一种超长港池边坡开挖的施工方法与流程

本发明属于疏浚吹填技术领域，特别是涉及一种超长港池边坡开挖的施工方法。

背景技术：

一、基本情况

我国疏浚行业的发展已有数百年的历史，在经济全球化浪潮以及国际贸易快速发展的推动下，为适应集装箱及油轮运输大型化发展的需求，我国各地纷纷兴建港口、拓宽并挖深沿海航道，以提高通航能力，疏浚行业得到了快速的发展。与此同时，随着港口、航道、农田水利及沿海城市的发展，疏浚作业领域也得到了较大程度的延伸，从传统的港口航道疏浚及维护、江河湖泊治理及水利设施兴建，先后拓展至农田水利与水库建设及维护、国防工程建设、环境保护疏浚、吹填造陆等领域。

未来，我国疏浚工程行业仍将保持快速发展，在疏浚施工中，边坡开挖施工将越来越多。

无论是港航疏浚还是水利、环保方面的疏浚都面临着大量的边坡开挖，而且超长边坡开挖的工况也将越发复杂。为处理这些目标，必须提高航道建设技术水平，加速航道建设与管理现代化。要大力开发应用航道渠化、整治、疏浚成套技术；在航道工程规划，勘测、设计、研究、施工、管理中，实施科学、规范、高效的动态管理。积极采用GPS，GIS遥感、通讯、计算机和控制技术等高新技术；提高疏浚船舶设备水平和疏浚技术现代化水平。

但是，目前对于不同土质及坡比的开挖工艺还缺乏系统的分析，尤其是针对超长边坡开挖，对各种工艺方案的适用范围还缺乏合理的界定，有待于进一步研究。

二、现有施工方法存在的问题

现有的超长边坡施工没有经过系统的分析，所有边坡开挖多以同一种施工工艺进行，多是无需无有效的施工组织，无系统的指导思想，不科学，容易造成船机的高成本运营，不利于提高工程进度。

边坡施工质量作为疏浚工程验收，质量等级评定标准的一项重要内容，一直是疏浚工程质量控制的重中之重。边坡施工质量问题主要体现在两个方面，超挖和欠挖。

1、超挖，一方面会造成不必要的废方，影响施工船的生产效率；

2、在特殊地段，如护岸、码头、防波堤等建筑物附近的边坡进行施工，超挖过多，易危及建筑物的安全，形成安全事故。

3、欠挖过多，则需移船或调船进行二次开挖，不但降低了施工船的生产效率，同时还增加了施工成本，进行二次开挖后，还易形成超挖。

4、绞吸船施工作业，挖槽内的深度和平整度质量一般较易控制，出现的施工质量问题大部分集中在边坡开挖区域。

因此，有必要对造成绞吸船边坡施工质量的各种因素进行详细论证，探寻解决措施。

技术实现要素：

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种提高生产率、确保施工安全、方法简单明确的超长港池边坡开挖的施工方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种超长港池边坡开挖的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)、在正式施工之前对现有的取泥区，尤其是边坡区域进行扫海测量，整理出精确的边坡开挖区水深图；

2)、将所有边坡开挖区水深进行分析，制定边坡开挖工艺；根据边坡的实际情况规则或者不规则制定两种边坡施工工艺进行现场施工，两种边坡施工工艺为坡面滚刀开挖法或分层开挖法；

3)、对现有边坡情况进行分析，针对两种工艺的适用边坡进行科学划分，将边坡大致划分成若干份适用不同工艺的区域；

4)、各种工艺的分条施工情况根据各段边坡的宽度进行合理划分；

5)、现场组织分区域采取不同边坡开挖的施工工艺组织现场施工。

本发明还可以采用如下技术措施：

所述坡面滚刀开挖法适用比较规整的坡面，首先采用分段开挖坡面，完成后再将剩余槽内宽度进行分条，逐条进行槽内清理：其主要工艺流程如下：

2.1)针对边坡位置划分施工条；

2.2)确定船舶施工中线；

2.3)船舶按中线驻位展布；

2.4)将绞刀下方至计划深度；

2.5)向坡面方向横移施工；

2.6)横移过程中随着坡线高度提升绞刀；

2.7)绞刀至坡顶线后台车进尺；

2.8)回摆绞刀并在过程中随着坡线高度下方绞刀；

2.9)绞刀至坡脚线后(或指定位置)台车进尺；

2.10)重复步骤5-6-7-8-9至完成本台车。

所述分层开挖法使用土方量较多，泥层厚度在4～8米，局部有浅区；首先将根据泥质特点将坡面划分为台阶式，下超上欠的开挖边坡，使土方自然塌方形成坡面，槽内与边坡依次分条分层施工，其主要工艺流程如下：

