CN107386195A - 一种排洪渠的清淤施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种排洪渠的清淤施工方法，将渠道自上游至下游分成三个施工段并包括以下工序：第一施工段和第二段施工段的清淤工序、第三施工段的清淤工序、疏浚余水沉淀处理工序和海上堆场防渗工序；进行第一施工段和第二段施工段的清淤工序时，采用环保清淤并采用定制小型绞吸船和4010型绞吸船施工；进行第三段施工段的清淤工序时，采用排干清淤及泥浆泵施工；进行疏浚余水沉淀处理工序时，采用两级絮凝法进行疏浚余水沉淀处理；进行海上堆场防渗工序时，包括堆场围堰内边坡坡面防渗和堆场底面防渗。本发明的排洪渠的清淤施工方法不仅解决了淤积问题，还能清除底泥中的污染物，为进一步实施生态修复工程打下基础。

Description

一种排洪渠的清淤施工方法

技术领域

本发明涉及一种排洪渠的清淤施工方法。

背景技术

排洪渠是为了预防洪水灾害而修筑的沟渠，在遇到洪水灾害时能够起到泄洪作用，提高抵御洪水侵害的能力。但是由于沿线村庄的生活污水都是直接排入渠内，致使水质恶化形成黑臭水体，渠底淤积严重，对周边城市环境和周边居民生活造成很大影响，还使渠道原有的调蓄洪水和防灾减灾的能力有所减弱。为减缓淤积，延长排洪渠的寿命，必须要对排洪渠进行整治，整治分截污、清淤和生态修复三个步骤进行，其中清淤就是一个很重要的步骤，它能使河床淤积得到很好的改善，以免遇到特大洪水时常不能及时泄洪，对两岸造成经济损失。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种排洪渠的清淤施工方法，它不仅解决了淤积问题，还能清除底泥中的污染物，为进一步实施生态修复工程打下基础。

本发明的目的是这样实现的：一种排洪渠的清淤施工方法，将渠道自上游至下游分成三个施工段，第一施工段和第二施工段的渠道宽度为80～90mm，第三施工段的渠道宽度为50～60mm；在第二施工段的中部北侧设置一个C型沉淀池和一个B型沉淀池，在B型沉淀池的西北侧设置第一海上堆场,该第一海上堆场上还设置一个A型沉淀池Ⅰ，在第三施工段的中部北侧设置一个纳泥池和第二海上堆场，该第二海上堆场上也设置一个A型沉淀池Ⅱ；

所述施工方法包括以下工序：第一施工段和第二段施工段的清淤工序、第三施工段的清淤工序、疏浚余水沉淀处理工序和海上堆场防渗工序；

进行第一施工段和第二段施工段的清淤工序时，采用环保清淤并采用定制小型绞吸船和4010型绞吸船施工，包括以下步骤：

1)施工水深控制步骤，在排洪渠的第二施工段的尾端沿着渠道的方向和垂直渠道的方向分别设置一座临时简易的可活动挡闸，使第一施工段和第二段施工段的水深为2.0m；

2)管线铺设步骤，定制小型绞吸船的排泥管的管径为D300mm，4010型绞吸船的排泥管的管径为D400mm；定制小型绞吸船的排泥管的水上段是沿着渠道的中线采用浮管方式布置，定制小型绞吸船的排泥管的陆地段采用下穿方式通过陆地道路后接入C型沉淀池；4010型绞吸船的排泥管铺设在C型沉淀池与第一海上堆场之间；

3)浚前测量步骤，采用基于载波相位观测值的实时动态定位技术和高低频水深测量技术进行浚前测量；

4)清障步骤，采用水上挖掘机对渠道进行清障，保证定制小型绞吸船的施工能正常进行；

5)先期处理重金属污染步骤，采用物理处理和化学处理相结合的方式；物理处理时，先通过抽泥泵将重金属污染段内的渠底淤泥与重金属未污染段的渠底淤泥吹至靠近第二段施工段尾端的宽阔水面进行混合，再经过定制小型绞吸船绞吸后吹到第一海上堆场附近的储泥坑；化学处理时，先在渠道的重金属污染段内选择一段长度为100m的试验段，在试验段内投放重金属稳定剂，与渠底淤泥进行充分的搅拌，经过检测确定重金属稳定剂的最佳投放量；再将渠道内的水深控制在20cm，采用人工将重量为淤泥重量的7％的重金属稳定剂搬运至水上挖掘机，由水上挖掘机进行抛洒，然后用挖掘机将渠底淤泥与重金属稳定剂进行初步搅拌；

