土工布防污帘环境保护措施在沿海航道疏浚工程中的应用

韦作仪

文章阐述沿海疏浚工程中所采取的土工布防污帘环境保护措施，介绍了防污帘结构、施工技术与布设方法及施工过程中存在的问题，提出了针对性的解决对策，并总结阐述了环保成效，为沿海疏浚工程建设环境保护工作提供经验借鉴。

防污帘结构设计;施工方法;总结及建议

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0 引言

港口航道疏浚工程主要是对港口或航道周边水域中的沙、石等进行挖掘的一项工程，其目的是为了改善港口、航道的水域状况。由于港口航道疏浚工程的工程量较大、施工时间长等特点，使得港口航道疏浚工程容易破坏原来的生态环境，改变岸滩面貌。因此，在港口航道疏浚工程中要坚持环保理念，科学处理疏浚物，保护施工区域的生态环境。北海铁山港航道三期工程是采用大型绞吸船、耙吸船、泥驳倒运土方的吹填造地工程，疏浚土抛泥至临时蓄泥坑约2 000万m3，全部经过绞吸船二次转吹至吹填区。抛泥时会产生悬浮物，对周围水域造成污染，影响附近渔民养殖区的正常生产。防污帘是一种防悬浮物污染扩散的装置，该装置能有效地将施工中上层水域同外界隔离开来，从而防止混浊水和悬浮物大面积扩散。因此，本次施工采用土工布防污帘进行临时蓄泥坑和吹填区防污处理，可以有效减少施工对周边海域的影响。

1 土工布防污帘结构简介与选取

1.1 土工布防污帘结构简介

北海铁山港航道三期工程主要是采用耙吸船转运疏浚土与绞吸船二次转吹联合施工，耙吸船抛泥时将会使疏浚土大面积扩散，对周边海洋环境造成污染。为了防止疏浚土扩散的海洋污染，需要在儲泥坑周边采取防污措施，即设置防污帘。无防污措施状态下疏浚土在海水中的扩散如图1所示。

1.2 防污帘防污原理

防污帘是通过帘布阻碍疏浚悬浮物的扩散，降低疏浚土悬浮物的扩散距离，促使悬浮物沉降，以达到防污效果（如图2所示）。

1.3 防污帘形式选取

（1）根据现场地质及实际施工情况，计划采用钢管桩挂布式防污帘，据气象地质、水深条件的不同，防污帘的适应情况也不相同。

（2）钢管桩挂布式防污帘主要材料为钢管桩、400 g/m2土工布制作的帘布、锁紧绳等。钢管桩挂布式防污帘在水深较浅处打钢管桩，将防污帘固定至钢管桩上，阻挡浑水扩散。

（3）钢管桩挂布式防污帘优缺点

主要优点：防污帘不易破损，防污效果较好，施工操作简单，可以在固定范围内拦污，适用于水深较浅的排水口外侧防污。

不足之处：①在大风天气时受风和水流压力大，容易倒塌，防污帘将失去本身的防污作用;②准备材料较多，成本投入较大，且防污帘的制作时间比较长;③受台风和恶劣气象的影响造成破损的程度小，不过一旦出现破损，修复的时间将会比较长。

根据对防污帘形式的了解以及优缺点的对比，并根据北海当地海域情况，建议采用深水区储泥坑浮体式防污帘，主要材料有400 g/m2土工布制作的帘布、锁紧绳、泡沫自浮体、帘坠布和配重坠等。浅水区排水口外侧选用钢管桩挂布式防污帘，主要材料为钢管桩、400 g/m2土工布制作的帘布、锁紧绳等。为确保防污帘的可行性，选取150延米做试验。

2 防污帘施工技术

2.1 防污帘制作

（1）采用400 g/m2土工布制作的帘布。防污帘布需选取透水性好、抗拉性强的土工布制作。为方便安装施工，一般防污帘由若干个单元拼接而成，每单元长度为50 m，主要由不透泥的编织布和自浮体构成，该项目防污帘布设水域高潮时水深约为7.0 m（平均潮高4.28 m），低潮时水深约1 m。当防污帘在高潮位时帘布下缘距海底泥面0.5～1 m的情况下，垂直有效作用范围将会在水面以下7.0 m左右，因此帘布垂直宽度选定6 m最为合适。防污帘的横向固定由聚乙烯锁紧绳和配重锚坠及土工布下缘的锚坠组成。为避免防污帘局部力被撕扯，在帘布上缝制3 cm宽的受力加劲带并在加劲带上布设绑扎环。

（2）锁紧绳。防污帘所使用的锁紧绳采用25 mm聚乙烯规格。25 mm聚乙烯锁紧绳贯穿帘布上部，相连自浮体，主要用于展开帘布以及绑扎自浮体，同时能减少防污帘的局部受力而造成的帘布撕裂。锁紧绳用于连接防污帘帘布与配置锚坠以及绑扎帘布坠、自浮体等。锁紧绳的长度是根据现场具体的使用情况进行裁剪。

（3）自浮体，主要是起到悬挂和展开防污帘帘布的作用。为确保防污帘可完全展开且不下沉，将每隔5 m布设一个浮力50 kg的自浮体来铺展和悬挂防污帘。

（4）帘布坠、配重锚坠。受涨落潮水的影响，防污帘的帘布将会倾斜或漂浮，所以需要在帘布下方安装帘布坠。经试验，每隔10 m悬挂一块30 kg帘布坠可使帘布垂直悬挂。配重锚坠是用来固定防污帘位置的。按照防污帘结构在帘布两侧每隔10 m分别抛设一个30～50 kg的配重锚坠，并用锁紧绳连接固定防污帘，配重锚坠的重量可根据施工条件和防污帘自重情况进行配重调整。

