内河港航施工中回淤问题及应对措施.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 24 日 作者简介：李鑫（1973），男，汉族，陕西安康人。-108-内河港航施工中回淤问题及应对措施 李 鑫 陕西省安康市交通运输综合执法支队，陕西 安康 725000 摘要：摘要：港航工程项目在内河航道建设管理中占据着重要位置，该项目的有效建设有助于促进内河航道的发展，但是，在实际施工中，经常出现回淤问题，这就需要相关施工单位加以重视，并且要组织施工人员，结合港航施工要求及河道的具体情况，选用多种合适的措施，制定出完善的问题解决方案，以此降低回淤问题对港航工程建设的不良影响。关键词：关键词：内河港航施工；回淤问题；应对措施 中图分类号：中图分类号：U65 0 引言 内河航道运输是我国运输业体系的重要部分，为了促进内河巷道运输业的长远发展，内河港航工程建设规模不断扩大。不过，在对内河港航工程项目进行施工建设的过程中，存在不少问题，导致该工程的建设进度及质量安全受到一定的影响，其中就包括回淤这一问题，该问题的存在会阻碍内河港航施工进度，降低施工效果。就施工人员多年经验分析，内河港航施工中的回淤现象具有相应的客观规律，也就是说，这一问题具有可控性，这样就可以由施工单位制定出科学合理的应对措施，确保应对回淤问题的措施具有更高的灵活性及高效性，保障回淤治理效果。1 内河港航施工中回淤问题的特点分析 1.1 施工期回淤随时间的变化规律 对于回淤问题而言，其本身是内河泥沙运动造成的直接结果，也是一种具有较高复杂性的自然现象。一般来说，内河港航工程产生淤积现象需要具备 3 个前提条件，其中就包括泥沙来源、促使泥沙运动的水流动力、形成泥沙淤泥的环境。以某一内河港航段为例，该运输段的泥沙淤积情况在一年之中并不均匀，而施工期间造成的淤积状况，通常都集中出现在后半年，根据该港口风浪监测的具体数据资料得出，港口水域的波浪与风之间有着紧密的关系，通过分析这一港口水域波浪，能够看出航道处在浅水推进波的区域范围内，针对河底水质点进行水平移动，能够计算出港口波浪在推进过程中所形成的最大河底流速，可以构建出风速与不同水深、水质点之间的实际运动关系，进而更好的了解内河港行淤积问题。具体来说，内河港航每一年的回淤情况没有太大的差别，且不同年份中的同一吨级的航道，在回淤深度、厚度等方面都呈现出一致的状态，没有在时间不断变化的过程中随之变化1。1.2 施工期回淤随空间变化的规律 在内河港航施工期间，回淤问题与空间之间有着一定的关系，且具有随着空间变化而变化的客观规律。该变化主要涉及到两方面：其一，回淤沿港航流程分布；其二，回淤随浚深变化。前一规律主要是指按照内河断面的平均回淤强度来看，回淤现象会随着航道里程的不断增加，逐渐呈现出先增加、后减少的具体变化情况，其中回淤现象比较严重的区域通常处在航道的 11km 到 12km 这一区段，也就是说，回淤强度从航道内段的起点，一直到其转弯路段，是逐步提升的状况。针对后一规律进行分析，在确保航道运输方向不变的基础上，对原本的内河航道进行有效的拓宽、浚深，在航道不断深挖、疏浚的过程中，回淤量也在随之增多。由此可见，同一内河断面的航道回淤强度会随着航槽的逐渐加深而变得更多2。1.3 施工期大风回淤特点 就实际来看，港口水域的风浪会对泥沙流动情况产生直接的影响，港口风浪越大，含沙量也会越多。根据港口大风监测数据资料的分析，能够明确导致大风骤然回淤的主要影响因素，并且还可以将航道回淤量、回淤强度分布模型这两项公式科学推导出来，通过计算对比得出，模型存在一定的误差，内河港航回中国科技期刊数据库 工业 A-109-淤量会随着风级的增大而提升3。