6)环保疏浚步骤，采用定位桩台车横挖法施工，并分区、分条、分层施工，同时采用基于载波相位观测值的实时动态定位技术和计算机辅助系统实时显示定制小型绞吸船的位置；渠道淤泥经过定制小型绞吸船上的环保铰刀的切屑形成泥浆并通过水上段排泥管输送至C型沉淀池，再通过4010型绞吸船的排泥管输送至第一海上堆场吹填造地；在定制小型绞吸船疏浚时，渠底淤泥与重金属稳定剂再一次进行搅拌；

进行第三段施工段的清淤工序时，采用排干清淤及泥浆泵施工，包括以下步骤：

1)管线铺设步骤，泥浆泵的排泥管的管径为D200mm，采用下穿方式穿过陆地道路后接入第二海上堆场；

2)浚前测量步骤，采用基于载波相位观测值的实时动态定位技术进行浚前测量；

3)渠道排水步骤,施工前关闭第三施工段头尾处的闸门，通过水泵抽水，使第三施工段具备干塘施工的条件；

4)泥浆泵施工步骤，依次进行铺设引流管道、制淤抽淤、输送至第二海上堆场；施工过程中高压水枪所用水通过抽排尾水和海水；

进行疏浚余水沉淀处理工序时，采用两级絮凝法进行疏浚余水沉淀处理，即先通过4010型绞吸船的排泥管将疏松淤泥输送至第一海上堆场上的A型沉淀池Ⅰ，并在4010型绞吸船的排泥管在A型沉淀池Ⅰ的出泥口位置添加絮凝剂，以加速A型沉淀池Ⅰ中淤泥的有效沉淀，再将絮凝后的余水排至B型沉淀池，在B型沉淀池内再次添加絮凝剂，然后将在B型沉淀池内二次沉淀后的水排放到渠道的上游；同理，通过泥浆泵的排泥管将疏松淤泥输送至第二海上堆场上的A型沉淀池Ⅱ，并在泥浆泵的排泥管在A型沉淀池Ⅱ的出泥口位置添加絮凝剂，以加速A型沉淀池Ⅱ中淤泥的有效沉淀，再将絮凝后的余水排至纳泥池，在纳泥池内再次添加絮凝剂，然后将在纳泥池内二次沉淀后的水作为高压水枪所用水；

进行海上堆场防渗工序时，包括堆场围堰内边坡坡面防渗和堆场底面防渗；边坡内坡面的防渗结构由外至内依次为围堰充填砂袋、2.0mm HDPE土工膜、500mm袋装砂护面一层；堆场底面的防渗结构由下至上依次为抛砂底面、2.0mmHDPE土工膜、300mm填砂层。

上述的排洪渠清淤施工方法，其中，进行第一施工段和第二段施工段的清淤工序的施工水深控制步骤时，通过在第一海上堆场和B型沉淀池之间设置回水管道，将吹填回水引入B型沉淀池，再通过提升泵提升并沿回水循环管道排入第一施工段和第二施工段；为满足定制小型绞吸船施工水位要求，施工期间根据现场情况抽取海水补充第一施工段和第二施工段的水位。

上述的排洪渠清淤施工方法，其中，进行第一施工段和第二段施工段的清淤工序中的浚前测量步骤和进行第三段施工段的清淤工序中的浚前测量步骤时，包括测量渠道底床的形状特征，并对渠道底泥采样，分析渠道底泥中污染物的特点以及污染物是否超过环境质量标准。

