2017一建港航教材耙吸船、绞吸船、链斗船、抓斗船知识点汇总2017.7.28(18页)

2017年一级建造师港口与航道工程疏浚吹填知识点汇总

第六章、疏浚与吹填工程施工技术

1、 疏浚工程定义：采用水力或机械的方法为拓宽加深水域而进行的水下土石方开挖工程。 2、 疏浚工程分类：基建性、维护性

3、 基建性疏浚定义：为新辟航道、港口等或为增加他们的尺度、改善航运条件，具有新建、改建、扩建性质

的疏浚。

4、 维护性疏浚定义：为维护或恢复某一指定水域原定的尺度而清除水底淤积物的疏浚。

第一节、 耙吸式挖泥船

一、基本原理

耙吸式挖泥船是水力式挖泥船中自航、自载式挖船，除了具备通常航行船舶的机具设备和各种设施外，还有一

整套用于耙吸挖泥的疏浚机具和装载泥浆的泥仓，以及舱底排放泥浆的设备等。

耙吸式挖泥船装备有耙头挖掘机具和水力吸泥装置。在它的舷旁安装有耙臂（吸泥管），在耙臂的后端装有用于挖掘水下土层的耙头，其前端用弯管与船上的泥泵吸入管相连接。耙臂可凭上下升降运动，其后端能放入水下一定深度，使耙头与水下土层的泥沙进行耙松和挖掘。泥泵的抽吸作用从耙头的吸口吸入挖掘的泥沙与水流的混合体（泥浆）经吸泥管道进入泥泵，最后经泥泵排出端装入挖泥船自身设置的泥舱中。当泥舱装满疏浚漏水泥沙后，停止挖泥作业，提升耙臂和耙头出水，再航行至指定的抛泥区，通过泥舱底部所设置的泥门，自行将舱内泥沙卸空；或通过泥舱所设置的吸泥管，用船上的泥泵将其泥浆吸出，经甲板上的排泥管系与输泥、浮管可岸管，将泥浆卸至指定区域或吹泥上岸。然后，驶返原挖泥作业区，继续进行下一次挖泥作业。

二、技术性能

 耙吸船主要技术参数

舱容、挖深、航速、装机功率  耙吸船最大特点

各道工序都由挖泥船本身单独完成  耙吸船优越性

1、具有良好的航海性能，在比较恶劣的海况下，仍然可以进行施工作业。

2、具有自航、自挖、自载和自卸的性能，在施工作业中不需要拖轮、泥驳等船舶。 另外，因船舶可以自航，调遣十分方便，自身能迅速转移至其他施工作业区。

3、在进行挖泥作业中，不需要锚索具、绞车等船舶移位、定位等机具设备，而且在挖泥作业中处于船舶航行状态，不需要占用大量水域或封锁航道，施工中对在航道中的其他船舶航行影响很少。  宜选用耙吸船情形

1、在风浪条件恶劣、远离避风锚地施工时。

2、新建港口的航道疏浚、航道扩建加深、拓宽工程以及航行船舶繁忙水域的疏浚、吹填工程。 3、沿海航道维护性疏浚施工。

4、吹填造陆工程宜选用装有艏吹装置的耙吸挖泥船直接进行“挖—吹”施工。水上泥土运输距离较长时，宜选用耙吸挖泥船施工。

5、其自航自载性能特别适合水域开阔的海港和河口港较长距离的航道施工。  耙吸船适用土质

1、最早多用于疏浚中挖掘淤泥和流沙等。

2、也能够挖掘水下的黏土，密实的细沙 ，以及一定程度的硬质土和含有相当数量卵石、小石块的土层等。

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 耙吸船不足

由于船舶是在航行和漂浮状态下作业，所以挖掘后的土层平整度要差一些 ，超挖土方往往比其他类型的挖泥船要多一些。  耙吸船大小

泥舱的容量来衡量。

三、生产率计算

 耙吸挖泥船挖、运、抛施工运转时间小时生产率可按下列公式计算

W耙吸抛Gwqlllq1 q1 t123t1t2

0wv1v2v3tW耙吸抛——耙吸挖泥船挖、运、抛施工运转时间小时生产率 （m3/h）

q1 —— 泥舱装载土方量 (m3)

∑t ——施工循环运转小时（h）

l1——重载航行段长度 (km)，v1—— 重载航速 (km/h); l2—— 空载航行段长度 (km)，v2——空载航速 (km/h);

l3——挖泥长度 (km)， v3——挖泥航速 (km/h)，根据疏浚土土质确定 ;

t1—— 抛泥及抛泥时的转头时间 (h)，t2——施工中转头及上线时间 (h);

G——泥舱中装载的泥浆总质量 (t)，可按装舱前后的船舶吃水求得 ;

w—— 现场水的密度 (t/m3);

q—— 泥舱装载的泥浆体积 (m3);

0——疏浚土体的天然密度，即原状土密度 (t/m3)。

 耙吸挖泥船挖、运、吹施工运转时间小时生产率可按下式计算

W耙吸吹lllq1 t123t3t2

v1v2v3tt3——耙吸挖泥船吹泥总时间 （h），由挖泥船吹泥所需时间以及挖泥船与吹泥管线连接装置的接卡、解离所

需时间两部分组成。

 耙吸挖泥船边抛或旁通施工运转时间小时生产率可按下列公式计算

W耙吸旁通Q

W耙吸旁通 ——耙吸挖泥船边抛或旁通施工运转时间小时生产率 (m3/h);

