘的土方可以直接入停泊在自航泥驳中,当自航泥驳装满之后,行驶至河道的吸泥船,利用排泥管把吸泥船中的土方吸运到指定的排泥场。该种清淤施工技术的优点在于受运输距离的影响相对较小,并且不受排泥场位置的限制。同时,其缺点在于挖运设备在施工的过程中会产生相互影响,施工相对不灵活。
2、小型绞吸式挖泥船施工技术
该种清淤施工技术通常适用于小型船舶能够通行的河道,该种清淤施工技术利用小型绞吸式挖泥船开挖淤泥,采用封闭式管道进行土方输送。该种清淤施工技术的优点在于能够实现挖、运、吸的一体施工,不仅施工效率非常高,施工质量也非常好。同时,这种清淤施工技术的调遣不灵活,受到桥梁、河宽等因素的影响。
3、泥浆泵施工技术
泥浆泵施工技术通常适用于宽度在5~10m左右的河道,这种河道的断面相对较窄,并且河道内存在许多生活垃圾,其他大中型设备行驶不便,针对这种状况通常采用泥浆泵施工技术,在具体施工的过程中应该进行分段施工,分别在河道的两端建筑临时的围堰,然后把该河段内的水排干,先采用人工的方式将河道内的垃圾清理干净,之后采用泥浆泵把淤泥运送至指定的弃土场。该种清淤施工技术的优点在于能够实现挖、运、吸的一体施工,施工效率非常高。同时,缺点在于受排距的影响非常大,并且河道中的生活垃圾以及其他障碍物都会影响泥浆泵的生产效率。
4、湿土上岸施工技术
湿土上岸施工技术是在和堤防外口线3m距离的位置,开挖一条深度为1.5m、底宽约1m的小沟,施工作业利用小型挖土机,根据河道设计的具体状况进行开挖施工,开挖的土方、淤泥等可以用作河堤防护,在开挖施工的过程中应该采用分层开挖的方式,堤防填筑施工应该遵循以下原则:荷载分层、匀速提升、自下而上、交叉作业,严格的按照上述原则进行施工能够有效地解决10m宽河道的治理。这种清淤施工技术同时还能够有效地解决河道挖泥船设备在河道出行不便的问题,在实践应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. 河道清淤工程的意义
河道淤积严重导致泄流不畅甚至是不通,将会导致洪水直接冲击河堤,通过河道清淤将有效的减少河道内的淤泥,提高河道的泄洪能力,稳定河槽,消除险情,保证当地居民的生命和财产安全,同时促进当地建设以及经济的可持续发展。
2. 常用河道清淤技术
最常用的中小河道清淤技术可分为排干清淤、水下清淤。对于没有防洪、排涝、航运功能的流量较小的河道,适合排干清淤。排干清淤就是通过在河道施工段构筑临时围堰,将河道水排干后进行干挖或者水力冲挖的清淤方法。水下清淤一般指将清淤机具装备在船上,由清淤船作为施工平台在水面上操作清淤设备将淤泥开挖,并通过管道输送系统输送到岸上堆场中。
3. 河道清淤施工技术要点
3.1 试挖工作。
试挖工作的进行主要是为了在主体工作施工前得到一些确切的数据,同时也要确定好试挖工作的深度和挖槽尺寸,确保按设计要求进行。
3.2 施工工艺。
(1)清淤工作经常用到的设备就是清淤机和挖泥船。
(2)清淤机主要是旋挖式,是目前城市河道清淤工作中既环保有科学的一种船舶,经常用于常态维护工程当中。该种清淤机主要是采用了无堵塞泵、旋挖头作业,并且通过液压系统带动旋挖头滚动,利用旋挖头上配备的腰带和切割刀等工具将河底的淤泥和一些生活、建筑垃圾等扰动起来,并将其通过旋挖头中间无堵塞泵吸口送到要求存放的地点。
