聶文龍
摘 要:本文介紹了長江航道疏浚工程的主要內(nèi)容以及重要性,探討了當前航道疏浚工程的計算方法,提出了常見航道疏浚工程基于環(huán)保理念引導下的施工技術(shù)。
關(guān)鍵詞:環(huán)保理念;長江航道疏浚工程;施工技術(shù)
中圖分類號:U616? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? 文章編號:1006—7973(2021)01-0069-02
航道作為一項多功能的基礎(chǔ)性建設(shè)設(shè)施,對于水路運輸業(yè)的發(fā)展起到了非常重要的作用。隨著水路運輸量在近年來的發(fā)展,航道的深度也在不斷加深,航道水文環(huán)境也不斷復雜化,因為泥沙淤積而阻塞航道,導致航運運行安全受到影響。航道疏浚工程施工時,針對航道、周邊水域開展的泥沙、石料等挖掘和處理等。而疏浚施工可以改善水域,促進航道交通的順暢運行。但是,在實際施工過程中,難免會影響岸灘環(huán)境、水域生態(tài)環(huán)境等。航道疏浚工程作為保障水運暢通的重要手段,已經(jīng)成為提高水運運輸質(zhì)量和運輸效率的關(guān)鍵。
1工程概況
本次研究工程為長江航道,該航道位于長江下游安徽省境內(nèi),上距銅陵市約62km,下距蕪湖市約50km。上起板子磯(航道里程489km),下至高安圩(航道里程475km),首尾河寬分別為900m和1100m,中間展寬處達9.6km,進口右岸受板子磯節(jié)點控制,南水道轉(zhuǎn)折角度達到60°。江中的黑沙洲、天然洲將河道分成南、中、北三個水道。
2航道疏浚工程量計算
通過BIM正向設(shè)計流程采用《疏浚與吹填工程設(shè)計規(guī)范》中,規(guī)定的端面面積法,而航道疏浚的斷面工程量的計算公式表示為:
式中:則為與與計算斷面間的間距(m),分別是各個計算斷面上的疏浚面積。采用Civil? 3D來等分航道中心線,在等分段中心位置垂直于縱軸線采樣,計算典型數(shù)據(jù)面積。如果采樣間距越小,那么結(jié)果也與實際情況更接近。
3正向設(shè)計的過程
3.1參數(shù)化設(shè)計
針對黑沙洲水道工程特點,利用Civil 3D的SAC來構(gòu)建疏浚部件,而該部分部件中含有疏浚底工程、邊坡坡底、超寬超深等設(shè)計參數(shù),同時控制面線、同行水位等需要在斷面圖上標志位置參數(shù)。正面設(shè)計過程中輸入數(shù)值定義設(shè)計斷面如下圖一所示。
3.2分區(qū)段設(shè)定不同高程值
Civil 3D原生功能可以對于航道中心線進行定義,將路線結(jié)合疏浚部件生成三維線框模型。在航道沿底寬不變的前提下,設(shè)置行到中心線兩側(cè)寬度控制航道底邊界,如果航道底寬沿程變化,可以先將兩側(cè)航道底邊線繪制出來,在生成道路模型之后,將其指定為航道地邊界。如下圖2所示,當?shù)乐行木€沿程設(shè)計底高程為定值。在對于分區(qū)段的差異,設(shè)計底高程航道,因為傳統(tǒng)的設(shè)計方法效率較低。
3.3快速計算、導出工程量EXCEL表
利用采樣線功能,等間距采樣三維線框模型,采樣過程表示提取模型信息,包括斷面工程量、超深和超寬量、泥面線、超深和超寬線等。Civil 3D在生成材質(zhì)列表時,需要手動添加,而在輸出工程量的前提下,Civil 3D僅能輸出xml格式文件的結(jié)果,從而導致用戶體驗非常差。所以,基于.net對于自動生成工程量清單功能進行開發(fā),實現(xiàn)提取斷面工程量等到EXCEL文件的作用[1]。
3.4批量出圖
正向設(shè)計方法通過三維線框模型中點、線、面的代碼屬性定值針對性地出圖樣式,使軟件可以進行標注繪制,實現(xiàn)快速整齊批量出圖的目的?;贑ivil 3D套圖框所存在的自定義排版復雜、缺乏項目信息和等問題,基于.net進行二次開發(fā),從而實現(xiàn)斷面圖批量套圖框的功能,如下圖3所示為正向設(shè)計全流程。
4航道疏浚工程基于環(huán)保理念的施工技術(shù)