Q——抛出舷外的泥浆流量 (m3/h); ——抛出舷外的泥浆密度（%）

——有效出槽系数，为泥浆入水后所含泥沙

实际输出槽外的比率

——考虑转头等因素的时间系数

mw100%

0w2

m—— 泥浆密度 (t/m3); 0—— 原状土密度 (t/m3);

w—— 现场水的密度 (t/m3)。

四、时间利用率计算（耙吸船、绞吸船、链斗船、抓斗船）

 影响挖泥时间利用率的客观因素

条件许可时应尽量增加挖泥船施工运转时间，减少停歇时间，特别是减少非生产性停歇时间。 ①强风及其风向情况；

②当波高超过挖泥船安全作业的波高时，应停止施工作业；

③浓雾，当能见度低，看不清施工导标或对航行安全不利时，应停止施工； ④水流，特别是横流流速较大时，对挖泥船施工会造成影响； ⑤冰凌，当冰层达到一定厚度时，挖泥船就不宜施工；

⑥潮汐，在高潮位时，挖泥船可能因其挖深不够需要候潮。而当低潮位时有可能使疏浚设备搁浅也需要候潮。 ⑦施工干扰，如避让航行船舶等。  时间利用率计算

S=T1/(T1+T2+T3)X100%

S——挖泥船时间利用率 T1——挖泥船运转时间

耙吸挖泥船指挖泥、溢流、运泥、卸泥以及返回挖泥点的转头和上线时间； 绞吸式挖泥船指挖泥及其前后的吹水时间，也即泥泵运转时间； 链斗、抓斗式挖泥船指主机运转时间； T2——挖泥船的生产性停歇时间； T3——挖泥船非生产性停歇时间。

五、主要疏浚仪器配置

压力表（含真空表）、浓度计、流量计、产量计、吃水装载监视仪，纵横倾指示仪、耙头深度位置指示仪、疏浚过程监视系统，无线电定位仪，电子图系统，差分全球卫星定位系统（DGPS）等。 六、耙吸式挖泥船施工工艺

 耙吸船导标

边界标、中线标、起点标、终点标  耙吸式挖泥船主要施工方法

装舱（装舱溢流）施工法、旁通（边抛）施工法、吹填施工法  各施工方法适用情况

1、装舱（装舱溢流）施工法：疏浚区、调头区和通往抛泥区的航道必须有足够的水深和水域 ，能满足挖泥船装载时航行和转头的需要，并有适宜的抛泥区可供抛泥。

2、旁通（边抛）施工法：

A．当地水流有足够的流速，可将旁通的泥沙携带至挖槽外，且疏浚增深的效果明显大于旁通泥沙对挖槽的回淤时。

B．施工区水深较浅，不能满足挖泥船装舱的吃水要求时,可先用旁通法施工，待挖到满足挖泥船装载吃水的水深后，再进行装舱施工。

C．在紧急情况下，需要突击疏浚航道浅段，迅速增加水深时。 D．环保部门许可，对附近水域的回淤没有明显不利影响时。

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 最佳装舱量

1、当 挖泥船的泥舱设有几档舱容或舱容可连续调节时 ，应根据疏浚土质选择合理的舱容，以达到最佳的装舱量。

2、当计算的舱容在挖泥船两档舱容之间时，应取高一档的舱容。

3、当泥舱装满未达到挖泥船的载重量时 ，应继续挖泥装舱溢流 ,增加装舱土方量。  合理的舱容计算方法

VWm

V——选用的舱容 (m3);

W——泥舱的设计净装载量 (t);

m—— 泥舱内沉淀泥砂的平均密度 (t/m3)。可通过试挖或取土样做沉降试验确定或参考表取值。

 最佳装舱时间（装舱量与每舱泥循环时间之比达到最大值）

1、泥沙在泥舱内的沉淀情况 2、挖槽长短

3、航行到抛泥区的距离 4、航速

 装舱溢流法施工时的注意点

1、 装舱溢流施工时，应监视对已挖地区、附近航道、港池和其他水域回淤的影响； 2、 应符合环境保护的要求，注意溢流混浊度对附近养殖、取水口等的影响； 3、 疏浚污染物时，不得溢流。

 提高舱内泥浆浓度，增加装舱量方法（疏浚粉土、粉砂、流动性淤泥等不易在泥舱内沉淀的细颗粒土质）

1、在挖泥装舱之前，应将泥舱中的水抽干。

2、将开始挖泥下耙时和终止挖泥起耙时所挖吸的清水和稀泥浆排出舷外。  耙吸船吹填施工要求（艏吹和艏喷两种施工方法）

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 施工工艺流程图

施工上线 挖泥装舱 重载航行 轻载航行 抛泥或吹泥 至抛泥区或吹填驻船水域  分段施工（宜采用 GPS定位系统进行分段，便于挖泥船确定开挖起始位置，也可利用助航设施如浮标、岸标进行分段）