(3)挖泥船分为绞吸式、喷吸式以及两栖式几种,其中绞吸式挖泥船需要与拖轮、排泥管以及泥浆泵和运输船等设备共同配合使用。喷洗式挖泥船则采用定位桩施工方法,利用先挖子槽使河道先通后畅。绞吸式挖泥船在开挖之前,需要将船厂主定位桩对准挖槽的中心下线,利用左右横移绞刀进行挖泥工作。在完成一刀的开挖之后,通过两边定位桩的替换下桩,将船体向前推进30一50cm,重复上述开挖工作。而喷吸式挖泥船则是采用挖槽断面、喷吸式开挖,当水面以上的土体大于4m的时候,要降低开挖泥层高度,而当遇到设计的挖槽宽度大于泥船的最大开挖宽度的时候,要有一个相对稳定的排泥高度,防止欠挖土埂现象的形成。
3.3 边坡支护。
由于城市河道上方设有桥梁、河岸建筑物密布,因此进行常规清淤施工时需要对边坡进行支护。要根据土质、堤防的稳固情况和建筑物情况进行不同的支护,对于两岸堤脚埋深较浅的,可以使用提高平台高程的方法。对于基础较为软弱或古河道,要进行基础的加固措施,放缓河床的边坡以确保安全。
3.4 排泥管架设。
(1)输浆管线必须要保证平稳,不能发生弯曲;接头位置要保证严密,管线和接头位置不能出现渗漏问题,一旦出现渗漏要立即采取补救措施,严重时需要及时更换;输浆管线的架设不能影响公路等设施的建设。
(2)排泥管线尽可能不穿越公路或桥梁,对于必须要穿越的位置要依照相关部门的设计严格进行。
(3)水上浮筒排泥管线必须要保证平稳,不能存在弯曲,由于受到水流和风浪等外界因素的影响,平均间隔一段距离就安置一只浮筒锚。
3.5 泥浆及垃圾运输。
一、指导思想
以科学发展为指导,按照“安全、资源、环境、景观”协调发展的要求,以“河道清淤、河床整治、环境治理”为重点,打造“水清流畅、岸绿景美、人水和谐”的自然环境。
二、目标任务
根据沮河城区段张寨桥—暖泉沟桥河道堤防和堆积物现状的实际,需治理河道5200m,以河道清淤、环境治理、河床整治三种形式进行集中治理。其中:河道清淤1818m,环境治理845m,河床整治2537m。
1、河道清淤,确保行洪畅通。经勘测,沮河城区段,需进行河道清淤的划分为五段,总长1818米,占治理长度的40%,为碍洪滞洪河段,分别处在县城中心地带,总清淤工程量达46295m3,占到治理总量的84%。按照防洪规划,以清理碍洪堆积物为主,最大限度地保障行洪安全。
2、整治河床,改善行洪条件。需进行河床整治的分为四段,总长2537米,占治理长度的48.8%,整治工程量为7566m3,占到治理总量的13.7%。以局部河床整治、改善水流条件、防止冲刷淤积为主,保障防洪设施安全。
3、治理河道卫生,改善河道环境。需重点环境治理的分为两段,总长845米,占治理长度的16.2%,治理工程量为1240m3,占治理总量的2.3%。以清理河道周边垃圾和沿岸环境为主,使城区河道成为防洪和县城环境的一道屏障。
三、实施步骤及方法
(一)实施步骤
按照清淤、环境治理和河床整治各阶段施工的不同要求,总体划分为两个阶段:
第一阶段(3月10日至4月30日),为期20天,以环境治理及河床整治工程为主,重点是城区公路沿线段河道,。
第二阶段(4月10日至4月30日),为期20天,以清理河道淤积、碍洪物工程为主。
(二)实施方法
1、采取人机结合,以机为主。由水利部门实施,相关部门配合,以机械作业为主,制定科学合理的施工设计,布设施工区段,优化施工方法,合理配备机械,把能够清理外运的淤积碍洪物,最大限度地清运出去,扩大河道行洪断面,增强河道行洪能力。
2、采取人机结合,以人为主,对沿河堤内堤外垃圾进行集中整治,铲除垃圾死角。以党委总支为单位组织动员干部职工开展一次集中整治活动,使河道卫生环境有一个大的改观,并通过活动增强干部群众的河道环境意识和水患意识。