2 内河港航施工中回淤问题产生的原因分析 2.1 社会原因 其一，内河港航工程项目基本都是临水而建，所以，我国大部分港航工程都处在进水城市。在我国东部沿海区域，以及我国主要河道的中下游区域，其地质通常都是粉质细沙、粉质黏土这两种类型。这两种沙质地质在水流区域较为常见，并且是导致内河港航施工期间产生回淤问题的主要影响因素。其二，当前，经济全球化进程正处在不断推进的过程中，这也在一定程度上促进了沿海、沿江区域经济贸易的进一步发展，拉动了当地经济增长。交通运输是加强生产、贸易紧密联系的重要纽带，各类交通运输设施的建设需求逐渐增多，在这种情况下，内河港航工程的建设数量也呈现出快速增多的趋势，其中有些不适合建设港口航道的地区更是参与其中，以至于内河港航的回淤问题不断加重，这种情况不仅会致使港航工程施工受损，降低其经济效益，还会在港航建成、投入使用之后，产生更多的回淤问题4。2.2 自然原因 其一，回淤现象之所以产生，主要成因就是泥沙运动。回淤模式会受到淤泥环境、泥沙来源及运动情况这三方面的影响。由于受到风、浪等相关动力因素的影响，泥沙就会出现位移的现象，若是动力降低，泥沙运动也会随之停留在当下移动的位置，这样就会造成泥沙淤积的问题。其二，悬沙也是导致回淤问题形成的重要原因。所谓的悬沙，就是指悬浮在水中的泥沙，或者是说能够随着水流动方向而移动的泥沙。就回淤问题中的泥沙来看，其通常是以悬移质落淤为主。悬移质是指移动速度与水流速度相一致的悬沙。悬移质落淤之所以出现，一般都是受到风、水等有关动力因素的影响5。其三，在对回淤问题进行处理时，相关工作人员应该高度重视“骤淤”这一现象，该情况经常出现于沙质河岸，造成“骤淤”现象的主要因素就是粉质沙。具体来说，“骤淤”本身具有较高的强度，而且沉积速度也比较大，还容易出现悬扬状况，这也会增加回淤问题的治理难度。3 回淤问题的危害性 在针对内河港航工程进行施工建设时，所产生的回淤问题本身带有极强的不确定性，并且该问题会反复出现，这既会增加内河港航施工期间的清淤治淤难度，也会对港航工程的后期施工进度、质量产生较大的不良影响。当前，在内河港航施工行业中，对于回淤问题的重视度逐步提升，有关专业人员也到实地开展了全面的考察工作，并针对具体情况提出不少解决方法，不过，这些方法手段依旧不能对施工期间的回淤问题予以彻底解决，以至于内河港航工程施工期间的回淤问题解决工作，仍然处在瓶颈阶段6。4 内河港航施工中回淤问题的应对措施 4.1 做好规划准备工作 其一，在针对内河港航工程进行施工建设之前，施工单位需要做好调研工作，该工作内容主要涉及到地形、水文、泥沙、河床等多项自然条件的勘察，以此获得更多的数据信息，以便施工单位对港航建设区域的自然地理环境，有一个更加详细的了解，以此设计出合适的港航工程建设方案。其二，在选择港航工程的施工位置时，需要做到全面考量，对于港航工程建成之后，影响内河岸内的泥沙运动规律的相关因素予以充分考虑，在这一基础上选择最佳的施工位置7。以茶镇客运码头为例，原本的码头设计位置处在溪流沟口的冲积扇部位，该部位也是支流汇集处，存在严重的淤积问题，对后续船舶停靠会产生较大的风险。在这种情况下，就需要更改码头建设位置，结合河流淤积的特点，选择主河道这一位置建设码头，从而减少淤积问题。其三，设计出完善的工程施工方案，合理规划港航工程建设过程。在建设内河港航工程时，难以实现对自然条件的充分利用，且回淤现象也会有一定可能加重，在这种情况下，相关施工单位需要将防淤、减淤手段落到实处。