2.10)划分台阶数量；

2.20)确定施工分条；

2.30)船舶按规划中线驻位展布；

2.40)施工时根据每台阶的边界及开挖深度逐层施工。

本发明具有的优点和积极效果是：本发明采用上述技术方案具有以下优点：

1、探索一套具有现场操作性的边坡开挖方案，相比原有的生产率基础上，在时利率不变的前提下，有效提高生产率20％以上；

2、边坡开挖施工后争取超挖量完全符合施工设计要求，避免不必要的废方，将疏浚效益最大化；

3、针对超长边坡情况复杂，采用将边坡形式简化的方法，设定多种情况采用不同的施工方法，确保方法简单明确。

4、边坡疏浚施工过程中配合监测单位进行围堤稳定性监测，确保了施工安全。

5、根据地质资料及现场实际情况对边坡进行分层，将生产率维持在较高水平。

附图说明

图1是实施例1边坡施工平面示意图；

图2是实施例1边坡施工绞刀位置示意图；

图3是实施例1绞吸挖泥船坡面开挖绞刀距离与高程控制；

图4是实施例1坡面完成后进行槽内施工示意图；

图5是实施例2施工分层及台阶划分结构示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

实施例1，请参阅图1至图4，针对坡面比较规整的超长港池边坡开挖的主要施工任务特点为整理坡面及区域扫浅，根据此种特点，所采取的施工工艺为首先采用坡面开挖法分段开挖坡面，完成后再将剩余槽内宽度进行分条，逐条进行槽内清理。具体包括如下步骤：

1)、在正式施工之前对现有的取泥区，尤其是边坡区域进行扫海测量，整理出精确的边坡开挖区水深图；

2)、将所有边坡开挖区水深进行分析，制定边坡开挖工艺；根据边坡的实际情况规则选择坡面滚刀开挖法进行开挖，主要采用如下工艺过程：

2.1)针对边坡位置划分施工条；

2.2)确定船舶施工中线；

2.3)船舶按中线驻位展布；

2.4)将绞刀下方至计划深度；

2.5)向坡面方向横移施工；

2.6)横移过程中随着坡线高度提升绞刀；

2.7)绞刀至坡顶线后台车进尺；

2.8)回摆绞刀并在过程中随着坡线高度下方绞刀；

2.9)绞刀至坡脚线后(或指定位置)台车进尺；

2.10)重复步骤5-6-7-8-9至完成本台车；

3)、对现有边坡情况进行分析，针对两种工艺的适用边坡进行科学划分，将边坡大致划分成若干份适用不同工艺的区域；

4)、各种工艺的分条施工情况根据各段边坡的宽度进行合理划分；

5)、现场组织分区域采取不同边坡开挖的施工工艺组织现场施工。

实施例2，请参阅图5，针对坡面土方量较多，泥层厚度在4～8米，局部有浅区的超长港池边坡开挖采取的施工工艺为阶梯式分层开挖工艺；首先将根据泥质特点将坡面划分为台阶式，下超上欠的开挖边坡，使土方自然塌方形成坡面，槽内与边坡依次分条分层施工；其主要工艺流程如下：包括以下步骤：

1)、在正式施工之前对现有的取泥区，尤其是边坡区域进行扫海测量，整理出精确的边坡开挖区水深图；

2)、将所有边坡开挖区水深进行分析，制定边坡开挖工艺；根据边坡的不规则选择分层开挖法；其主要工艺流程如下：

2.10)划分台阶数量；

2.20)确定施工分条；

2.30)船舶按规划中线驻位展布；

2.40)施工时根据每台阶的边界及开挖深度逐层施工。

3)、对现有边坡情况进行分析，针对两种工艺的适用边坡进行科学划分，将边坡大致划分成若干份适用不同工艺的区域；

4)、各种工艺的分条施工情况根据各段边坡的宽度进行合理划分；

5)、现场组织分区域采取不同边坡开挖的施工工艺组织现场施工。

采用上述技术方案具有以下优点：

1、探索一套具有现场操作性的边坡开挖方案，相比原有的生产率基础上，在时利率不变的前提下，有效提高生产率20％以上；

2、边坡开挖施工后争取超挖量完全符合施工设计要求，避免不必要的废方，将疏浚效益最大化；

3、针对超长边坡情况复杂，采用将边坡形式简化的方法，设定多种情况采用不同的施工方法，确保方法简单明确。

4、边坡疏浚施工过程中配合监测单位进行围堤稳定性监测，确保了施工安全。

5、根据地质资料及现场实际情况对边坡进行分层，将生产率维持在较高水平。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。