4.1航道疏浚施工控制
首先,攪動航道底層的污染底泥,但必須要嚴格控制攪動次數(shù),而攪動范圍也需要控制在4~8m,避免污染物擴散,影響周圍水域的生態(tài)環(huán)境。另外,及時實施防擴散技術(shù)措施,確保污染能夠及時清除,避免污染物轉(zhuǎn)化為懸浮狀態(tài),降低污染程度。
其次,準確定位航道疏浚施工,不僅需要加強開挖精確度,還需明確疏浚開挖范圍。如果是廢污染底泥,需要控制疏浚量??偠灾翘岣呤杩i_挖的技術(shù)標準[2]。
最后,避免大型設(shè)備噪聲。在航道疏浚期間,需要關(guān)閉船舶機艙門,確保疏浚作業(yè)期間不會因為大噪聲影響施工質(zhì)量。
而航道疏浚施工過程中難免會造成較大污染,因此在疏浚過程中要控制挖泥船污染,禁止挖泥船直接排放垃圾,加強整個航道的污染實時監(jiān)測。
4.2疏浚施工環(huán)保技術(shù)
4.2.1合理布置排泥管敷設(shè)
在航道疏浚期間,布置水上排泥管線需要考慮風向、水流等,將水上排泥管線設(shè)置為弧形,并且固定拋錨,連接水路管線、水下管線,為航道設(shè)置雙向管子錨進行固定。施工期間在水上管線安裝夜燈顯示,甚至管子錨錨漂。另外,如果采用絞吸疏浚船,需要注意水上排泥管線的長度。在水上風浪、水流流速較大時,管線過長可能會導致排泥管線斷裂。而排泥管線的最佳長度為300~500m。
而在疏浚施工過程中,需要確保輸泥管道的連接密閉性,避免在施工過程中出現(xiàn)泄漏。泥漿會從接口處噴灑,因此日常檢查、維護等工作非常關(guān)鍵,能夠避免因為輸泥管道斷裂泄漏而出現(xiàn)環(huán)境污染問題[3]。
4.2.2對吹填區(qū)填溢流的環(huán)保施工處理
吹填區(qū)域?qū)嵤┐堤钜缌鳝h(huán)保措施,基于幾個方面實施。首先,必須要嚴格控制外溢泥漿流的方向,避免水體中流入泥漿,導致水體污染,甚至影響周圍水域的水質(zhì)。因此,溢流口的排出泥水濃度必須要實施有效控制,通過設(shè)置分隔圍堰、增加吹填區(qū)流程、增加吹填點溢流口的距離、降低流速等各種方式方法,提高懸浮物的沉降效果,控制懸浮物濃度。其次,在開展吹填作業(yè)的施工過程中,需要對于排泥管進行定期檢查和維護,以便及時發(fā)現(xiàn)存在的連接不善或損壞問題以及挖泥船,盡量在第一時間發(fā)現(xiàn)管道問題,并及時采取有效的處理措施,避免出現(xiàn)泥漿外溢污染。最后,改善傳統(tǒng)挖泥船,在挖泥船上設(shè)置疏浚施工環(huán)保措施[4]。例如,在抓斗式挖泥船設(shè)置防泥幕簾,可以避免大量泥沙污染物進一步大量。另外,在絞吸式挖泥船絞刀上還可以安裝防污保護罩,將其與鉸刀頭配合,控制航道內(nèi)的懸浮物污染,從而提高長江航道的水體生態(tài)環(huán)境。
5總結(jié)
綜上所述,航道疏浚工程因為工程量大、施工領(lǐng)域?qū)?、要求復雜,并且容易對于水生態(tài)環(huán)境造成不良影響,所以在各個方面需要做好保護措施,制定合理的施工方案,選擇技術(shù)含量高的施工技術(shù),加強施工管理,提高施工效率。長江航道疏浚工程不僅需要做好疏浚效果,還需要降低對環(huán)境的不良影響。本研究對于疏浚工程的工程量計算方法進行分析,提出了在針對長江航道疏浚工程中應(yīng)用正向設(shè)計的優(yōu)越性,最后提出了基于環(huán)保理念下的航道疏浚工程施工技術(shù)。航道疏浚工程對于提高航道運營能力,保護周邊區(qū)域的生態(tài)環(huán)境等方面具有積極意義。
參考文獻:
[1]彭小蘭.環(huán)保疏浚影響因素分析及其工藝優(yōu)化研究[D].重慶:重慶交通大學,2015.
[2]楊白露.基于底泥污染物釋放規(guī)律的環(huán)保疏浚技術(shù)研究[D].重慶:重慶交通大學,2014.
[3]王炯琦.航道疏浚對水體水質(zhì)影響的模擬研究[D].重慶:重慶交通大學,2014.
[4]孫宏偉.航道疏浚工程質(zhì)量控制及影響因素分析[D].黑龍江:黑龍江大學,2016.