其四，做好港航工程施工的统筹规划。因为回淤问题本身是受到风、浪等动力因素的影响而形成的，所以，相关施工单位在建设港航工程时，要选择合适的施工时间，通常都是选择在风浪影响相对较小的季节进行施工，以此降低回淤问题的产生几率。施工单位在开展施工作业时，还需要按照相应的要求及规划方案，落实码头、港池、防波堤这三项工程的建设工作，港池的回淤现象相对较为严重，因此，在对其进中国科技期刊数据库 工业 A-110-行施工建设时，不要一次性挖深太大。在施工中也要及时向相关部门汇报，并且要与河道、航道相关管理部门进行合作治理。以安康大坝为例，为了促使施工顺利开展，水利部门将采砂作业完全取缔，之后就可以根据设计方案，对航道予以全面整修，清理巷道中存在的各种对堆积物，至今航道运输依然保持良好的状态。4.2 施工期间加大防淤减淤力度 施工单位若想在建设港航工程的过程中，高效有效解决相应的回淤问题，就要严格执行防淤减淤的措施。高质量的防淤工作，能够在一定程度上降低回淤制度难度。在进行防淤减淤工作中，需要做好以下几点。其一，施工单位要将观测工作落实到位，这也是推进防淤减淤工作的首要任务，在观测过程中保持细心、耐心，有助于促进港航工程的顺利建设。在具体的观测过程中，应该对工程建设的各个环节予以严格把控。疏浚与回淤之间有着一定的联系，这也是施工单位需要重点观测的部分。若想减轻工程建成后的清淤工作，就要落实相应的疏浚工作8。以二里桥码头为例，由于其与石泉电站距离比较近，以至于水库在汛期多次泄水时，水流携带的粉质砂被淤积在码头前沿的港池、胸墙位置，通过勘探发现淤积层有 3 到 4 米的厚度，为了保证港池开挖施工效果、胸墙施工质量，施工人员在这两个部位设置了围堰，通过应用干地施工则以方式，完成了粉砂层的清理工作，在胸墙底部也使用了铅丝笼抛石施工技术，大大保障了整体的施工质量。其二，在开展观测工作时，相关工作人员还要对内河港航工程建设区域及所在水域进行取样。在完成样本泥沙工作的测量工作之后，要结合测量结果，对内河港航区域回淤的厚度、自然条件等多项问题进行分析，然后根据相应分析，对原本的港航工程施工方案予以科学设计、合理调整，促使防淤减淤工作效率得到较大的提升。4.3 做好港池、基槽、航道的清淤工作 如果在内河港航工程建设中的港池、基槽、航道等项目施工期间出现回淤问题，施工单位要在第一时间进行重新疏浚，同时也要开展有效的清淤工作。港池的类型有很多，其中主要包括天然形成、人工建设、建筑物掩护这三种，港池本身的重要作用就是为内河港口内的船舶作业、停靠、驶离、转头等提供专门的水域平台。在建设港池时，需要达到水域面积大、水深较深、水流平稳、风浪较小这四个条件，若是港池出现回淤问题，就会对港池自身功能作用的发挥造成较大的不良影响，而港池、基槽、航道作为港航工程体系中的一部分，若是出现回淤问题，就会降低内河港航施工效率及效果，所以，要做好这三部分的清淤工作。在清淤之前，施工单位要安排专门的潜水员利用水下插钎取样，通过样本检测分析回淤层中的具体物质9。在清淤工作中，操作原本的挖泥作抓斗船时，要对每一次下斗开挖深度进行科学控制，避免其处在0.5 米以下，否则就会降低施工效率，而且还会出现在没有落实基槽清淤的情况下，又出现了新的回淤现象。面对这种情况，施工单位可以准备好超长臂反铲式、绞吸式挖泥船这两种大型机械设施，安排专业的技术人员对设施进行规范操作，开展有效的清淤工作。如果引发回淤问题的土质是粉细沙、粉土，最好使用绞吸式挖泥船进行清淤。回淤问题出现前后会在地质条件上产生变化，所以，施工单位还需要根据回淤情况，选用合适的疏浚设备，进一步保障清淤效果。