1、当挖槽长度大于挖泥船挖满一舱泥所需的长度时，应分段施工。分段长度：挖满一舱泥的时间、挖泥船的航速。

2、当挖泥船挖泥、航行、调头受水深时，可根据潮位情况进行分段施工，如高潮挖浅段，利用高潮航道边坡水深作为调头区进行分段等。

3、当施工存在与航行的干扰时，应根据商定的避让办法，分段进行施工。 4、 挖槽尺度不一或工期要求不同时，可按平面形状及合同要求分段。

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 挖满一舱泥的时间取决因素

1、挖泥船的性能 2、开挖土质的难易 3、在泥舱中的沉淀情况 4、泥层厚度。  分层施工

1、施工区泥层厚度较厚时应分层施工。

2、当挖泥船最大挖深在高潮挖不到设计深度，或当地水深在低潮不足挖泥船装载吃水时，应利用潮水涨落进行分层施工，高潮挖上层，低潮挖下层。

3、当工程需要分期达到设计深度时，应按分期的深度要求进行分层。  分条施工（2017新增）

1、挖槽宽度较大的航道、港池宜按挖泥船性能进行分条；

2、同一地段多艘挖泥船同时进行施工时，宜根据挖泥船航行需要和性能，按安全合理的原则进行分条； 3、同一挖槽横断面上泥层厚度或开挖难易程度差距较大时，宜按泥层厚度或土质进行分条； 4、部分挖槽需要先行增深时，宜按工期要求进行分条。  施工顺序

1、当施工区浚前水深不足，挖泥船施工受时，应利用高水位选挖浅段，由浅及深，逐步拓宽加深。 2、当施工区泥层厚度较厚、工程量较大、工期较长并有一定自然回淤时应先挖浅段，逐次加深，待挖槽各段水深基本相近后再逐步加深，以使深段的回淤在施工后期一并挖除。

3、当水流为单向水流时，应从上游开始挖泥，逐渐向下游延伸，利用水流的作用冲刷挖泥扰动的泥沙，增加疏浚的效果。在落潮流占优势的潮汐河口和感潮河段也可利用落潮流的作用由里向外开挖。

4、当浚前断面的深度两侧较浅、中间较深时，应先开挖两侧；当一侧泥层较厚时，应先挖泥层较厚的一侧，在各侧深度基本相近后，再逐步加深，避免形成陡坡造成塌方。

5、当浚前水下地形平坦，土质为硬黏性土时，应全槽逐层往下均匀挖泥，避免形成垄沟，使施工后期扫浅困难。

 横流或斜流施工

1、 当工程需要采用横流或斜流施工时，应注意挖泥耙管和航行的安全。  往返挖泥法和进退挖泥法

1、当挖槽长度较短，不能满足挖泥船挖满一舱泥所需长度时，或只需要开挖局部浅段时，挖泥船应采用往返挖泥法施工。

2、当挖槽终端水域受，挖泥船挖到终点后不能调头时，应采用进退挖泥法施工。  不同土质对应的不同挖泥对地航速（1kn=1.852km/h）

开挖土质 淤泥 淤泥类土 松散沙 黏性土类 中密沙 密实沙  调节波浪补偿器的压力

1、应根据土质和挖深，调节波浪补偿器的压力，以保持耙头对地有合适的压力； 2、对软土，应适当调高波浪补偿器的压力，使耙头对地压力减小； 3、对密实的土应适当调低波浪补偿器的压力，使耙头对地压力加大。

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对地航速值 （Kn） 2.0~ 2 5 2.0~2.5 2. 0~2.5 3.0~4.0 2.5~3.0 3.0~4.0

 耙吸船施工注意事项

1、 在有横流和边坡较陡的地区施工时，应注意观察耙头位置，防止耙头钻人船底而造成耙头或船体损坏。 2、 耙头下在水底时，挖泥船不得急转弯。  耙头的选用对挖泥船的生产率有很大影响。  耙吸挖泥船耙头根据：疏浚土类、密实度  耙头的具体选用

冲刷型耙头 冲刷型耙头+高压冲水 挖掘型耙头 挖掘型耙头+高压冲水 主动挖掘型耙头 主动挖掘型耙头+高压冲水 挖黏性土 挖砂性土 挖硬质土 挖软质土

扁齿 尖齿 耙齿短 耙齿长 流动性淤泥、松散砂 中等密实砂 淤泥土类、软黏土 密实砂 密实砂 硬黏性土、土砂混合 第二节、 绞吸式挖泥船

一、基本原理

 绞吸船

水力式挖泥船中较普遍的一种，是目前世界上使用较广泛的挖泥船。  绞吸船施工过程

用装在绞刀梁前端的松土装置——绞刀，将水底泥沙不断绞松，同时利用泥泵工作产生的真空和离心力作用，

从吸泥口及泥管吸进泥浆，通过排泥管输送到卸泥区。  绞吸船特点

能够将挖掘、输送、排出和处理泥浆等疏浚工序一次完成，能够在施工中连续作业。  绞吸船的主要设备

由船体、桥梁（桥架）、绞刀、绞刀马达、泥泵、定位装置（钢桩或三缆）、排泥管等构成。

二、技术性能

 绞吸船主要技术参数

标称生产功率、总装机功率、泥泵功率、绞刀功率、吸排泥直径、挖深、排距等  绞吸船适用情形

1、适用于港口、河道、湖泊的疏浚工程（在风浪允许的条件下，新建港口航道的开挖可使用绞吸船施工） 2、特别适合于吹填造地工程（在输送吹填距离满足的条件下，宜选用绞吸挖泥船直接开挖吹填作业）  绞吸船适用土质