3、以机械为主,对河床内影响河势稳定的堆积物进行清理,恢复河道自然比降,避免冲淤失调,消除潜在隐患。
四、工作措施
1、加强领导,精心组织。为了确保此项工作扎实有效开展,县委、县政府决定成立以政府副县长张拴林同志为总指挥,县委常委贺忠乾同志为政委,县水利局局长张永康同志为副总指挥的城区河道清淤工作指挥部,指挥部下设办公室,办公室设在县水利局,办公室主任由县水利局局长张永康同志兼任,具体负责处理日常工作。各相关单位也要按照具体任务落实施工技术、组织协调、交通运输、检查验收等工作小组,确保此项工作顺利进行。
2、落实责任、明确职责。水利部门:负责河道清理的技术工作,并承担主要治理任务;城建、城管部门:要协调好外运垃圾的堆放处理,并给施工车辆城区行驶提供方便,合理增设沿河垃圾台、垃圾箱,加大污水口整治改造力度,尽量避免污水直接排入河道,严格控制建筑垃圾向河道倾倒,对在堤防上已建的建筑物,能拆除的尽量拆除,对沿河布设的天然气管道要坚决拆除;环保部门:做好沿河排污的监测治理工作;公安交警和交通部门:负责组织沿路巡查,到岗执勤,保障治理施工车辆的运输畅通和交通安全;机关工委:负责以党委、总支为单位组织干部职工开展河道治理活动,并做好任务分配及检查验收工作;电力、电信部门:要配合施工对沿河管线进行改造和拆除防护;街道办:负责搞好施工期间沿河村组和居民的协调工作,保证正常施工,加强沿河居民的宣传教育,坚决杜绝向河道内倾倒垃圾现象;广电部门:要随时搞好宣传、营造良好环境和气氛。
各相关单位要密切配合,各负其责,按照职责任务和要求,精心安排,认真组织实施,确保城区河道治理工作顺利实施。
3、加大监督检查。城区河道清淤活动将按照划段包干责任到底的办法,对各实施单位和相关部门,落实相应任务,并实行严格的督促检查和考核,对完成任务好、工作配合到位的单位,给予表彰奖励,对工作推诿扯皮,为治理活动设置障碍,影响治理进度的,要进行严肃处理。活动结束后,对治理工程进行全面验收,落实奖惩。
0.前言
城市河道是城市水系统中的重要组成部分,在城市的防洪、排涝以及旅游、通航等方面仍然起着至关重要的作用,而在河道的运行过程中,会随时间沉积大量的淤泥和杂物,影响河道的正常使用,因此清淤工作就显得十分重要。
1.前期准备工作
1.1施工规划
对于河道的清淤工作,首先要有个规划,要根据工程的实际情况合理布置施工资源,严格按照施工招标文件中规定的用地范围、工期以及强度等进行安排、布置,同时要根据方便生活、易于管理以及安全可靠等原则进行有关的防火、安全和卫生等文明施工工作。另外,对于临时的管理控制区尽量选在在空地处,并尽量利用附近的永久性建筑,同时将生活与生产区隔开,做到安全、文明施工。
1.2测量、放样等准备工作
施工前测量的准确与否直接影响到后期工作的准确性和安全性,为此一定要会同设计、监理等有关人员做好工程坐标、里程桩以及其他必要性的测量工作,并且做好前期的测量资料交底工作。
河底高程控制以及清淤泥前淤泥的表面高程控制,是工程测量放线控制中的主要内容,不仅需要施工前的设计图纸以及施工标准等内容,同时还需要提供工程土方计算和制定针对性施工方案所需要的原始数据。另外,对于其他断面的测放,当遇到土方的开挖量较大,施工线又较长的时候,一定要加强对施工现场的控制,并在验收的时候注意对已完工工程的断面进行复测和验收,严格按照施工组织设计和设计规范进行。
1.3施工设备准备