上述的排洪渠清淤施工方法，其中，进行第一施工段和第二段施工段的清淤工序的环保疏浚步骤时，所述水上排泥管上每间隔800m设置一个接力泵。

上述的排洪渠清淤施工方法，其中，进行疏浚余水沉淀处理工序时，絮凝剂采用有机高分子絮凝剂与无机高分子絮凝剂配成的混合絮凝剂，即采用聚丙烯酰胺为有机高分子絮凝剂，聚合氯化铝作为无机高分子助凝剂，配合比作为余水处理的投加絮凝剂，掺量为每千吨余水10～20公斤。

上述的排洪渠清淤施工方法，其中，进行海上堆场防渗工序时，在所述A型沉淀池Ⅰ和A型沉淀池Ⅱ内临时筑土堤，以形成隔埂，隔埂的缺口交错布置，使泥浆从排泥口至退水口之间有一条蜿蜒的流动通道，增加排水路径的长度，以控制泥水的沉淀。

本发明的排洪渠的清淤施工方法具有以下特点：在第一施工段和第二施工段采用环保清淤的疏浚方式，在第三施工段采用排干清淤相结合的清淤方法，使排洪渠清淤到一定的渠底标高，并通过疏浚余水二级沉淀处理工序，使尾水达标后排回到排洪渠内，充分发挥尾水功效。还通过物理和化学相结合的修复方法治理了第一施工段和第二施工段的重金属污染，将该段治理至规定的标准后，统一通过绞吸船输送至生态岛，起到环保和节约资金的目的。

附图说明

图1是本发明的排洪渠的清淤施工方法的流程图；

图2是采用本发明的排洪渠的清淤施工方法所涉及的排洪渠的平面图；

图3是本发明的排洪渠的清淤施工方法中进行海上堆场防渗工序后形成的堆场边坡坡面与场地底面防渗结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1和图2，本发明的一种排洪渠的清淤施工方法，将渠道自上游至下游分成三个施工段，第一施工段10和第二施工段20的渠道宽度为80～90mm，长度分别为0.6km和2.34km；第三施工段30的渠道宽度为50～60mm，长度为1.98km；在第二施工段20的中部北侧设置一个C型沉淀池1和一个B型沉淀池2，在B型沉淀池2的西北侧设置第一海上堆场40,该第一海上堆场40上还设置一个A型沉淀池Ⅰ400，在第三施工段30的中部北侧设置一个纳泥池3和第二海上堆场50，该第二海上堆场50上也设置一个A型沉淀池Ⅱ500；

本发明的施工方法包括以下工序：第一施工段和第二段施工段的清淤工序、第三施工段的清淤工序、疏浚余水沉淀处理工序和海上堆场防渗工序。

进行第一施工段和第二段施工段的清淤工序时，采用环保清淤并采用定制小型绞吸船和4010型绞吸船施工，包括以下步骤：

1)施工水深控制步骤，在排洪渠的第二施工段20的尾端沿着渠道的方向和垂直渠道的方向分别设置一座临时简易的可活动挡闸，并通过在第一海上堆场40和B型沉淀池2之间设置回水管道21，将吹填回水引入B型沉淀池2，再通过提升泵提升并沿回水循环管道22排入第一施工段10和第二施工段20，使第一施工段10和第二段施工段20的水深为2.0m；为满足定制小型绞吸船施工水位要求，施工期间根据现场情况抽取海水补充第一施工段10和第二施工段20的水位。

2)管线铺设步骤，由于第一施工段和第二段施工段渠道较宽，因此采用定制小型绞吸船清淤；定制小型绞吸船的排泥管的管径为D300mm，4010型绞吸船的排泥管的管径为D400mm；定制小型绞吸船的排泥管的水上段11是沿着渠道的中线采用浮管方式布置，定制小型绞吸船的排泥管的陆地段12采用下穿方式通过陆地道路后接入C型沉淀池1；4010型绞吸船的排泥管13铺设在C型沉淀池1与第一海上堆场40之间；