1、适用于挖掘砂、砂质黏土、砂砾、黏性土等不同的挖泥工况。

2、一些装有较大功率带齿绞刀装置的绞吸挖泥船，可以挖掘硬质黏土、胶结沙、砾石。 3、使用可换齿锥型绞刀的大型绞吸挖泥船甚至可挖碎石、岩石、珊瑚礁等。

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三、生产率计算

 挖掘生产率计算（挖掘的土质、绞刀功率、横移绞车功率等因素有关）

W=60KDTv

W——绞刀生产功率（m3/h）

K——绞刀挖掘系数，与绞刀实际切泥断面积等因素有关，可取0.8～0.9 D——绞刀前移距 T——绞刀切泥厚度

v——绞刀横移速度（m/min）

 泥泵管路吸输生产率计算（主要与土质、泥泵特性和管路特性有关）

WQ

W—— 泥泵管路吸输生产率 (m3/h)；

—— 泥浆浓度，按原状土的体积浓度公式计算；

Q——泥泵管路工作流量 (m3/h)。

 对于安装了流量计和密度计的挖泥船，其泥浆浓度 ρ可根据以下公式换算

mw100%

swm—— 泥浆密度 (t/m3); s—— 土体的天然密度 (t/m3);

w—— 当地水的密度 (t/m3)。

 绞吸船最佳生产率

当挖泥船在新工地施工时，应通过试挖获得最佳生产率 ，并确定优化的泥泵转速、绞刀前移量、切泥厚度、绞刀转速和横移速度等操作参数。

四、主要疏浚仪器配置

压力表（真空表）、浓度计、电磁流量计、产量计、绞刀位置指示仪等 五、绞吸式挖泥船施工工艺

 绞吸船施工工艺流程图

绞吸船挖泥→管线输送→吹填区  开工展布包括

定船位、抛锚、架接水上水下及岸上排泥管线。

 绞吸船进点定位方法（非自航进点由拖轮拖挖泥船）（链斗船、抓斗船进点定位方法相同）

1、DGPS定位法。

2、导标进点定位法设置纵向导标、横向起、终点标、转向标。 3、经纬仪、平板仪前方交会法 ，六分仪后方交会定位法。 4、无线电定位仪定位法。 5、激光测距仪定位法。

 绞吸船主要施工方法（利用一根钢桩或主 (艉 )锚 为摆动中心，左右边锚配合控制横移和前移挖泥）

1、 钢桩横挖法 2、 定位台车横挖法

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3、 三缆定位横挖法

4、 锚缆横挖法  绞吸船选用具体施工方法情形

具体施工方法 对称钢桩横挖法或钢桩台车横挖法 三缆定位横挖法 锚缆横挖法  分条施工（3种情况）

 一、采用锚杆抛锚的钢桩横挖法和三缆横挖法分条施工方法

1、正常情况下分条的宽度等于钢桩或三缆柱中心到绞刀前端水平投影的长度 ； 2、坚硬土质或在高流速地区施工，分条的宽度适当缩小 ； 3、土质松软或顺流施工时，分条的宽度适当放宽。  二、采用锚艇抛锚的钢桩横挖法和三缆横挖法分条施工方法

1、正常情况下分条的宽度以钢桩或三缆柱中心到绞刀前端水平投影长度的 1.1倍为宜； 2、坚硬土质或在高流速地区施工 ,分条的宽度适当缩小 ； 3、土质松软和顺流施工时，分条宽度适当放宽。  三、采用锚缆定位横挖法分条施工方法

分条宽度不宜大于主锚缆长度的 50%；水流较急的山区河流应适当减小。  分段施工

1、挖槽长度大于挖泥船水上管线的有效伸展长度时，应根据挖泥船和水上管线所能开挖的长度分段； 2、挖槽边线是折线时，应按边线拐点进行分段 ；

3、挖槽规格或工期要求不同时，应按挖槽规格变化和工期要求进行分段；

4、选择的施工方法和工艺参数因施工区土质变化相差较大时，应按土质进行分段；（2017新增） 5、分段施工能避免或降低航行或其他因素干扰 ，应按商定的避让办法进行分段。  分层施工

1、当疏浚区泥层厚度很厚时，应根据土质和挖泥船绞刀分层施工。 ① 淤泥类土和松散沙宜取绞刀直径的 1.5~2.5倍 ② 软黏土和密实沙宜取绞刀直径的 1.0~2.0倍 ③ 硬黏土宜取绞力直径的 0.75~1.0倍 ④ 软岩石宜取绞刀直径的 0.3~0.75倍

⑤ 分层的上层宜较厚，以保证挖泥船的效能；最后一层应较薄，以保证工程质量。

⑥ 当浚前泥面在水面以上，或水深小于挖泥船的吃水时，最上层开挖深度应满足挖泥船吃水和最小挖深的要

求。

⑦ 当泥层过厚时应在高潮挖上层，低潮挖下层，以减少塌方。

2、当工程对边坡的质量要求较高，需要分层分阶梯开挖边坡时，应根据工程对边坡的要求、土质情况和挖掘设备尺度确定分层的厚度。

3、当合同要求分期达到设计深度时，应进行分层施工。

4、当挖泥船的最大挖深在高潮时达不到设计深度，或在低潮时疏浚区的水深小于挖泥船的吃水或最小挖深时，可利用潮水的涨落分层施工，高潮挖上层，低潮挖下层。  顺流、逆流施工

1、 在内河施工，采用钢桩定位时，宜采用顺流施工 ； 2、 采用锚缆横挖法施工时，宜采用逆流施工；

3、 当流速较大情况下，可采用顺流施工，并下尾锚以策安全。

4、在海上施工时，宜根据涨落潮流冲刷的作用大小，选择挖泥的方向。

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相应情形 装有钢桩的绞吸挖泥船在一般施工地区 在风浪较大的地区，装有三缆定位设各的挖泥船 在水流流速较大或风浪较大的地区，对装有锚缆横挖设备的绞吸挖泥船