（5）钢管桩。在浅滩地区打设108 mm钢管桩，主要起到固定帘布的作用（见图3）。

2.2 防污帘布设施工方法

防污帘布设在储泥坑外围，本工程布设总长约1 000 m。PVC浮标式防污布施工方法如下：

（1）使用工作船将防污帘及配件运送到指定位置。

（2）将锚坠、锚绳、起锚绳 、系拉绳和浮漂等放到工作船上。

（3）事先在工作船甲板上将防污帘布连接成所需长度，用绳带每隔一定距离将防污帘布系绑成大捆，放至指定区域。

（4）工作船在预定位置布放固定锚坠，并将防污帘与锚坠链接好，固定防污帘的位置。定位防污帘后，检查帘体是否有缠绕在浮体上。

（5）用锚坠对防污帘的布设位置和形状进行调整，确保无误后，可解开捆绑用绳带，解除防污帘的卷曲状态。

（6）布放完毕后，根据水深及潮位调整防污帘上的锁紧绳，使防污帘的底端与海底保持适当的空间，保证防污帘的正常使用。

（7）结合当地土质情况，表面一般为20～50 cm淤泥，下层主要是中粗砂和黏土，在排水口浅滩地区采用打钢管桩代替配重锚坠的方法固定防污帘，可采用长为8 m、108 mm的钢管桩来代替配重锚坠。

（8）钢管桩防污帘施工方法：对防污帘的布设位置进行测量定位;将系好锁紧绳的管桩和简易打桩锤等放在小工作船上，运至现场;按照防污帘外侧每隔5 m分别打一个桩的原则进行施工;按照防污帘布设施工方法下放帘布;帘布放完毕后，再根据水深以及潮位确定连接防污帘锁紧绳的长度帘，使得防污帘的低端与海底保持适当的空间，保证防污帘的正常使用。对于硬质滩地可以直接用履带式打桩机在低潮时打桩，人工挂布。

排水口处需用大量块石护底减少冲刷，其防污帘可安置在排水出口外围直线距离50～100 m处。

3 施工存在问题及应对措施

（1）存在问题：由于储泥坑距离运营航道左侧约100 m，因此防污帘布设范围有限，悬浮物防擴散压力大。同时为了便于进坑船舶抛泥，防污帘无法全面封闭。

应对措施：本工程养殖区主要位于储泥坑下游，结合工程实际，在临时蓄泥坑下游约100 m范围布置双层防污帘，可以有效隔离悬浮物扩散至养殖区。同时航道边不布设防污帘，航道运营不受影响。

（2）存在问题：防污帘设置后进出储泥坑的通道宽度减小，耙吸船、泥驳抛泥行走路径受到了限制，进而给抛泥组织工作及绞吸船转吹施工增加了难度。

应对措施：精心部署，在施工期间控制施工强度，加强现场人员及设备管控，严格落实该工程海洋环评文件的各项要求。进入储泥坑前耙吸船与绞吸船须紧密联系，分区分层抛泥，尽量选择平潮时间段抛泥，减少悬浮物扩散。现场设置安全警示标志，安排人员加强瞭望，防止抛泥密度过大，造成悬浮物大面积扩散，抛泥船按照规定路线进坑抛泥，避免碰撞到防污帘帘体。

（3）存在问题：本工程环保要求高，防污帘在水体下发生破坏时不易被发现，需要制定应急措施。

应对措施：施工期间进行水质监测的预警预报，开展专业权威的第三方海洋监测，主动接受主管部门监督和指导。如发现水体污染指标超过环评报告指标，立即停止施工作业，分析造成污染的原因，检查帘体是否被破坏，及时修补或更换。

（4）存在问题：防污帘设置后，疏浚管线布置需要绕开防污帘，给管线组织工作增加了难度。

应对措施：先制定管线布设路线，预留一定的缺口供管线通过，布设防污帘时尽量绕开管线，以防止管线与防污帘交叉。防污帘与管线预留一定的距离，避免管线摆动与帘体发生碰撞。

4 防污帘环保效果

防污帘是一种防悬浮物污染扩散的装置，该装置能有效地将施工中上层水域同外界隔离开来，从而防止混浊水和悬浮物大面积扩散。本项目是采用大型绞吸船、耙吸船、泥驳倒运土方的吹填造地工程，疏浚土抛泥至临时蓄泥坑约2 000万m3，全部经过绞吸船二次转吹至吹填区。抛泥时会产生悬浮物，对周围水域造成污染，影响附近渔民养殖区的正常生产。本次施工采用土工布防污帘进行临时蓄泥坑和吹填区防污处理，可有效减少施工对周边海域的影响（见图4）。

5 结语

做好生态环境保护工作就是做好经济的进步发展工作。港口航道是水运交通的重要组成部分，在整个交通运输系统中也占有重要地位，但港口航道由于易淤，需要对其进行疏浚。为尽量减少施工过程中的污染，采用土工布防污帘环境保护技术措施在沿海广泛应用，并在应用中得以发展，可实现经济与环保的共同发展，推动我国港口航道疏浚事业的健康发展。

[1]GB/T 50290-2014，土工合成材料应用技术规范[S].

[2]JTJ239-2005，水运工程土工合成材料应用技术规范[S].

[3]JTJ 319-99，疏浚工程技术规范[S].

[4]JTS207-2012，疏浚与吹填工程施工规范[S].

[5]JTS 149-2018，水运工程环境保护设计规范[S].