宣贯培训：第七章 疏浚工程设计解析

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1、第七章 疏浚工程设计 主讲人: 徐元 2014年3月 疏浚与吹填工程设计规范疏浚与吹填工程设计规范 疏浚与吹填工程施工规范疏浚与吹填工程施工规范 宣贯培训宣贯培训 目目 录录 7.1 7.1 一般规定一般规定 7.2 7.2 疏浚区平面布置和尺度设计疏浚区平面布置和尺度设计 7.3 7.3 常用的疏浚方式常用的疏浚方式 7.4 7.4 疏浚工程量计算疏浚工程量计算 7.5 7.5 基建性疏浚基建性疏浚 7.6 7.6 维护性疏浚维护性疏浚 7.7 7.7 污染土的疏浚污染土的疏浚 7.8 7.8 岩石疏浚岩石疏浚 7.9 7.9 试挖试挖 7.1 7.1 一般规定一般规定 一般规定共5条。 分

2、别规定疏浚工程设计依据的资料、主要内容、需 分析的因素、疏浚土评价和疏浚影响环境的应对措 施等。 7.1 7.1 一般规定一般规定 7.1.2 疏浚工程设计应包括下列内容： （1）挖槽平面布置和尺度设计； （2）疏浚土分类、分级； （3）基建工程量和维护工程量的计算； （4）疏浚土利用、处置和处理方案的论证； （5）工艺方案比选； （6）挖泥船时间利用率的确定； （7）产量估算与疏浚设备配置； （8）辅助工程及配套设施设计； （9）提出环境监测与保护措施； （10）提出节能减排与安全措施； （11）工程总进度和施工工期安排； （12）概算、预算编制等。 7.2 7.2 疏浚区平面布置和尺度设计

3、疏浚区平面布置和尺度设计 共7条，其中3条下设款共9款。分别明确疏浚工程应以使用目的 为特殊要求作针对性设计、边坡设计、针对不同要求工程的宽度 和深度的超挖值、以及对施工水域尺度作专门规定。 7.2.1 疏浚区平面尺度、深度设计应符合项目总体要求，并应符合 下列规定。 7.2.1.1 通航水域的疏浚平面尺度、深度设计应符合现行行业标准 7.2.1.2 基槽疏浚平面尺度、深度应按挖槽使用要求、施工要求和 水域冲淤情况进行设计。涉及建筑物的尚应满足建筑物稳定要求 。 7.2.1.3 以置换为目的的疏浚平面尺度、深度应根据拟建水工建筑 物设计要求确定。 本条规定疏浚区平面尺度、深度设计应符合项目总体

4、要求和有关 设计规范，并以使用目的为特殊要求（通航水域、基槽疏浚、以 置换为目的）作针对性设计。 7.2 7.2 疏浚区平面布置和尺度设计疏浚区平面布置和尺度设计 7.2.3 疏浚工程设计应考虑疏浚作业的水平和垂向偏差，在宽度和 深度上分别增加计算超宽和计算超深。各类挖泥船计算超宽、超 深值可按表7.2.3确定。 本条规定计算超深和计算超宽值取疏浚精度控制的平均先进值， 采用挖泥船施工精度的调研报告的数值。并给出条文说明： 疏浚工程设计工程量计算时，计算超深和计算超宽值的大小体现 了疏浚工程施工精度的具体控制要求。 。 7.2 7.2 疏浚区平面布置和尺度设计疏浚区平面布置和尺度设计 7.2.

5、5 挖岩、清渣的计算超宽、超深值分别为4.0m和1.0m。采用爆 破进行岩石预处理的计算超宽、超深值按现行行业标准水运工 程爆破技术规范（JTS 204）的有关规定执行。 本条是新增项，规定挖岩、清渣和岩石爆破预处理的工程量计算 的计算超宽、超深。 7.2 7.2 疏浚区平面布置和尺度设计疏浚区平面布置和尺度设计 7.2.6 疏浚施工临时水域应根据现场条件合理布置，并符合： 7.2.6.1施工临时航道、疏浚设备回旋水域和其他辅助施工水域 应根据疏浚设备类型合理设计，并配布必要的施工标志，计算工 程量。 7.2.6.2 疏浚施工临时航道的宽度不宜小于疏浚船舶船宽的34 倍。 7.2.6.3 自航