 如何定位与抛锚

1、采用定位钢桩施工时，挖泥船被拖至挖槽起点后，拖轮应减速、停车，待船速消除后再下定位钢桩，抛设横移锚。移船时严禁在挖泥船行进中下放钢桩。

2、采用锚缆横挖法施工时，应根据风流情况先抛设尾锚，或将绞刀桥架下放至水底定位，再抛设其他锚缆。 3、抛锚后，应重新定位、校正船位，确认绞刀处于挖槽起点位置。  绞吸船绞刀选用根据：疏浚土类、密实度  不同土质的绞刀具体选用

适用土质 淤泥土类、软塑黏土、松散砂 软塑黏土、可塑黏土、泥炭 硬塑黏土、中密与密实砂、碎石、卵石 软岩石 中等强度岩石 硬塑粘土

直径较小的冠形绞刀 锥形绞刀 锥形绞刀 斗轮 绞刀型式 直径较大的冠形绞刀 刀刃及刀齿型式 平刃 固定方齿 可换齿（活齿）+凿齿 可换齿（活齿）+长尖齿 可换齿（活齿）+短尖齿 第三节、链斗式挖泥船

链斗式挖泥船：至今已有200多年的历史，是机械式挖泥最早的一种。

一、基本原理

链斗式挖泥船，一般在船体的首部或尾部开槽部位安装由斗链（无斗链式泥斗直接相连）和泥斗所组成的挖泥机具。在疏浚作业中，将斗桥的下端放入水下一定深度，使之与疏浚土层相接触。然后在斗桥上端的上导轮驱动下，使斗链连续运转，通过斗链上安装的各个泥斗，随斗链转动而对土层的泥沙进行挖掘。泥沙经挖掘后装入泥斗，再随斗链转动沿斗桥提升出水面，并传送至上端的斗塔顶部。当泥斗到过塔顶部，经过上导轮而改变方向后，斗内的泥沙在自身重力的作用下，从泥斗倒入斗塔中的泥井。倒入泥井的泥沙经过两边的溜泥槽溜出挖泥船舷外，倒入泥驳之中。

二、技术性能

 链斗船主要技术参数

标称生产率、斗容、挖深等  链斗船适用情形

1、开挖海港、内河等大中型疏浚工程。

2、特别是对工程规格要求严格的码头基槽、泊位及水工建筑物基础的开挖。

3、链斗挖泥船还能根据工程需要与吹泥船或绞吸船等配各组合进行联合施工 ，进行吹填造陆。 4、适于风流小、流速小、能见度好的开阔环境施工。  链斗船适用土质

适用于挖掘水下各种淤泥、软黏土、沙和硬黏土、砾石、卵石等。

结构较强和挖掘能力较好的重型链斗船也可以挖掘极硬黏土、沙、强风化岩。

三、生产率

 链斗船生产率公式

W60ncfmf

Bn——斗链运转速度（斗/min）； C——泥斗容积； fm——泥斗充泥数；

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f——斗桥倾斜系数

B——岩土的搅松系数。  斗链运转速度

见书P147

1、加长斗桥的链斗挖泥船可适当减小n值 ;

2、功率低于平均值的链斗挖泥船可适当减小n值 ; 3、黏性土类可适当减小n值。  链斗充泥系数（不同土质）

见书P148  斗桥倾斜系数

斗桥倾斜45度时系数最大，为1。  岩土的搅松系数

见书P148

四、辅助船舶的选配

 泥驳的选择

不同情况 水上抛泥 黏性土 吹泥船吹泥 外海抛泥  配备泥驳数量计算

不同泥驳 开底泥驳 舱壁较陡的开底或开体泥驳 满底泥驳 自航开底或开体泥驳 l1l2t0)BWv1v2NnB

q1(N— — 配备的泥驳数量；

l1——挖泥区至卸泥区的航程 (km);；v1——重载航速 (km/h)； l2——卸泥区至挖泥区的航程 (km)； v2 ——轻载航速 (km/h)； t0——装泥、卸泥、转头及靠离挖泥船时间的总和 (h)； W——挖泥船运转时间小时生产率 (m3/h)； q1—— 泥驳装载量 (m3)； nB——备用泥驳数量； B——岩土的搅松系数。  配备拖轮数量计算

l1l2t0)BWv1v2 TD0q1(D0——拖船一次可拖带的泥驳数。  拖轮数量计算考虑因素

1、被拖泥驳的大小 2、数量 3、编排方式

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4、拖船牵引力 5、航区水深 6、风浪和水流

五、主要疏浚仪器的配置

前移距指示仪、泥斗转数指示仪、下放深度指示仪和GPS定位系统。

六、链斗挖泥船施工工艺

 链斗船施工工艺流程图

链斗船挖泥装驳 泥驳返航至挖泥区

 开工展布

1、采用绞吸挖泥船进点定位方法定位。

2、如系顺流就位，当 挖泥船接近挖槽起点时，先抛下艉锚 ，然后放松艉锚缆使船顺流前移，到挖槽起点处，即 收紧艉锚缆，再放下斗桥使船体固定。

3、如系逆流定位，当挖泥船到达挖槽起点时，则先放下斗桥固定船位。然后待抛锚完成后，再校准船位。  链斗船主要施工方法及相应适用条件 斜向横挖法 扇形横挖法 十字形横挖法 平行横挖法  分条施工

