山区内河航道整治工程的主要技术分析

2014-11-14 16:52郭洪乾
珠江水运 2014年18期
关键词:分析

郭洪乾

摘 要:山区内河航道运输作为我国交通运输体系当中的一个重要部分,其对地方经济发展有着极为重要的意义。而为了使山区内河航道的综合效益得到全面提高,就必须要对内河道进行科学、系统的整治。基于此,本文就山区内河航道整治工程的一些主要技术进行了应用分析。

关键词:山区内河航道 整治工程 主要技术 分析

在我国很多山区河道中,因为地形特殊、地质复杂,河流流经过程流态相对较为混乱、流速高,这使得在进行山区内河航道工程整治过程中经常遇见河流落差大、各类礁石多、河面较为狭窄等施工困难,面对此类施工中的众多难点,在进行施工过程中,工程施工队伍必须要具备较为全面的施工技术素养,以切实保证工程施工质量。

1.山区内河航道整治工程基本特点及难点

山区内河航道整治工程其实质就是通过筑坝、筑堤、护岸、护滩等建设及炸礁、疏浚、填吹等工程措施以实现对水流流速、流量、水深、河道航宽及弯曲半径等方面的有效控制和调整,最终满足船舶顺利通行及防洪抗灾等目的。而对山区内河航道整治工程来说,其基本特点和难点有:

(1)山区内河航道因为地形、地质因素复杂,因此在进行整治过程中,一定要区分浅滩、险滩,根据具体成滩情况采取具体措施予以解决,并且在进行河道整治过程中,要仔细听取河道船舶驾驶人员意见。

(2)山区河流往往水流湍急,因此在进行河道整治过程中,对岸线平顺、清槽、炸礁、疏浚等工程实施必须要慎重处理,确保施工安全。

(3)对于浅滩,如果是砂质,必须要进行抛石坝处理,另外,实践证明,山区内河航道整治必须要因地制宜,根据河流具体流动规律,选取恰当的施工方案。

(4)在进行内河道整治过程,还需要积极的应用一些新技术、新材料、新工艺,如重型格坝、丁顺坝应用、维护方便且成本低的块石坝应用等。

2.水底钻孔爆破施工

2.1水底微差爆破

所谓微差爆破(也叫做微差控制爆破),其是通过爆破施工中使用一种毫秒延期雷管,爆破时,以毫秒级的时差按照顺序对各个药包做起爆,其是将总炸药能量分成多个细小炸药能量,通过科学计算,采用合适的装药方式及合理的爆炸顺序和时间间隔,实现多面临空条件,使得原有的齐发的爆破变为一种一长串的小幅度爆破,并且各个小药包之间产生的地震波相互影响,最终有效降低爆破地震效应。另外微差爆破能够有效减少爆破飞石、噪声等的危害,并且不同批次之间的爆破相互影响使得爆破碎体相互搓揉及挤兑,进而使爆破碎体更加细小均匀,使得工程施工功效大大提高。

2.2水底钻孔爆破具体施工

水底钻孔爆破施工是指针对河道底部的一些坚硬岩石,通过预先探测岩石具体情况,然后通过科学的计算,在岩石上钻孔,并在孔内置入炸药,通过水下引爆,岩石钻孔及炸药安装要使用具体的组装方式,通常以2-6排炸药作为一组,通过串并联做爆破。在使用这种方式清除河道底部坚硬岩石过程中,因为炸药起爆过程中巨大冲击波和地震波极有可能对周边建筑物及河坝河堤造成影响,为了尽可能减小这种现象,通常需要安装不同段别延期雷管,以完成微差爆破。因此针对复杂的水下环境爆破。首先必须要对爆破的各项参数进行科学计算,在计算时,应该对爆破的安全距离和用药量的数学关系做严格规定,要求每个钻孔用药量均要精确,并综合考虑周边建筑物和爆破点距离之间的安全等级关系。

3.山区内河航道整治工程施工的一些主要技术分析

3.1勘测技术

在进行山区内河航道整治工程施工准备中,勘测是其中的重点工作,当前运用最多的勘测技术主要是激光测距定位技术,该技术的使用可完成对内河各处深度的自动记录、及测量的自动控制、成图及一些数据的自行处理,能够较好的完成河道整治工程中的测量工作。

