摘 要:近年来,我国水利工程呈现全方位、遍地开花的发展趋势,与此同时,疏浚吹填技术以其独特的优异性能在水利施工技术中占据了一席之地。本文主要就疏浚吹填技术的工作原理,操作形式进行简述,对疏浚吹填技术在实际施工过程中的应用发展趋势进行探析,以期能够对疏浚吹填技术的推广应用有所助益。
关键词:疏浚吹填技术;水利工程;应用
引 言:当前我国水利工程发展的制约因素主要是河道中的泥沙量过高,较高的流沙积淀量不仅影响水质质量,还会影响堤坝等基础设施的使用及养护。疏浚吹填技术可以有效降低泥沙积淀量,对水利工程的发展具有积极促进作用。
1 何为疏浚吹填技术
疏浚吹填技术是一门应用型技术,其作用方式主要是用专业机械在水下进行挖泥作业,然后通过船舶将挖出来的泥土输送到陆地上或者是水下边摊上,最后卸下泥土回填低凹或者是加高堤防。合理的使用疏浚回填技术可以变废为宝,将废土填筑于池塘洼地,能够极大的降低施工成本,对加固堤坝具有极大的作用。此外因为该技术受温度、风速等气象因素的影响小,所以该技术的施工效率与施工质量较高。但是该技术对土质具有相应要求,所以不是所有的水利工程都适合应用此项技术。
2 疏浚吹填技术的作用方式
2.1疏浚技术作用方式
疏浚技术主要是利用吸盘式挖泥船以及抓斗式挖泥船或者是斗轮式挖泥船进行水下挖泥作业,将水下的泥沙通过机械手段挖出来,然后通过运输船运输到陆地或者边摊上。疏浚技术能够清除淤泥和污染层,对改善水环境和畅通河道具有极其重要的意义。
2.2吹填技术作用方式
吹填技术是以疏浚技术为前提的,其主要通过土料湿化崩解、沉淀排水以及固结密实三个形式来填筑坑洼,加高堤坝。
2.2.1土料的湿化崩解形式
土料湿化崩解主要可以分为土料的排气湿化和土料崩解两个过程。挖泥船通过物理冲刷作用可以将土壤物质与空气以及水分进行初步分离,将空气排出,剩下的土壤颗粒和水份就组成为泥浆,从而便形成了土料再次结合密实的基础。
2.2.2土料的沉淀排水形式
土料的沉淀排水的主要目的就是为了排出泥浆中的水份。泥浆被挖出后在运输过程中,其流动性会逐渐减弱,与此同时,因为外有引力作用的影响,土壤颗粒慢慢沉淀,因此水份会浮于表面,析出的水份排出后,泥浆就会处于一种软塑形态,土料的骨架也就逐渐显露出来。
2.2.3土料的固体密实形式
土料固体密实过程从本质上而言是一个泥浆加厚过程。通过多次的吹填筑堤和沉淀排水过程后,堤坝的干密度得到极大提升,从而其质量也得到极大提高。在此过程中我们一般使用沉降期为90天的沉降观测来进行控制,为了减少土料的损失,我们应该使用草堆覆盖土料的方式来保护吹填土堤。
3 疏浚吹填技术的具体操作形式
3.1吹填技术的分层实施
不同地区具有不同的土壤结构以及土质种类,所以在施工过程中要关注挖泥地点的地质类型,具体问题区别对待,进行分层、分段挖泥施工。一般而言,为了提高挖泥船的施工效率就会让上层泥土土质具备一定厚度，为了保证施工质量,就要使下层土质轻薄。有效的对土质进行合理分层能够降低塌方引起的回於现象。此外,在边摊附近施工时,还能减少绞吸船的重复施工,从而达到缩短挖泥周期,提高施工效率的目的。
3.2单双泵与挖泥船的协同作用
单双泵的操作形式取决于排泥管的长短,管线的排布又取决于土质种类以及排泥场和吹填区域的方位。对于一般的排距而言,单个水下泵的操作就足够了,但是如果排距超出了一定的范围,那么就需要通过水下泵和舱内泵协同作用增加真空压力来满足施工需求。此外针对高浓度泥浆的管内沉淀现象还需要在吹填时降低泥浆浓度同时减少加缩口。
3.3吹填方位和排水口以及排泥管的排布
为了形成良好的排水系统,就要注重吹填方位这一主要影响因素。要想降低施工成本,让排水顺流而出是一个极佳方式,中间高两边低的吹填区能够提高排水效率。如果在施工过程中形成了中间高两边低的吹填区,那么在施工后期就要增加排水设备的数量或者延长排水时间,影响施工效率。
良好的排水口排布能够加速吹填区的形成。在实际施工过程中,为了加速泥浆沉淀,降低泥浆的损失,应该在远离排泥管入口位置设置两个以上的排水口,在操作过程中进行轮番使用的方法来加长泥浆的流动距离。此外,为了降低吹填区水位,就要保证吹填区泥浆的注入速度低于排水口的流速。
排泥管对吹填区的形成也是有一定影响的,一般而言,在施工初期应该让排泥管的管头临近施工地区边界,在施工后期为了加速排水就需要加强管线直至施工区中央区域,这样不仅可以有效减少中间高两边低现象的产生,还能增加后期形成的吹填区的平整程度。
4 传统与现代疏浚吹填技术对比
传统与现代疏浚吹填技术的区别主要在于挖泥船的形式不同。
4.1传统疏浚吹填技术
传统疏浚吹填技术具有一定的局限性,其需要在斗挖式挖泥船或绞吸式挖泥船中实施。绞吸式挖泥船上是以一个对齐挖槽中心线的钢管为横挖摆动中心,再以另外一根钢管为副桩实施迁移换桩。在挖泥期间,要保证挖泥船保持在七十度至八十度的摇摆幅度之间,要使用一定直径倍数的铰刀对较厚的土料进行分层开挖。斗式挖泥船是通过扇形、十字形、平行等不同的链斗式挖泥船横挖法进行施工的,其一般操作是先挖泥装泥驳,随后再使用吹泥船进行吹填。
4.2现代疏浚吹填技术
现代疏浚吹填技术是用过耙吸式挖泥船实现的,其一般操作是,先通过耙吸式挖泥船挖出淤泥,然后使用运输工具将淤泥输送到指定地方,最后用绞吸式挖泥船填筑吹填。在此期间,淤泥的质量完全取决于耙头的好坏以及泥仓容量的大小。
5 疏浚吹填技术的应用与发展
我国作为水利大国,从古至今对都对水利工程具有极高的重视程度,随着现代水利的要求与日俱增,在各种大型水利工程中疏浚吹填技术的应用也更加广泛。伴随着绿色发展理念的不断推进,环保也成为了疏浚吹填技术能否可持续发展的关键因素。为了提升疏浚吹填技术的科技型环保型发展,就要对传统挖泥船进行升级改进。要在对各种操作机械进行环保研发。例如,绞刀头的研发就要注重避免挖泥过程中污泥的扩散,减少破坏性开挖现象的出现。此外,还要注重排泥管的质量以及系统升级,减少施工过程中的二次污染现象。
结束语:市场需求是技术进步的源泉,正是因为我国水利事业的蓬勃发展,所以市场才会对新型高科技水利技术的需求不断提升。疏浚吹填技术的应用发展就是市场选择的结果,要充分发挥疏浚吹填技术的优势,需要技术人员知晓其作用形式、技术原理、以及使用方式,同时研发人员要不断研究开发出适应时代需求的机械设备,只有双管齐下,才能使其技术优势得到充分发挥,为水利工程的建设锦上添花。
参考文献:
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