1、当挖槽宽度超过挖泥船的最大挖宽或挖槽内泥层厚度相差较大时，应采用分条挖泥。

2、分条的宽条由主锚缆的抛设长度而定，一般取100m。浅水区施工时，分条的最小宽度要满足挖泥船作业和泥驳绑靠的需要。  分段施工

1、当挖槽长度大于挖泥船一次抛设主锚所能开挖的长度时，应按其所能开挖的长度对挖槽分段进行施工。 2、挖槽边线是折线时，应按边线拐点进行分段；

3、挖槽规格不一或工期要求不同时，应按挖槽规格变化和工期要求进行分段； 4、分段施工能避免或降低航行或其他因素干扰 ，应按商定的避让办法进行分段。  分层施工

1、泥层厚度大于一次开挖的适宜厚度时应分层开挖，分层厚度根据土质和斗高确定。（2017新增）

1、当疏浚区泥层过厚 ，对松软土泥层厚度超过泥斗斗高的 2~3倍 时；对细砂和坚硬的土质且泥层厚度超过斗高 1~2倍 时，应分层开挖。（2017取消）

2、分层的厚度一般采用斗高的 1~2 倍，可视土质而定。（2017取消）  逆流施工、顺流施工（2017取消）

1、链斗船宜采用逆流施工。

2、只有在施工条件受或有涨落潮流的情况下，才采用顺流施工。顺流施工时应使用船尾主锚缆控制船的前移。

施工区水域条件好，挖泥船不受挖槽宽度和边缘水深时 挖槽狭窄、挖槽边缘水深小于挖泥船吃水时 挖槽边缘水深小于挖泥船吃水，挖槽宽度小于挖泥船长度时 施工区水流流速较大时 泥驳航行至抛泥区 抛泥 11

 抛锚（一般布设 6个锚，其中艏锚、艉锚各1只，左右艏、艉边锚各1只）（2017新增）

1、艏锚宜下在挖泥中心线上，艏锚缆长度应根据缆绳容量和现场条件确定，不宜低于500m；艏锚缆通过区为水域时应设托缆方驳，通过区为滩地时应设托缆滚筒。

2、艉锚宜下在挖泥中心线上，缆长视流向确定，逆流施工取100~200m，顺流施工适当加长。 3、左右边锚宜对称布设。

4、逆流施工流速较大且稳定时可以不设艉锚。

1、主锚应抛设在挖槽中心线上。泥层不均匀或水流不正时，宜偏于泥层厚的一侧 ，或主流一侧 ，主锚抛设长度一般为400~900m，并设托缆小方驳。（2017取消）

2、尾锚顺流施工时，应加强尾锚 ，并增加抛设长度 。逆流施工时，尾锚可就近抛设或不抛设，其抛设长度宜为100~200m。（2017取消）

3、逆流施工时，前边锚宜超前 20°左右 ，后边锚可不超前，当不设尾锚时，后边锚可抛成八字形。顺流施工时，后边锚宜滞后 15° 左右。（2017取消）  泥驳作业（一般均为双面泊驳）

只有在开挖滩地 、码头前沿泥面时，由于挖泥船里档水深不满足泥驳吃水时，才进行单面泊驳。单面泊驳需要停车换驳。

 换泊方法及相应情形 换泊方法 吊艄换驳 夹绑换驳 绞驳换驳 专配靠驳拖轮 相应情形 顺流挖泥 逆流挖泥 顺流挖泥，水域要宽广 逆流挖泥，施工水域较窄 具体操作方法 空驳吊于重驳船艄，当拖轮拖离重驳后，空驳由挖泥船绞靠就位 空驳绑靠在重驳外档，带一根夹绑缆 。当重驳绞离挖泥船时，空驳靠上挖泥船。 挖泥船艉绞车将重驳绞离挖泥船 ,拖轮先拖将空驳靠上挖泥船 ,然后去拖绞离挖泥船重驳。 先将重驳拖开，再拖空驳靠上挖泥船。 第四节、抓斗式挖泥船

