港航工程及近海作業(yè)第14講4.2疏浚工程設(shè)計(jì)肖政

1、港航工程及近海作業(yè)第14單元疏浚工程設(shè)計(jì) 主講老師：肖政4.2 疏浚工程設(shè)計(jì)1、挖槽設(shè)計(jì)2、拋泥區(qū)選擇3、挖槽土石方估算4、疏浚工程機(jī)械選擇4 航道疏浚工程1.1 設(shè)計(jì)原則 1）有利于船舶安全航行，設(shè)計(jì)挖槽的尺度和走向應(yīng)滿足船舶安全航行的要求。從航行要求來看，航道和水流方向一致對(duì)行船最為有利。 挖槽中心線與主流向交角不應(yīng)超過15度； 挖槽本身不應(yīng)彎曲，在必要的情況下，允許有一個(gè)角度不大的轉(zhuǎn)折；挖槽與上、下游深槽必須平順相接，在交接處可將挖槽逐漸放寬成喇叭口形；挖槽必須有足夠的寬度和深度； 對(duì)于有冰凍的港口航槽選線時(shí)，應(yīng)注意排冰條件和冰凌對(duì)船舶航行的影響。1 挖槽設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)原則 2）經(jīng)濟(jì)合

2、理； 3）施工可能性； 4）水力最佳； 1 挖槽設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)原則 挖槽應(yīng)量避開淤積嚴(yán)重、河床多變的地帶，這是挖槽穩(wěn)定的前提條件； 應(yīng)使挖槽內(nèi)的流速大于開挖前挖槽區(qū)的流速，即開挖后挖槽區(qū)的流速有所增加； 應(yīng)使挖槽河段開挖后的斷面平均流速不小于挖槽上游段的斷面平均流速； 應(yīng)使挖槽內(nèi)的流速沿程相等或有所增加。1 挖槽設(shè)計(jì)1.2 挖槽尺度 1）斷面尺度 挖槽斷面示意圖 B 底寬 （=航道標(biāo)準(zhǔn)寬度）H 挖槽水深 （=航道標(biāo)準(zhǔn)水深） H = Z - Z0 Z 設(shè)計(jì)最低通航水位 Z0 挖槽設(shè)計(jì)河床高程h挖槽平均開挖厚度m挖槽邊坡系數(shù)為了延長挖槽的有效使用期， 可增加備淤深度h 1 挖槽設(shè)計(jì)1.2 挖槽尺

3、度 2）平面尺度航道挖槽 挖槽軸線常設(shè)計(jì)成直線。 挖槽不可避免出現(xiàn)折線時(shí)，其轉(zhuǎn)角應(yīng)尺量地小，以便于船舶航行，轉(zhuǎn)折處應(yīng)適當(dāng)加寬。 挖槽和自然航道連接段處設(shè)計(jì)成喇叭口形狀。1 挖槽設(shè)計(jì)挖槽轉(zhuǎn)折段加寬示意圖 切角法折線切割彎道加寬值計(jì)算式與航道標(biāo)準(zhǔn)尺度的加寬值計(jì)算公式相同1.2 挖槽尺度1 挖槽設(shè)計(jì)10 不加寬；1030,R=(510)L 采用折線切割法。1.2 挖槽尺度1 挖槽設(shè)計(jì)1.2 挖槽尺度泊位挖槽 泊位分碼頭泊位和浮筒泊位。 泊位挖槽的設(shè)計(jì)水深可參照航道挖槽設(shè)計(jì)水深的確定方法計(jì)算。 碼頭前沿挖槽寬度 = 碼頭前沿停泊水域?qū)挾?河港碼頭：3 4倍設(shè)計(jì)船型寬； 海港及河口港碼頭：2倍設(shè)計(jì)船型寬