3)浚前测量步骤，采用基于载波相位观测值的实时动态定位技术RTK-DGPS和高低频水深测量技术进行浚前测量，包括测量渠道底床的形状特征，并对渠道底泥采样，分析渠道底泥中污染物的特点以及污染物是否超过环境质量标准；

4)清障步骤，采用水上挖掘机对渠道进行清障，保证定制小型绞吸船的施工能正常进行；

5)先期处理重金属污染步骤，采用物理处理和化学处理相结合的方式；物理处理时，先通过抽泥泵将重金属污染段内的渠底淤泥与重金属未污染段的渠底淤泥吹至靠近第二段施工段20尾端的宽阔水面进行混合，再经过定制小型绞吸船绞吸后吹到第一海上堆场40附近的储泥坑；化学处理时，先在渠道的重金属污染段内选择一段长度为100m的试验段，在试验段内投放重金属稳定剂，与渠底淤泥进行充分的搅拌，经过检测确定重金属稳定剂的最佳投放量；再将渠道内的水深控制在20cm，采用人工将重量为淤泥重量的7％的重金属稳定剂搬运至水上挖掘机，由水上挖掘机进行抛洒，然后用挖掘机将渠底淤泥与重金属稳定剂进行初步搅拌；

6)环保疏浚步骤，采用定位桩台车横挖法施工，并分区、分条、分层施工，同时采用基于载波相位观测值的实时动态定位技术RTK-DGPS和计算机辅助系统实时显示定制小型绞吸船的位置；渠道淤泥经过定制小型绞吸船上的环保铰刀的切屑形成泥浆并通过水上段排泥管输送至C型沉淀池1，再通过4010型绞吸船的排泥管输送至第一海上堆场40吹填造地；在定制小型绞吸船疏浚时，渠底淤泥与重金属稳定剂再一次进行搅拌；由于定制小型绞吸船吨位较小，吹距约800m，因此水上段排泥管上每间隔800m左右需设置一个接力泵。

进行第三段施工段的清淤工序时，采用排干清淤及泥浆泵施工，包括以下步骤：

1)管线铺设步骤，由于第三段施工段的渠道较窄，因此采用泥浆泵施工；泥浆泵的排泥管14的管径为D200mm，采用下穿方式穿过陆地道路后接入第二海上堆场50；

2)浚前测量步骤，采用基于载波相位观测值的实时动态定位技术RTK-DGPS进行浚前测量，包括测量渠道底床的形状特征，并对渠道底泥采样，分析渠道底泥中污染物的特点以及污染物是否超过环境质量标准；

3)渠道排水步骤,施工前关闭第三施工段30头尾处的闸门，通过水泵抽水，使第三施工段30具备干塘施工的条件；

4)泥浆泵施工步骤，依次进行铺设引流管道15、制淤抽淤、输送至第二海上堆场50；施工过程中高压水枪所用水通过抽排尾水和海水。

进行疏浚余水沉淀处理工序时，采用两级絮凝法进行疏浚余水沉淀处理，即先通过4010型绞吸船的排泥管将疏松淤泥输送至第一海上堆场40上的A型沉淀池Ⅰ400，并在4010型绞吸船的排泥管在A型沉淀池Ⅰ400的出泥口位置添加絮凝剂，以加速A型沉淀池Ⅰ400中淤泥的有效沉淀，再将絮凝后的余水排至B型沉淀池2，在B型沉淀池2内再次添加絮凝剂，然后将在B型沉淀池2内二次沉淀后的水排放到渠道的上游；同理，通过泥浆泵的排泥管将疏松淤泥输送至第二海上堆场50上的A型沉淀池Ⅱ500，并在泥浆泵的排泥管在A型沉淀池Ⅱ500的出泥口位置添加絮凝剂，以加速A型沉淀池Ⅱ500淤泥的有效沉淀，再将絮凝后的余水排至纳泥池3，在纳泥池3再次添加絮凝剂，然后将在纳泥池3内二次沉淀后的水作为高压水枪所用水；絮凝剂采用有机高分子絮凝剂与无机高分子絮凝剂配成的混合絮凝剂，即采用聚丙烯酰胺为有机高分子絮凝剂，聚合氯化铝作为无机高分子助凝剂，配合比作为余水处理的投加絮凝剂，掺量为每千吨余水10～20公斤。

