滨海淤泥质河道清淤方法的比较

□刘希泽 田海军

滨海淤泥质河道清淤方法的比较

□刘希泽 田海军

海淤泥质河道受上游来水及潮汐等影响，河道淤积严重，对河道进行清淤治理是发挥河道防洪、排涝等作用的有效手段。滨海淤泥质河道常用机船、泥浆泵、挖掘机进行河道清淤治理，本文通过对以上清淤方法的特点及清淤施工数据的分析比较，得出以上清淤方法在滨海淤泥质河道清淤的优势，为今后滨海淤泥质河道清淤方法选择提供参考。

1.滨海河道清淤的地质

北排河水利工程枢纽位于天津市滨海新区新马棚口村东南的北排河入海口处，由新老挡潮闸并排布置组成，中间设40m宽导流墩。该工程位于沿海泥质滩涂区，地下水位高，地质情况复杂，据勘探资料分析，地下土主要为砂质粘土、软粘土和粉土，成层状分布。在30m深度的勘探范围内，从成因上可分为两个大的单元体：高程-13m～ -15m以下为陆相沉积层，横向的差异性较大，大部分土的密度较高，呈可塑～硬塑状态；高程-15m～0m为海相沉积层，土呈流塑状态，稠度大于1或接近1，该层土位于闸底板附近，对于水闸抗震稳定、渗流稳定以及对土方开挖、桩基施工等造成不利影响。

2.河道清淤方法的特点

目前在河道淤积治理中，常用的清淤方法是挖掘机清淤、浮筒式泥浆泵清淤、机船清淤，3种方法各有特点：

2.1 水上挖掘机清淤

水上挖掘机采用加装浮力设施设备，使陆上挖掘机可以在水中作业。常用的是浮船上架设挖掘机、履带加大断面并內加浮筒的挖掘机，这两种方法相比，前者对水深要求不严，但在水中移动不灵活，效率较低，费用较高；后者相较前者而言投资成本降低，在水中移动方便灵活，工作效率提高，机器还可拆装运输，更加方便更换作业地点，较前者相比更适合在2.5m水深以内作业。而普通挖掘机需要在施工现场降排水，保证干地作业，装卸车运土，清淤速度慢且费用投入较大。

2.2 浮筒式泥浆泵清淤

采用高压水枪切削泥土，利用吸泥泵将切削下来的泥土形成的泥浆送进排泥管道，输送到指定地点处理。这种方法适用于土颗粒较小的均匀土层，需要设置专门的排泥场来处理，此为管道输送泥浆，不需机械运输，清淤速度较快；清淤费用主要是人工费及电费，费用少；在含有少量碎石的的土层也可使用，但对泥浆泵磨损较大；相对其他清淤方法，劳动强度大，施工环境艰苦，对施工人员保护要求高；进入冬季冰冻季节施工困难。

2.3 机船清淤

机船清淤主要是拖淤船拖淤和挖泥船清淤。拖淤船拖淤是一种带有耙具的船体，在落潮时利用耙具将淤泥破碎掀起，配合高压水流将破碎的淤泥冲成泥浆，随落潮水流入大海。这种方法设备简单，操作简单易行，成本小，但清淤时间范围受潮汐影响大，清淤后伴随潮汐会发生少量的回淤，在滨海泥质地区落潮时清淤效果明显。挖泥船利用专门的挖掘设备进行水下挖掘切削，再利用泥泵排泥或等船舱装满泥后卸泥。挖泥船应用最多的是绞式挖泥船和耙式挖泥船。绞式挖泥船属于静态挖泥清淤，需要固定锚缆系统，基本适合各种土壤的挖掘，能够准确挖掘设计清淤轮廓，被广泛应用于港口、航道疏浚及吹填工程；耙式挖泥船属于动态挖泥清淤，在行进中挖泥，船只大，单船作业，辅助设备少，调动灵活，单位时间清淤量大，抵抗风浪能力强，对周围航行的船舶影响小，适合在狭长的航道和一定面积的港池中挖泥。

3.清淤数据分析

此次河道清淤主要针对挡潮闸闸室附近范围内进行清淤。计划清淤范围河道长约120m，清淤层平均厚5.5m，清淤断面为近似梯形，边坡坡度近似1∶2。左岸老挡潮闸使用了挖掘机和浮筒式泥浆泵清淤，右岸新挡潮闸采用拖泥船清淤。这3种清淤方法实际工作效率等情况如下：122kW挖掘机清淤112h清淤7200m3，清淤效率为64.29kW，工作效率为0.53m3/kW·h；182kw拖泥船清淤182.4h清淤41000m3，清淤效率为224.78 m3/h，工作效率为1.2m3/kW·h；22kW泥浆泵清淤3120h清淤107660m3，清淤效率为34.54m3/h，工作效率为1.57m3/kW·h。

4.结论

通过上述清淤机械设备的实际工作情况比较，浮筒式泥浆泵的工作效率最好，相比之下挖掘机的工作效率较低，不到浮筒式泥浆泵工作效率的1/3；但根据清淤效率分析，浮筒式泥浆泵的清淤效率最低，不到拖泥船清淤效率的1/6。可见滨海淤泥质河道进行清淤治理时，要根据工程实际选择适宜清淤方法机械设备，在工程设计条件许可的情况下应优先考虑使用清淤效率最好、工作效率较好的拖泥船或挖泥船进行清淤治理。□

2014-11-24

刘希泽，男，回族，河北省南运河河务管理处，工程师。

田海军，男，汉族，河北省南运河河务管理处，高级工程师。