城市河道清淤工作的进行离不开设备的使用,其中疏浚带水作业施工如果离开了挖泥船及其附属船舶的使用,将无法工作。然而,为了保证清淤工作的顺利进行以及保障施工质量及安全等问题,则必须考虑设备的适用性、灵活性和维修性,确保设备的安全使用以及使用效率。另外,旋挖式清淤机由于其较小的体形和高效的施工效率,可广泛的应用于中小型河道的清淤工作当中。
2.具体的工作方法
2.1试挖工作
试挖工作的进行主要是为了在主体工作施工前得到一些确切的数据,同时也要确定好试挖工作的深度和挖槽尺寸,确保按设计要求进行。
2.2施工工艺
清淤工作时疏浚带水作业中的重点工作,其中经常用到的设备就是清淤机和挖泥船,但是挖泥船也分为绞吸式、喷吸式以及两栖式几种形式。
清淤机主要是旋挖式,是目前城市河道清淤工作中既环保有科学的一种船舶,经常用于常态维护工程当中。该种清淤机主要是采用了无堵塞泵、旋挖头作业,并且通过液压系统带动旋挖头滚动,利用旋挖头上配备的腰带和切割刀等工具将河底的淤泥和一些生活、建筑垃圾等扰动起来,并将其通过旋挖头中间无堵塞泵吸口送到要求存放的地点。
挖泥船分为绞吸式、喷吸式以及两栖式几种,其中绞吸式挖泥船需要与拖轮、排泥管以及泥浆泵和运输船等设备共同配合使用。喷洗式挖泥船则采用定位桩施工方法,利用先挖子槽使河道先通后畅。绞吸式挖泥船在开挖之前,需要将船厂主定位桩对准挖槽的中心下线,利用左右横移绞刀进行挖泥工作。在完成一刀的开挖之后,通过两边定位桩的替换下桩,将船体向前推进30~50cm,重复上述开挖工作。而喷吸式挖泥船则是采用挖槽断面、喷吸式开挖,当水面以上的土体大于4m的时候,要降低开挖泥层高度,而当遇到设计的挖槽宽度大于泥船的最大开挖宽度的时候,要有一个相对稳定的排泥高度,防止欠挖土埂现象的形成。
城市河道清淤工作的开展,不能对河岸两侧的建筑以及河上建筑造成影响,当开挖工作中桥面遇到异常状况的时候,要及时停止对河底的清理工作,并且对边坡出现滑坡等异常情况采取补救措施,尽量降低清淤工作所带来的问题。
2.3边坡的维护与修整
河道清淤工作的进行不仅仅只是针对河底淤泥杂物的清理,同时还包括对边坡的修整。当采用两栖式挖泥船进行施工的过程中,一般要保留一定厚度的土层,修整时要严格按照设计图纸进行施工。
城市河道清淤工作一定要重视对边坡、桥以及岸边建筑物的影响,当出现异常时,要对出现异常的部位及时修整,并对发生问题的边坡等位置进行加固处理。对于边坡支护加固的具体方案要视工程的实际情况进行施工,防止因河道清淤工作的进行而对两边建筑物造成危害。加固所使用的松木桩一般采用直径?140,单桩长约4m的木桩,而排数则要根据工程的实际情况进行选择,确保加固方案的稳定性与可靠性。
2.4输浆管与排泥管的架设
输浆管和排泥管都是河道清淤工作中不可缺少的环节,输浆管的架设需要平坦、顺直,接头严密,不得漏水、漏泥,对于出现泄漏的,则应及时修补、更换。排泥管线的铺设则尽量避免穿过公路和桥梁等位置,确实需要的,必须按照相关部门的有关规定进行。另外,水上浮筒排泥管也要平坦、顺直,并且每隔一定距离就要抛设一只浮筒锚,这主要是为了防止水流和风浪造成的影响。
2.5淤泥和垃圾的输送
对于河道中清理出来的泥浆,可以通过清淤机直接输送到运输船上,通过运输船直接将泥浆运输到吹填区,经吹泥船直接将泥浆吹填。清理出来的生活及建筑垃圾,一般则采用抓斗式挖泥船挖出,然后运送至消纳场进行处理。
2.6工程质量的保证措施