4.4 基床回淤问题处理 对于基床而言，其主要是指基槽内部抛填完石块的基础结构，本身具有支撑建筑物的重要作用。如若基床顶部落下淤泥，会导致基床与墙身之间的摩擦有所减小，这就有较大可能致使码头出现沉降现象，所以，施工单位要对基床回淤问题予以高度关注，如果出现回淤问题，就要及时对其进行清除。就实际来看，基床清淤所使用的方式具有一定的复杂性，在对基床进行清淤时，通常会使用两种方式，其一，清除回淤物质，将石块漏出；其二，挖掉基床部分，重新进行抛石。在开展基槽水下清淤工作时，施工单位通常会使用“高压水泵冲排法”对回淤物质进行清理，在运用过程中，就是借助高压水泵对回淤泥沙进行抽排，将这种方法应用到具有流动性的淤泥土质清理工作中，能够获得良好的清淤效果。另外，若是回淤物相对较厚，或回淤物是粉沙质土时，就无法使用这一方式，否则很难获得成效。若是对上述回淤情况进行处理时，施工单位就需要选用绞吸式挖泥船，将清淤工作延续到基床顶部，接着就可以采用大功率的离心水泵设备，中国科技期刊数据库 工业 A-111-对清淤过程中剩下的回淤物予以抽排出来，一直到基床上石块完全漏出为止10。以后柳客运码头为例，该码头处在库区，无法应用围堰施工方式，在这种情况下，就可以将抛石挤淤技术应用其中，对淤积位置分层抛掷大块石，实现对淤积位置的封层挤压，接着利用挖泥船将挤出的淤积物开挖出来，这样就能够在后续施工中避免码头出现沉降现象。4.5 科学改进施工技术 在应用挖泥船进行施工时，可以通过相应的坐标位，从外部进入到开挖区域，在进入到需要进行开挖淤泥的水域之后，工作人员就要借助 GPS 设备仪器进行配合，最终确定清淤的准确位置，以此保障清淤工作效果。对于开挖项目施工中所投入应用的挖泥船而言，其本身属于非自航链斗式挖泥船这一类型，并且还配有非自航泥驳，主挖泥船的移动，通常都是由拖轮对其予以拖带。当链斗船被拖到施工区域时，可以借助 船上的 GPS 进行定位抛锚，结合实际控制抛锚距离。在进行作业时，要将船停靠到主船两侧，以便进行装料。施工单位还可以通过改进挖泥船的铰刀形状，改进原本的吸泥系统，加快淤泥的挖掘以及运输速度。5 总结 现如今，内河港航项目的建设数量不断增多，这也使得回淤问题出现的几率逐渐提升。相关施工单位在对内河港航进行施工建设时，需要对引发回淤问题的相关因素予以明确，并结合各项影响因素，对港航工程的建设方案予以合理规划，引入多种合适的施工技术手段，提前进行防淤减淤工作，对于已经出现回淤问题，则要做到具体问题具体分析，应用最佳治理手段，提高回淤问题的处理效果。参考文献 1张洪友.内河港航施工中回淤问题及应对措施J.绿色科技,2019(14):2.2徐德春.浅谈内河港航施工中回淤的问题和对策J.中外企业家,2018(1):1.3刘秀举.浅谈港航施工中回淤的问题和对策J.建材发展导向,2019,17(1):1.4朱贤旺.浅谈港航施工中回淤的问题和对策J.百科论坛电子杂志,2020(6):18-20.5董建飞,林兴栋.谈港航施工中的回淤问题和对策J.商品与质量,2018(10):135-138.6曾晰.港航工程施工中的回淤问题研究J.运输经理世界,2020(8):10-13.7汤枭剑.港航施工中的回淤问题和对策研究J.工程建设与设计,2022(7).8陈胜.谈港航施工中的回淤问题和对策J.名城绘,2019(4):1.9刘志勇.谈港航施工中的回淤问题和对策J.工程建设与设计,2018(5):3.10曹捷.港航施工中的回淤问题研究J.四川建材,2018,44(10):2.