一、基本原理：

抓斗挖泥船属机械式挖泥船，在船上通过吊机，使用一只抓斗作为水下挖泥的机具。抓斗挖泥船的形势多样，用途甚广，大多数为非自航式。

,二、技术性能

 抓斗船主要技术参数

抓斗斗容  抓斗船优点

抓斗挖泥船的设各简单，挖泥机的磨损部件少，船舶的造价也较低廉。  抓斗船适用情形

抓斗挖泥船适用手狭小水域、港池、码头岸壁、码头基槽、过江管道、电缆深沟等特殊工程的挖泥施工。  抓斗船适用土质

抓斗挖泥船使用较为广泛，它不仅能挖掘各种土质，还可以抓取水下石块及部分障碍物，如木桩、水泥桩等。

三、生产率计算

 抓斗船挖掘量影响因素

1、抓斗下落时的冲力破土大小 2、入土深度 3、挖掘船动力

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 抓斗船生产率公式

Wncfm Bn----每小时抓斗数； c----抓斗容积；

fm——抓斗充泥系数；淤泥1.2～1.5、砂或砂质黏性土0.9～1.1、石质土0.3~0.6。

四、主要疏浚仪器的配置

抓斗深度自动控制装置、抓斗深度指示器、抓斗开口度、抓斗提升计、抓斗负荷计、抓斗机回转角度指示器、GPS定位系统等。

五、抓斗挖泥船施工工艺

 抓斗船工艺流程图（纵挖式施工）

装载 抓斗船挖泥 泥驳  分条施工

1、 当挖槽宽度大于抓斗挖泥船的最大挖宽时，应分条进行施工。 2、 分条的宽度应符合下列要求：

①分条最大宽度不得超过挖泥船抓斗吊机的有效工作半径的 2倍 ；

②在浅水区施工时，分条最小宽度应满足挖泥船作业和泥驳绑靠所需的水域要求； ③在流速大的深水挖槽施工时 ，分条的挖宽不得大于挖泥船的船宽。  分段施工

1、当挖槽长度超过挖泥船一次抛设主锚或边锚所能开挖的长度时，应进行分段施工。

2、分段的长度取决于定位边缆长度和水流流向 ，顺流施工取艏边缆起始长度的 75%，逆流施工取艏边缆起始长度的 60%。  分层施工

1、当疏浚区泥层厚度超过抓斗一次下斗所能开挖的最大厚度时，或受水位影响需乘潮施工时，应分层施工。 2、分层的厚度由抓斗一次开挖的厚度、斗重、张斗的宽度以及土质、斗高等确定 ，对 2m3抓斗宜取 1~1.3m；8m3抓斗宜取 1.5~2.0m。硬土质可酌情减少。  其他工艺要求

1、当泥层厚度较薄 ，土质松软时，可采用梅花挖泥法施工。斗与斗之间的间距 ，视水流的大小及土质松软情况而定。

2、在流速较大的地区施工时，应注意泥斗漂移对下斗位置和挖深的影响，必要时应加大抓斗容量。 3、抓斗船宜顺流施工，船位平行挖槽轴线布置，船艏朝向挖泥前进方向。（2017新增）

4、锚缆定位的抓斗船宜布设4组锚缆，艏边锚2只，对称挖槽呈八字形布设于船艏前方两侧；艉边锚2只，对称挖槽交叉呈八字形布设于船艉后方两侧。（2017新增）

5、缆长视施工区条件确定，不宜短于100m，流速大、底质硬时应适当加长。流速较大顺流施工或需用缆长测定船位时也可另设主锚缆，主锚缆长度宜为200~300m。（2017新增）

自航 抛泥区抛泥 或拖航 返航 空载泥驳 13

 如何确定下斗的间距和前移距

1、根据土质和泥层厚度确定

2、土质稀软、泥层薄时 ，下斗间距宜大； 3、土质坚硬，泥层厚时，斗距宜小。

4、挖黏土和密实砂，当抓斗充泥量不足时 ，应减少抓斗的重叠量。

5、当挖厚层软土时，若抓斗充泥量超过最大容量时，应增加抓斗重叠层。 6、前移距宜取抓斗张开宽度的 0.6~0.8倍 。  抓斗的选用（根据不同土质）

土质类型 淤泥土类、软塑黏土、松散沙 可塑黏土、中等密实沙 硬塑黏土、密实沙、中等密实碎石 风化岩、密实碎石 抓斗类型 斗容较大的轻型平口抓斗 中型抓斗 重型全齿抓斗 超重型抓斗 第五节、吹填工程施工

一、吹填工程主要程序 二、吹填工程施工方法

 吹填工程常用的施工方式

船舶组合方式 绞吸船直接吹填 斗式船一泥驳一吹泥船一吹填 斗式船一泥驳一储砂池一绞吸船一吹填 耙吸船一 吹填 耙吸船一泥驳一吹泥船一吹填 斗式船一泥驳一吹泥船一泵站一吹填 适用风浪情况 内河或风浪较小的海区 适用于内河或风浪较小的海区，挖流动性淤泥效果差 内河或风浪较小的海区 风浪大 内河、风流小 适用运距 近 近 近 运距远 运距远 运距远 运距远 能否改善砂时间利用率 性土的质量 能 能 能 能 低 低 耙吸船一储砂池一绞吸船一吹填 风浪大 三、吹填土方量计算  吹填土方量计算

吹填设计工程量吹填容积量原地基沉降量超填沉降量

1-流失率吹填容积量 ——吹填区设计高程与原始地面之间的容积；

原地基沉降量 ——竣工验收前因吹填土荷载造成吹填区原地基下沉而增加的工程量； 超填工程量 ——根据吹填工程的高程平均允许偏差值计算 ；  吹填土进人吹填区后的流失率确定方法

1、 土的粒径 2、 泄水口的位置 3、 泄水口的高度

4、泄水口距排泥管口的距离 5、吹填面积

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6、排泥管的布设 7、吹填高度 8、水力条件  吹填容积量计算方法

1、断面面积法 2、平均水深法 3、不规则三角法 4、网格法

 吹填工程的高程平均允许偏差值确定方法

1、应根据合同要求确定。 2、当合同无要求时，若工程完工后吹填平均高程不允许低于设计吹填高程，高程平均允许偏差值可取 +0.2m ；若工程完工后吹填平均高程允许有正负偏差，高程平均允许偏差值可取 ±0.15m。

四、吹填工程施工的工艺要求

 吹填区内管线布设要求

1、排泥管进人吹填区的人口应远离排水口，以延长泥浆流程。

2、吹填区内管线的布设间距、走向、干管与支管的分布应根据施工现场、影响施工因素的变化等及时调整。 3、应根据管口的位置、方向以及排水口底部高程的变化及时延伸排泥管线。  吹填土管线布设应满足的要求

1、设计标高 2、吹填范围 3、吹填厚度的

4、吹填区的地形、地貌 5、几何形状

 排泥管线间距的布设根据

1、设计要求 2、泥泵功率 3、吹填土的特性 4、吹填土的流程 5、坡度

 分期、分区和分层吹填情形

1、当工程量大、施工期长时 ，可采用分期吹填 ；

2、当吹填面积大、工程量大时，可根据工程需要和使用目的分区吹填 ； 3、当吹填厚度大，工程规模大时，可采用分层吹填。  不同土质的吹填施工工艺要求

不同土质 当对平整度要求较高时，对砂砾、粗砂等容易在排泥管口堆积的土质 当吹填砂中含有较多的细颗粒土时 在淤泥等软土地基上进行吹砂时 相应吹填施工工艺 应在吹填过程中用推土机边吹边整平 应在排泥管线上设置三通管、转向阀或转向闸板，在排泥管口上设置扩散板、渗漏孔、挡板等，防止淤泥聚集 应根据设计要求或经过试验确定第一层的吹填土厚度，防止第一层吹填厚度过大时会产生淤泥拱起现象 15