工程质量问题是所有工程都必须重视的,而要想保证河道清淤工作的质量,就必须要合理的安排施工作业,做好排泥区分仓轮流作业的调度工作,提高设备的工作效率,同时还要做好工程的进度安排和安全工作审查。河道清淤开挖,需要以放样桩为依据,掌握好管道工作状况,防止超挖、围堤倒塌等问题的出现。
河道边坡支护中所用的木桩必须严格按照设计使用,同时在购买木桩的时候一定要注意材料的生产合格证以及检测报告等是否齐全,并且要经过业主、监理检验合格后才能进入施工现场使用。木桩的使用要根据河道的走向每隔50m设置一桩,并且标注好淤泥的高度以及挖泥的高度。
在挖泥工作的行进过程中,要针对不同的土质特点,合理调度旋挖装置的下放量,保证开挖深度严格按照设计要求实施。在开挖刀头下放深度的控制方面,要特别注意其深度和吃水情况的变化,并及时与挖槽内水深进行核对、比较,在预计要挖到设计深度的时候可采用反刀进行,防止漏挖和留梗等问题的出现。为了保证确切的开挖深度,可以依据退水回淤现象,超挖0.1~0.3m的深度。
3.结语
随着城市经济的不断发展与变化,河道淤泥已经成为城市河道中的一个突出问题。如在进行河道清淤时,一定要加强对边坡位置的加固支护工作,这样一来也给清淤工作增加了一定的难度。另外,清淤工作进展的顺利与否与设备的选择是否合理有着非常重要的关系,所以在施工之前一定要根据具体情况,合理选择施工设备和技术方法。
【参考文献】
按照先急后缓、长效管理的原则,全面开展河道的清障、保洁、清淤连通工作。
二、治理目标
以实现河道“河畅、水清、岸绿、景美”为治理目标,在相关部门加快推进控源截污和补充生态水源的基础上,通过大力实施清障、保洁、清淤疏浚和水系沟通等专项整治,解决河道水环境存在“脏、堵、臭”突出问题,让河道的水清起来、活起来,构筑与宜居相适应的水生态环境。
三、治理范围
星港河1.8公里;二支河1.9公里;三支河1.6公里;海堤沟2公里;五星河1.9公里。
四、主要任务
㈠开展河道清障工作,2014年4月启动,2014年9月底前完成。我场已基本完成河道清障工作,现主要是保洁工作,由2人组成保洁队,做到每天保洁一次。
㈡建立常态保洁机制,巩固河道清障工作成果,按照水岸协同原则,在完成河道清淤清障工作后,保洁队伍进行河道内垃圾打捞清理(包括生产生活垃圾、水葫芦及杂草、枯枝烂叶等漂浮物)、常态保洁等后续管理。
2014年4月全面启动,9月底前完成总长9.2公里,4.77平方公里的河道垃圾打捞清理工作。
五、实施步骤
本次河道清水行动从2014年4月25日起,至2014年12月止,分为动员布置、集中整治、总结验收四个阶段。
㈠动员布置阶段(4月25日—4月30日)
成立2014年河道清水行动工作领导小级一,召开动员会议;制定具体实施方案,并动员布置。
㈡集中整治阶段(5月4日——11月30日)
要按照河道清水行动的部署要求,结合实际,集中时间、集中力量,有重点、有步骤地开展河道清障、河道保洁、河道清淤连通等整治工作。
㈢总结验收阶段(12月1日——12月31日)
对河道清水行动进行认真总结,并上报区河道清水行动工作指挥部对河道清障、保洁、清淤实绩开展考核验收,验收标准:⑴河道内没有阻洪障碍物;⑵河面没有发现零星漂浮物、水浮莲、生活垃圾或建筑垃圾;⑶清淤连通工程河底高程符合水系连通要求,河流顺畅,没有出现卡脖子现象。
六、保障措施
㈠加强组织领导,精心组织
成立2014年河道清水行动工作领导小组,成员名单如下:
㈡明确责任分工,落实任务