进行海上堆场防渗工序时，包括堆场围堰内边坡坡面防渗和堆场底面防渗；边坡内坡面的防渗结构由外至内依次为围堰充填砂袋、2.0mm HDPE土工膜、500mm袋装砂护面一层；堆场底面的防渗结构由下至上依次为抛砂底面、2.0mmHDPE土工膜、300mm填砂层(见图3)。还可在堆场内临时筑土堤，以形成隔埂，隔埂的缺口交错布置，使泥浆从排泥口至退水口之间有一条蜿蜒的流动通道，增加排水路径的长度，以控制泥水的沉淀。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (6)

1.一种排洪渠的清淤施工方法，将渠道自上游至下游分成三个施工段，第一施工段和第二施工段的渠道宽度为80～90mm，第三施工段的渠道宽度为50～60mm；在第二施工段的中部北侧设置一个C型沉淀池和一个B型沉淀池，在B型沉淀池的西北侧设置第一海上堆场,该第一海上堆场上还设置一个A型沉淀池Ⅰ，在第三施工段的中部北侧设置一个纳泥池和第二海上堆场，该第二海上堆场上也设置一个A型沉淀池Ⅱ；其特征在于，所述施工方法包括以下工序：第一施工段和第二段施工段的清淤工序、第三施工段的清淤工序、疏浚余水沉淀处理工序和海上堆场防渗工序；其中，

进行第一施工段和第二段施工段的清淤工序时，采用环保清淤并采用定制小型绞吸船和4010型绞吸船施工，包括以下步骤：

1)施工水深控制步骤，在排洪渠的第二施工段的尾端沿着渠道的方向和垂直渠道的方向分别设置一座临时简易的可活动挡闸，使第一施工段和第二段施工段的水深为2.0m；

2)管线铺设步骤，定制小型绞吸船的排泥管的管径为D300mm，4010型绞吸船的排泥管的管径为D400mm；定制小型绞吸船的排泥管的水上段是沿着渠道的中线采用浮管方式布置，定制小型绞吸船的排泥管的陆地段采用下穿方式通过陆地道路后接入C型沉淀池；4010型绞吸船的排泥管铺设在C型沉淀池与第一海上堆场之间；

3)浚前测量步骤，采用基于载波相位观测值的实时动态定位技术和高低频水深测量技术进行浚前测量；

4)清障步骤，采用水上挖掘机对渠道进行清障，保证定制小型绞吸船的施工能正常进行；

5)先期处理重金属污染步骤，采用物理处理和化学处理相结合的方式；物理处理时，先通过抽泥泵将重金属污染段内的渠底淤泥与重金属未污染段的渠底淤泥吹至靠近第二段施工段尾端的宽阔水面进行混合，再经过定制小型绞吸船绞吸后吹到第一海上堆场附近的储泥坑；化学处理时，先在渠道的重金属污染段内选择一段长度为100m的试验段，在试验段内投放重金属稳定剂，与渠底淤泥进行充分的搅拌，经过检测确定重金属稳定剂的最佳投放量；再将渠道内的水深控制在20cm，采用人工将重量为淤泥重量的7％的重金属稳定剂搬运至水上挖掘机，由水上挖掘机进行抛洒，然后用挖掘机将渠底淤泥与重金属稳定剂进行初步搅拌；

6)环保疏浚步骤，采用定位桩台车横挖法施工，并分区、分条、分层施工，同时采用基于载波相位观测值的实时动态定位技术和计算机辅助系统实时显示定制小型绞吸船的位置；渠道淤泥经过定制小型绞吸船上的环保铰刀的切屑形成泥浆并通过水上段排泥管输送至C型沉淀池，再通过4010型绞吸船的排泥管输送至第一海上堆场吹填造地；在定制小型绞吸船疏浚时，渠底淤泥与重金属稳定剂再一次进行搅拌；