3.2船只稳固技术

在大多数山区内河航道整治工程施工过程中,均需要使用各类船只,如起重船、打桩船等,而这些船只在进行作业中均需要相对固定,因为船只稳固定位,是保证工程顺利施工的一个重点。在进行山区内河航道整治工程施工过程中,工程船舶的定位通常有两类,其一为系缆定位,这种定位又叫做岸缆定位,岸缆定位指的是通过钢缆将船体和岸边的一些固定物(通常主要包括一些岩石和树桩,也可是岸边挖设的“地牛”)相互连接。其二是支撑定位,这种定位又分为钢桩定位与液压支腿定位,液压支腿定位其重心较低,操作也相对方便、简单,而钢桩定位则往往用在一些大型施工船只上。在具体操作过程中,如果河道内流态稳定性差且流速大,也可将上述两种定位方法结合起来使用,即首先在船首设置一根主缆,并在船的两边各设置两根边缆,在要求的通航的一侧利用锚链进行定位,以保证船只的顺利通行,而在靠岸的一侧则充分利用岸边的固定岩石、树桩等固定钢缆,另外还可放下船体自带的液压支腿以支撑起整个船体,因为液压支腿的作用,可有效的减少水流对船体的冲击影响,大大提高船体稳定性,保证船舶稳定施工。

3.3清障降糙技术

很多的山区河流堤岸较为光滑,加之河岸两边长年累月的风化,使得水流在通过时流速加快,这样堤岸遭受水流的长期冲刷,再加上水流中混杂的石块等杂物的冲击,必然使得河堤有被撕裂的风险,最终导致较为严重的危险和灾害,因此,通过合适的设计以清障降糙,有效加大河流弯曲半径,使得河流流速变缓。而使用清障降糙的实质是通过提高洪水漫滩之后的糙率来实现清水回归和降速沉沙,最终完成深槽高滩的一种较为理想的河势。

3.4河道综合整治技术

对于山区河流整治来说,通常包括以下两方面:

(1)通过对河床运动规律研究,并分析河流形态特征,其中主要包括河流的游荡、蜿蜒、垂直和分汉等,还包括河流浅滩水期的规律变化等因素的分析,找出河流洪淤枯冲与浅滩消涨等因素的相互关系。最后通过以上河床运动规律研究分析,对河流建筑物进行对应整治,以保证山区内河航道的通航。

(2)在进行山区内河航道整治过程中,针对不同的河床,所用的整治技术是不同的,如石质河床可使用水力计算法和糙率计算法,针对较为复杂的水流可构建对应模型以完成河道整治的目的。

3.5高坝技术应用分析

所谓高坝技术是指通过一些高坝建筑物,如船闸、升船机等。高坝通航技术的使用对内河道的影响主要表现在以下几方面:

①兴建高坝建筑物,必然会导致一些回水变动区的出现,这些回水变动区内长期淤积的泥沙将会对河口水深、航道产生影响;

②高坝建筑物两坝之间的水流和淤沙存在较大的不稳定性;

③高坝建筑物区域内外淤沙及上下航道口会对内河道运行造成一定的影响;

④因为建设了高坝建筑物,在清水下泄时必然会对下游河床造成影响;

⑤水库流量的一些调节和控制必然会对下游流态和水位造成影响。

4.山区内河航道整治工程技术今后应该考虑的一些问题

(1)山区内河航道整治工程相关技术,虽然经过很多年的探索,已经具备了一些技术理论和技术经验,但是针对三维水流模拟技术、三维水流测验技术、浅滩演变预测及急滩水流阻力机理等技术的研究,仍待进一步的深化。

(2)在进行内河道整治过程中,一些新材料、新技术仅仅是在一些大工程中使用,而在一些中小河流工程中仍未能使用,因此在这方面需要进一步推广使用。

(3)对于内河道整治工程的相关设计、科研及技术等方面仍然需要进一步模块化和规范化。

总之,随着大量的山区内河航道整治工程施工,在山区内河航道整治工程施工方面已经积累了一整套的理论技术及大量的经验,已具备了国际领先水平。另外,在进行山区内河航道整治过程中,需根据河道具体情况采取具体施工技术,以最终提高河道整治水平。

参考文献:

[1]严桂强,梁立,杨剑锋.航道整治工程施工期间航道转移技术探讨[J].西部交通科技,2010,(01):80-83.

[2]陈立华.航道整治工程水土流失危害及防治措施研究[J].中国水利,2010,(10):30-31.

[3]李昕.内河航道船舶定线制条件下的航标配布探讨[J].水运工程,2010(03):103-107.endprint

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