1、要根据全区清水行动方案的目标、任务和完成时限细化制订具体工作方案,细化责任分工,同时制定计划、筹措资金、落实任务、明确时限,有效有力有序组织开展本次河道清水行动。
2、党政办负责河道卫生整治行实施过程中的跟踪报道,营造良好的社会舆论范围。
3、农业办负责抓好河道清水行动实施过程的技术服务、技术监督、技术指导工作。
㈢突出工作重点,务求实效
1 前言
作为一项工程作业,中小河道清淤工程正式开始前,负责施工的单位必须对清淤河段的地理、地质和水文情况以及其他对清淤施工可能产生影响的因素进行全面勘察,系统收集各类相关信息,为后续工作夯实基础。
2 中小河道清淤施工技术
2.1垃圾清理外运
中小河道两旁一般会有不少杂树、枯枝烂叶或是生活垃圾,甚至建筑垃圾,如果不进行清理,就有可能损伤清淤机器,不利于清淤施工顺利开展。因此,为了下一阶段的施工,应该对这些垃圾进行清理。对于杂树、枯枝烂叶和生活垃圾,可以通过人工捡抬后集中处理,切忌当场焚烧,避免污染环境。建筑垃圾可以用挖掘机收集装车后用自卸车外运。
2.2清淤施工方法
根据中小河道所处的环境不同,常规可以分别采取干水作业和带水作业两种方式进行施工。另外,还可以进行生态清淤。通过向中小河道中投放微生物制剂来分解中小河道中的淤泥和污染物,可再投放底泥固化剂,在清淤的同时固化淤泥,能够起到改善水质的作用。
一是干水作业是将中小河道进行分段并修筑围堰,之后利用水泵排出中小河道内的水,在将水抽干之后,用高压水枪加泥浆泵清除河床浮泥,将浮泥用运泥船外运。下部的渣土采用人工清理方式,吊运至岸边临时堆放点,后用渣土车外运,这种方式可以较为彻底的清除被污染的淤泥,清淤效果较好,但是对中小河道两岸护坡安全有一定的影响,对周围需要靠中小河道进行供水的田地也有影响,且需要修筑和拆除围堰,因而造价较高。
二是带水作业则是采用挖泥船加水下冲洗式清淤机吸悬浮淤泥的方法进行施工,常用的设备包括链斗式挖泥船、绞吸式挖泥船、铲斗式挖泥船和两栖式挖泥船等。链斗式挖泥船是利用一连串带有挖斗的斗链,借上导轮的带动,在斗桥上连续转动,使泥斗在水下挖泥并提升至水面以上,至斗塔顶部之后倒入泥阱,经溜泥槽卸入泥驳,再将泥驳拖至排泥场卸掉。其挖槽截面较为规则,误差小,适用于规格要求较为严格的工程。绞吸式挖泥船在各种清淤工程里被广泛应用,其属于静态挖泥船,以定位桩为固定支点做圆弧形摆动,基本适用于各种类型的土壤,其安装绞刀作为挖掘工具,使淤泥在切削之后被吸入,被吸入的淤泥通过水力式吸泥管输送到排泥场。其一次性连续完成挖泥、运泥和卸泥等过程,效率高,成本低。铲斗式挖泥船利用吊杆及斗柄将铲斗伸入水中进行挖掘,然后由绞车牵引将铲斗、斗柄和吊杆一起吊升至适当高度,由旋回装置转至泥驳上将泥卸掉,适合挖珊瑚礁、石块、粗砂等。两栖式挖泥船采用液压驱动履带在陆地和水中行走,能够适应浅水区、滩涂区和各类硬土、砂土区的施工要求,且不会影响中小河道中其他船舶的正常航行,操作方便。
2.3边坡支护
由于城市中小河道上方设有桥梁、河岸建筑物密布,因此进行常规清淤施工时需要对边坡进行支护。要根据土质、堤防的稳固情况和建筑物情况进行不同的支护,对于两岸堤脚埋深较浅的,可以使用提高平台高程的方法。对于基础较为软弱或古中小河道,要进行基础的加固措施,放缓河床的边坡以确保安全。同时,还应该充分考虑施工中可能产生的超挖现象,预防滑坡发生。在清淤施工中,一旦发现两岸堤面开裂、沉陷变形或土质变化的情况出现,立即作出相应的应急措施。如若发生滑坡,则不仅要控制滑坡的扩展延伸,还应在滑体稳定后立即对两岸堤坡进行修复处理。