6、疏浚设备回旋水域可设置为圆形，其直径不应小于 船长的1.5倍。在水流影响较大的水域，回旋水域可设置为椭圆 形，垂直水流方向长度可取船长的1.52.0倍，沿水流方向长度 可取船长的2.53.0倍。 7.2.6.4 施工临时航道和回旋水域的水深一般可取疏浚船舶满载 吃水的1.1倍，边坡坡度可根据土质情况采用表7.2.2中的上限值 。 本条新增，规定根据现场条件安排疏浚施工临时水域。 7.2 7.2 疏浚区平面布置和尺度设计疏浚区平面布置和尺度设计 7.2.7 在水深条件受限制的潮汐水域，施工潮位应经可利用性分析 确定。 本条新增，规定施工应合理利用潮位。 7.3 7.3 疏浚方式疏浚方式 共3条。

7、 7.3.1 对常见的施工和联合施工形式（挖运抛、挖运吹、挖吹 、挖运抛吹、组合）及其适合的工程情况作了描述。 7.3 7.3 疏浚方式疏浚方式 7.3.2 规定计算各施工环节的设备能力。 7.3.3 施工方案比选要求。 7.4 7.4 疏浚工程量计算疏浚工程量计算 本条共9条。 规定设计工程量包括的内容（7.4.1） 断面法工程量计算方法及适用范围（7.4.3） 平均水深法工程量计算方法及适用范围（7.4.4） 网格法工程量计算方法及适用范围（7.4.5） 规定疏浚工程回淤量的确定方法（7.4.6） 规定需要分段计算挖槽工程量时应满足的要求（7.4.7） 特殊情况（回淤严重、骤淤）的回淤情况

8、处理（7.4.8） 施工期回淤量的确定（7.4.9）。 7.4 7.4 疏浚工程量计算疏浚工程量计算 7.4.1疏浚工程的设计工程量应包括设计断面工程量、计算超深 与计算超宽工程量、根据自然条件与施工工期计入的施工期回 淤工程量。工程量计算断面见图 7.4 7.4 疏浚工程量计算疏浚工程量计算 7.4.9 回淤严重、水动力条件复杂的地区，还应采用数学、 物理模型试验研究确定工程回淤强度和回淤工程量。必要 时应通过试挖回淤观测研究确定。 本条规定了回淤严重、水动力条件复杂的地区，疏浚工程 的回淤强度和工程量的确定方法。 7.5 7.5 基建性疏浚基建性疏浚 共2条规定 7.5.1 基建性疏浚工程

9、应查明可能存在的爆炸物，并应提出进一 步的调查、探测、排除方案和施工安全措施。 规定基建疏浚应查明可能存在的爆炸物，并为强制性条文。 7.5.2 针对基建性疏浚可能出现的情况（沉船、水下管线，杂 物，高塑性粘土，含有可燃气体疏浚土，沉水及挺水植物，卵 石、漂石等）提出了相应措施。 7.6 7.6维护性疏浚维护性疏浚 共2条规定，对多个疏浚工程实例归纳提炼，得出维护性疏浚 设计的出发点（7.6.1条）和设计内容（7.6.2条）有别于基建 性疏浚设计。 7.6.2 维护性疏浚工程设计应包括下列内容： （1）提出减少淤积或改善维护方式的措施； （2）对适航水深的利用提出建议； （3）研究和确定最佳的

10、维护尺度和维护周期，提出合理的施工 时间； （4）选择最合适的疏浚设备； （5）提出与其他工程组合施工的建议，减少挖泥船的非生产时 间； （6）寻求航行安全与维护费用的最佳平衡，通过方案比较，达 到降低维护费用的目的。 7.77.7污染土的疏浚污染土的疏浚 本节为新增内容。共6条。 7.7.1 当疏浚工程中存在污染土时，疏浚设计应了解疏浚土污染 的来源、污染程度、污染史和污染物在疏浚土中的分布状况， 进行必要的化学、生态分析和试验。 7.7.2 污染土疏浚应适当加密勘探点和采样间距，准确掌握污染 土的分布范围和厚度。 规定含污染土的疏浚设计的要做的准备性工作内容 不同于一般疏浚工程的设计尺度和

11、疏浚设备要求（7.7.3） 7.7.4 污染土的疏浚应选择适用的疏挖设备，防止二次污染，并 着重防止细颗粒泥沙的流失和扩散。必要时应对疏浚设备提出 专门的要求。污染物对人体有害或对机具有腐蚀性时，必须采 取相应的防护措施。 设计应明确的防止施工二次污染的设计要求、施工防护措施。 本条的后半部分为牵制性内容。 7.8 7.8 岩石疏浚岩石疏浚 本节为新增内容。共5条。 规定岩石疏浚方法的确定原则（7.8.1条） 7.8.2 采用直接疏浚方法时，疏浚机具的重量、强度、挖掘力、 功率等特性和作业方法应与疏浚的岩石相适应。岩石疏浚设备 生产率确定应考虑岩石特性、开挖岩层厚度及平面分布、工况 条件和水深