 排水口的布设要求

1、排水口应设在有利于加长泥浆流程、有利于泥沙沉淀的位置上。一般多布设在吹填区的死角或远离排泥管线出口的地方。

2、在潮汐港口地区 ，应考虑在涨潮延续时间内，潮汐水位对排水口泄水能力的影响。 3、排水口应选在具有排水条件的地方，如 临近江、河、湖、海等地方。  排水口的位置布设根据

1、吹填区地形 2、几何形状 3、排泥管的布置 3、容泥量 4、排泥总流量  常用的排水口结构形式

1、 溢流堰式排水口 2、 薄壁堰式排水闸 3、 闸箱埋管式排水口 4、 围埝埋管式排水口

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第七章、环保疏浚与疏浚环保

第一节、环保疏浚

一、 概述

 氮的不同释放形态

1、厌气性：氨态氮

2、好气性：氮

二、湖泊污染底泥的调查与勘测

三、湖泊污染底泥疏浚工程的现场调查与勘测

1.对于疏挖面积超过 0.5km2、 边长超过 1km或 离岸距离超过 1km的 工程 ,应 建立GPs局域网进行测量 ,而 且应保持勘测、设计、施工三个阶段平面控制的一致性；

2.对于污染土分布集中或有重金属、有毒物质的重点地区，水下地形复杂的地区应加密测量 ;

3. 考虑到污染底泥多属有机质含量较高、密度较小的淤泥 ，水深测量应采用 200kHz 测深仪对浮泥底部进行探测；

4.疏浚区的污染土取样数量可能与地质钻孔不一致，但宜同步进行。前者是判别污染底泥的厚度及高程，后者判别疏浚区的土质疏浚分类，疏浚区地质钻探孔深度以大于污染土层底部 1.5m为 宜；

5.污染土取样与水深测量成果的校正，由于污染土取样是用采样器进行，当采样器获得的污染土顶部高程高于水深测量值时，应按取样器的成果为准，当污染土顶部高程低于水深测量值时，应以水深测量数据为准；

6.水深测量的精度，当水深小于 10m时，不宜超过 10cm，污染土取样浓度的精度应小于 10cm，一般应控制在 5cm以内 ；

7.当测区边界污染土厚度较厚而且必须清除时，应顺势延伸测量和取样范围直到不需清除为止； 8.堆场围埝的地基钻探应根据地质情况和围埝结构形式参照有关地基规范进行；

9.堆场的钻探应考虑污染土的处置要求，查明堆场区的承载能力和透水性能，查明地表水和地下水的来源、流向、流速，必要时应进行透水试验，以便采取工程措施，防止污染物的渗透和对地下水的污染 ；

10.污染土往往天然密度较小，处置到堆场后，往往由于它的固结与排水性的不同而使堆场容量的计算相差甚大，因此，应该对污染底泥采样进行试验，为堆场容量设计提供依据；

11.当污染底泥中含有大量的重金属和有毒污染物需要进行封闭处理时，应对处理区的地质情况进行调查 ,以便采取工程措施，防止它们扩散；

12.当污染底泥中的主要污染物是磷和氮而不含重金属及有毒物质时 ,对堆场是否设置防渗层及余水处理等有关的地形、地质资料应进行调查 ;必 要时应进行淋溶试验和提出加速污染底泥泥浆沉淀的措施。

四、环保疏浚的技术特点

 环保疏浚主要目的

清除湖泊水体中的污染底泥。  环保疏浚特点

1、疏浚泥层厚度薄 2、疏浚精度要求高

3、疏浚过程二次污染控制要求严格

五、环保疏浚主要工艺流程

 污染底泥输送方法

1、管道输送 （含泥量低、运距长） 2、驳船输送 （含泥量高、运距过长）  环保疏浚工艺流程图

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挖泥船挖泥 排泥管输送 接力泵站或接力泵船 排泥管二次输送 底泥堆场 经沉淀后余水排放 六、环保挖泥船

 不同类型挖泥船的专用环保挖泥船 挖泥船类型 耙吸船 抓斗船 铲斗船 链斗船 绞吸船 环保耙头、抓斗、铲斗、斗架、绞刀 环保耙头，耙头设有涡流防护罩，既降低挖泥引起的浑浊度，又可提高挖泥浓度。 全封闭防漏抓斗 遮盖铲斗 封闭斗架 其他环保办法 水下溢流，减小水下污染 将斗内溢出的泥沙经溢流槽回流至水底，减小水体浑浊度 圆盘式环保绞刀挖泥船、铲吸式环保绞刀挖泥船、螺旋式环保绞刀挖泥船 第三节、 疏浚环保

 疏浚对环保的影响环节

1、疏浚现场

2、运泥路线 3、抛泥区

 疏浚工程实施中的环保措施

1、耙吸式挖泥船水下溢流

2、运泥船、管线密封良好，防止漏浆 3、疏浚区、泄水口设置防污帘

4、吹填区泥浆采取物理、化学措施，加速泥浆沉淀 5、其它措施

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