2.4淤泥处理
中小河道清淤所清理出来的淤泥,如果不做好环保处理,将会造成二次污染,特别是含有有害污染物较多的淤泥,如果随意堆放在自然环境中,不仅会释放臭气导致空气质量的下降,影响周边居民的生活质量,还会使淤泥中的污染物在雨水的作用下渗透到地下水中,污染地下水,或影响农作物的生长。因此对于受污染较轻的中小河道淤泥,可以直接堆放在自然环境中,经过自然蒸发脱除水分之后可以用于补充农田土壤或铺垫道路。而对于受到较为严重的污染的中小河道淤泥,则应避免随意堆放,建筑渣土可以经过干化处理后用于制砖,工业淤泥统一收集后可以进行焚烧,某些有机污染物含量较高的淤泥,也可以进行发酵处理后作为农家肥使用。
3 中小河道清淤疏浚施工技术要点
我国中小河道清淤疏浚施工主要采用真空清淤工艺。该工艺的设备系统包括动力源(高压水泵或空压机)、动力管(高压水管或高压风管)、混合器、吸泥头、吸泥管、扬泥管、输泥管等部分。在工程开工前,要根据工程具体要求选择合适的清淤器类型,再按照设备类型通过计算得出混合器具体尺寸、各类管道直径及高压水泵或空压机工作参数等系列指标。中小河道清淤疏浚工作使用的混合器,它的高压水喷嘴和喉管的截面面积比通常情况下要控制在 4 到 10 之间。喷嘴和吸泥管的截面面积比要控制在 15 到 20 之间。喉管横截面的长度要和直径保持一致,从而保障管道内的混合泥浆始终处于较为稳定的流动状态。为了降低泥浆提升过程中能量的损失,从而增加泥浆动能到位能的转化率,扩散管一般要采用锥形结构设计。在施工时,要注意泥浆的吸入量和所需高压水的流量保持一致,从而保证二者充分混合稀释制成混合泥浆。要控制泥浆在管道内的流速,一般以每秒 2 到 3 米较为适宜。还要控制喷嘴位置高压水的流速,正常情况下控制在每秒30 到 50 米,偏大或偏小都会对处理工艺造成不利影响。气力清淤是当前较为常用,效果较好的一种清淤方式。气力清淤机结构中泥浆通过管道截面积较大,便于含有大颗粒、乃至大体积的块石或卵石的泥浆顺利通过,输送效率高。需要注意的是,采用气力清淤方式时,压缩空挂吸泥浆的混合室小孔和管壁交角应控制在 45 度以内。排泥管的曲度变化要尽量缓和,长度也不能太长,否则容易造成管道堵塞。对于管道中的弯曲部分,可以通过采用大管径和天窗设计来减少堵塞和便于开展管道发生堵塞后的疏通作业。
4 中小河道清淤疏浚设备介绍
中小河道疏浚作业的主要设备种类较多,常见的有清淤设备有旋挖式清淤机,绞吸式挖泥船、喷吸式挖泥船、两栖式挖泥船等。其中,旋挖式清淤机以其高水平的工作效率和绿色换保的施工作业方式受到中小河道疏浚作业施工单位的普遍好评。旋挖式清淤机以旋挖头为主要作业工具,泵体采用无堵塞设计,提高了抗堵塞能力,工作效能大幅增强。绞吸式挖泥船包含拖轮、锚挺、排泥管、泥浆泵、120T 运输船等工作单元,在施工时,首先要将船上主定位装和挖槽中心对准,然后再由开挖断面边线出开始挖掘作业,通过绞刀桥架前部的钢缆反复收放,控制绞刀横向移动实现挖掘的效果。在使用喷吸式挖泥船时要求各水系锚位都要设置好复浮标,当挖泥船一次最大挖泥厚度小于开挖泥层厚度时,可以采用分层挖掘的方法进行施工。
结束语
对于水系丰富的地区来说,中小河道既是重要的交通线,承担着生产、生活物资的运输,更是城市发展的生命线,中小河道的通畅情况与当地经济发展和民生工作有着直接且重要的联系。随着人类文明的不断发展,人类在生产过程中与自然的冲突愈加尖锐。