12、情况。 采用绞吸船直接挖岩，国内也逐渐应用。为了克服绞刀在开挖 岩石时容易磨损的问题，国外开发了表面硬化的绞刀，挖岩绞 刀与挖泥绞刀的形式有所不同。国外疏浚船舶所配备的新型挖 泥设备和不同的操作方法对于挖岩工程生产效率的提高起到 了较大作用，值得我国疏浚企业学习，并结合具体情况改进挖 岩工艺。 7.8 7.8 岩石疏浚岩石疏浚 7.8.3.2 采用物理方式进行岩石预处理时，应根据岩性和破碎程度 要求、工程现场条件选择凿岩棒、锤的合适形状与重量，确定凿 岩布点间距及凿岩棒、锤的提升高度。 7.8.3规定了岩石预处理可采用钻孔爆破、表面爆破等方法，也 可采用凿岩、锤击等物理处理方式破碎岩石的方法。

13、 在港池和航道施工中，可采用抓斗船配备凿岩棒技术进行预 处理。凿岩棒常有笔状、带齿及楔状。基本的工艺是：凿岩船在 岩石分布区域进行分段、分条凿岩，然后用大型抓斗船清挖凿碎 后的风化岩，并运至抛泥区。有如下优点：1、凿岩棒、锤施工 工艺是对抓斗船功能的改进，改“抓”为“凿”，施工方法与抓 斗挖泥类似，无需另增挖泥设备。2、采用凿岩棒、锤施工可加 快整体进度，可能根据情况及时抛锚、取锚，避让生产船舶，解 决了生产与施工的矛盾，而采用炸礁、绞吸船施工工艺则需采用 全封航或定时封航。3、采用凿岩棒、锤施工对周边水体污染小 ，对海洋生物和周边建筑物的影响都很小，具有环保效益。 7.8 7.8 岩石疏浚岩

14、石疏浚 7.8.4 预处理后岩石的疏浚，应根据岩石破碎程度、松散程度 和数量选择合适的疏浚设备，明确主要疏浚部件的特殊要求。 不同类型疏浚设备对预处理后岩石破碎度的适应性可参照 预处理后岩石的疏浚方式 7.8.5直接疏浚或经过预处理后疏浚的工程量计算 7.9 7.9 试试 挖挖 本节为新增内容。共3条。 7.9.1 疏浚工程中出现下列情况或要求时可进行试挖： （1）冲淤变化较大或回淤严重，需确定挖槽回淤强度及回淤工 程量； （2）对挖槽成槽以及疏浚维护的可行性进行论证； （3）需确定挖槽尺度特别是边坡的稳定性； （4）有严格环境保护要求的敏感区附近。 规定试挖目的 7.9.2试挖与主体工程的关

15、系 7.9.3 试挖工程应进行设计，设计内容除应包括常规疏浚工程 设计内容外，尚应提出试挖过程及完成后需进行监测的内容、 方法和时间等。 试挖工程应设计并规定设计的内容。 工程案例工程案例 长江口吹泥上滩工程： 挖-运-抛-吹工艺 一、一、背景背景 长江口深水航道治理工程二、三期工程疏浚土方量大，基 建性疏浚总方量达2.5亿m3，二、三期工程实施后的年维护性 疏浚方量分别为15002000万m3/年和25003000万m3/年。 随着整治工程南北双导堤的逐步建成，受导堤屏蔽范围内 的水域不宜设置抛泥区，大量的疏浚弃土若仍采用外抛方式， 运距将大大增加。这样不仅造成了疏浚工程费用的增加，浪费 了宝贵的泥土资源，而且在一定程度上会影响航槽回淤以及抛 泥区附近区域的环境。因此对抛泥运距较远的挖槽段，疏浚弃 土处理采用就近吹泥上滩的方式，有利于提高疏浚工效和降低 疏浚成本，也有利于环境保护和泥土资源的综合利用，提高疏 浚弃土的经济效益。经计算比较，上滩区段内的疏浚土采用上 滩方式（平均运距约6km）较外抛方式（平均运距约42km）降 低成本约810元/m3。 二、二、吹泥工艺的选择吹泥工艺的选择 在长江口区的工况条件下实施吹泥上滩工程，必须选