进行第三段施工段的清淤工序时，采用排干清淤及泥浆泵施工，包括以下步骤：

1)管线铺设步骤，泥浆泵的排泥管的管径为D200mm，采用下穿方式穿过陆地道路后接入第二海上堆场；

2)浚前测量步骤，采用基于载波相位观测值的实时动态定位技术进行浚前测量；

3)渠道排水步骤,施工前关闭第三施工段头尾处的闸门，通过水泵抽水，使第三施工段具备干塘施工的条件；

4)泥浆泵施工步骤，依次进行铺设引流管道、制淤抽淤、输送至第二海上堆场；施工过程中高压水枪所用水通过抽排尾水和海水；

进行疏浚余水沉淀处理工序时，采用两级絮凝法进行疏浚余水沉淀处理，即先通过4010型绞吸船的排泥管将疏松淤泥输送至第一海上堆场上的A型沉淀池Ⅰ，并在4010型绞吸船的排泥管在A型沉淀池Ⅰ的出泥口位置添加絮凝剂，以加速A型沉淀池Ⅰ中淤泥的有效沉淀，再将絮凝后的余水排至B型沉淀池，在B型沉淀池内再次添加絮凝剂，然后将在B型沉淀池内二次沉淀后的水排放到渠道的上游；同理，通过泥浆泵的排泥管将疏松淤泥输送至第二海上堆场上的A型沉淀池Ⅱ，并在泥浆泵的排泥管在A型沉淀池Ⅱ的出泥口位置添加絮凝剂，以加速A型沉淀池Ⅱ中淤泥的有效沉淀，再将絮凝后的余水排至纳泥池，在纳泥池内再次添加絮凝剂，然后将在纳泥池内二次沉淀后的水作为高压水枪所用水；

进行海上堆场防渗工序时，包括堆场围堰内边坡坡面防渗和堆场底面防渗；边坡内坡面的防渗结构由外至内依次为围堰充填砂袋、2.0mm HDPE土工膜、500mm袋装砂护面一层；堆场底面的防渗结构由下至上依次为抛砂底面、2.0mm HDPE土工膜、300mm填砂层。

2.根据权利要求1所述的排洪渠清淤施工方法，其特征在于，进行第一施工段和第二段施工段的清淤工序的施工水深控制步骤时，通过在第一海上堆场和B型沉淀池之间设置回水管道，将吹填回水引入B型沉淀池，再通过提升泵提升并沿回水循环管道排入第一施工段和第二施工段；为满足定制小型绞吸船施工水位要求，施工期间根据现场情况抽取海水补充第一施工段和第二施工段的水位。

3.根据权利要求1所述的排洪渠清淤施工方法，其特征在于，进行第一施工段和第二段施工段的清淤工序中的浚前测量步骤和进行第三段施工段的清淤工序中的浚前测量步骤时，包括测量渠道底床的形状特征，并对渠道底泥采样，分析渠道底泥中污染物的特点以及污染物是否超过环境质量标准。

4.根据权利要求1所述的排洪渠清淤施工方法，其特征在于，进行第一施工段和第二段施工段的清淤工序的环保疏浚步骤时，所述水上排泥管上每间隔800m设置一个接力泵。

5.根据权利要求1所述的排洪渠清淤施工方法，其特征在于，进行疏浚余水沉淀处理工序时，絮凝剂采用有机高分子絮凝剂与无机高分子絮凝剂配成的混合絮凝剂，即采用聚丙烯酰胺为有机高分子絮凝剂，聚合氯化铝作为无机高分子助凝剂，配合比作为余水处理的投加絮凝剂，掺量为每千吨余水10～20公斤。

6.根据权利要求1所述的排洪渠清淤施工方法，其特征在于，进行海上堆场防渗工序时，在所述A型沉淀池Ⅰ和A型沉淀池Ⅱ内临时筑土堤，以形成隔埂，隔埂的缺口交错布置，使泥浆从排泥口至退水口之间有一条蜿蜒的流动通道，增加排水路径的长度，以控制泥水的沉淀。