耙吸挖泥船在疏浚施工过程中,由于耙头着床宽度有限,且受到潮流、风和土质等自然影响以及航道中其他航行船舶的干扰,再加上原有施工工艺技术手段的落后,不可避免地存在超挖、漏挖现象,造成施工床面上出现高低不平的浅点和垄沟,耙吸船不得不在工程后期耗费大量的时间进行低效的扫浅施工,这一问题在黏性土航道疏浚工程施工中表现得尤为突出。根据《疏浚岩土分类标准》JTJT320-96,黏性土共分4类,其主要特性指标如表1所示。
级别 |
状态 |
标贯击数N |
天然重度γ(千牛/立方米) |
液性指数IL |
抗剪强度т(千帕) |
3 |
软 |
≤4 |
≤17.6 |
≤1.0 |
≤25 |
4 |
中等 |
≤8 |
≤18.7 |
≤0.75 |
≤50 |
5 |
硬 |
≤15 |
≤19.5 |
≤0.50 |
≤100 |
6 |
很硬 |
>15 |
>19.5 |
<0.25 |
>100 |
由于黏性土不易坍塌的土质特性,施工过程中形成的浅点和垄沟一旦没有被及时清除,随着施工浚挖深度的增加,浅点和垄沟的高差往往将继续加大,耙吸船耙头接地施工时极易从高处滑落,增加了工程后期扫浅施工的难度;同时在开挖黏性土时,由于大块黏土极易堵塞耙头,造成泥泵吸入面积的大幅减少,不仅施工效率低下,而且极易造成泥泵气蚀。因此,有必要研究黏性土航道疏浚的针对性施工工法,大幅改善耙吸挖泥船对黏性土航道的施工效果。
公司在营口、连云港、洋山等航道疏浚工程中,积极开展了“黏性土航道免扫浅疏浚关键技术研究”,把疏浚监测平台的新技术运用到传统施工过程中,使耙吸挖泥船具备了主动控制精确上线、精确下耙施工的能力,使浅点与垄沟在施工过程中即消灭于萌芽状态;并通过简单的设备改装,解决黏性土区域耙头破土难和易阻塞的问题。公司在该关键技术的基础上形成了《粘性土航道免扫浅施工工法》。