4、。1 挖槽設(shè)計(jì)1.2 挖槽尺度 碼頭泊位挖槽長度 = 泊位設(shè)計(jì)長度有掩護(hù)碼頭 單個(gè)泊位： Lb = L + 2 d，富裕長度d見表4-2 連續(xù)泊位： 端部 Lb = L + 1.5 d 中間 Lb = L + d 轉(zhuǎn)折處泊位： Lb = L + d/2，船長系數(shù) 見表4-3 開敞式碼頭： Lb = （1.4 1.5）L1 挖槽設(shè)計(jì)1.2 挖槽尺度 浮筒泊位挖槽范圍 單浮筒： 系泊半徑 R= L + r + l + e 雙浮筒： 長度 S = L + 2 ( r + l ) 寬度 a = 4 B1 挖槽設(shè)計(jì)2.1 疏浚土的處理方法： 陸上吹填工程 水下卸泥2.2 選擇拋泥區(qū)時(shí)應(yīng)堅(jiān)持以下原則： 1

5、）疏浚泥土拋置后，應(yīng)不致再回淤至挖槽或附近的航道 2）應(yīng)避免在養(yǎng)殖場、取水口等工、農(nóng)、漁生產(chǎn)地區(qū)選擇泥區(qū)，防止對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。 3）拋泥區(qū)應(yīng)有足夠水深，使拋泥船能打開泥門正常拋泥2 拋泥區(qū)選擇2.2 選擇拋泥區(qū)時(shí)應(yīng)堅(jiān)持以下原則： 4）挖槽至拋泥區(qū)應(yīng)有安全航道可通。在條件許可下挖槽至拋泥區(qū)的距離盡可能縮短，以提高工效。 5）盡量使所拋泥沙有利于維護(hù)挖槽穩(wěn)定，改善航道，可用疏浚土填塞支汊、壩田及可能引起有害分流的尖潭等。 6）用邊拋法拋泥，應(yīng)慎重研究水流的流速、流向能否將邊拋的泥土帶出挖槽及航道之外，盡量減少對(duì)挖槽及附近航道產(chǎn)生淤積。 2 拋泥區(qū)選擇3.1 超深挖槽實(shí)際開挖槽底示意圖 計(jì)算挖深 =

6、 設(shè)計(jì)挖深 + 計(jì)算超深3 挖槽土石方估算3.2 超寬挖槽實(shí)際開挖邊線示意圖 3 挖槽土石方估算3.3 疏浚工程量計(jì)算斷面 疏浚工程量計(jì)算斷面示意圖 3 挖槽土石方估算3.3 疏浚工程量計(jì)算斷面 疏浚工程計(jì)算超寬和計(jì)算超深值表 3 挖槽土石方估算挖泥船類型單位挖泥能力計(jì)算超寬(m)計(jì)算超深(m)耙吸(艙容)m3200080.62000100.7絞吸(絞刀)(直徑)M2.540.5鏈斗(斗容)m30.530.30.540.4抓斗(斗容)m3 8.040.8鏟斗(斗容)m3 4.020.34.030.43.4 挖槽的土石方計(jì)算 1）斷面積法橫斷面分條示意圖 2）平均水深法 3 挖槽土石方估算 疏浚工程所用的機(jī)械設(shè)備：挖泥船及與其配合的各種附屬船舶，還包括輔助船舶。4.1 挖泥船分類 1） 水力式利用泥泵進(jìn)行吸泥和排泥，直吸式挖泥 船、絞吸式挖泥船，耙吸式挖泥船 2） 機(jī)械式依靠泥斗挖掘水下土石方，鏈斗式挖泥船、抓揚(yáng)式挖泥船、鏟揚(yáng)式挖泥船4.2 根據(jù)挖泥船的性能選擇疏浚設(shè)備4 疏浚工程機(jī)械的選擇4.3 挖泥船簡介 1）耙吸式挖泥船 2）絞吸式挖泥船 3）鏈斗式挖泥船 4）抓斗式挖泥船 5）鏟斗式挖泥船4 疏浚工程機(jī)械的選擇1500立方米自航耙吸式挖泥船航浚11號(hào)4.3 挖泥船簡介4