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摘要:围堰法河道疏浚清淤技术具有效率高,精度高,环境友好等特点,适合河道治理与养护。这项技术是通过修建围堰使施工区域从河水中分离出来,实现干地情况下的疏浚清淤作业。围堰建造技术在建造过程中至关重要,它需要围堰具有稳定的结构和防渗性能。在进行疏浚和清淤工作时,必须进行严格的控制,以确保河流生态的稳定和水质的优良。建成后拆除围堰和恢复河道自然状态也是一样。采用围堰法进行施工既能提高施工效率又能有效地降低环境影响,是一种重要的河道治理技术。
关键词:围堰法;河道疏浚;清淤;施工效率
引言
在城市化进程不断加快的背景下,河道疏浚清淤是确保城市防洪安全和提高水环境质量的一项重要举措。传统河道疏浚清淤方法施工效率不高,对环境影响较大。围堰法是河道疏浚清淤的新方法,因其具有高效,准确,环境友好等优点而逐步成为河道治理中的优选工艺。文章将从围堰法在河道疏浚清淤中的应用优势,技术要点等方面进行探析,旨在为河道治理工作提供一个科学的施工方案。
1.围堰法河道疏浚清淤施工技术优势
1.1 高效的施工效率
采用围堰法进行河道疏浚清淤施工,表现出了明显高效的施工效率。由于围堰能将施工区域与流水有效隔离,因此工人可在一个较为干燥而又平稳的条件下施工作业。该隔离降低了水流干扰造成的施工延迟,使施工进度明显加快。传统疏浚方法往往受到水流的影响大且工期不定,围堰法通过搭设临时挡水结构显着提高施工可预测性与连续性。另外围堰法还能做到全天候施工而不受潮汐变化及天气情况影响。采用围堰还可以减少设备转移及重置次数,缩短施工准备时间及设备空闲时间,使施工效率进一步提高。效率高施工效率高,既有利于缩短工期又可以降低施工成本提高工程经济效益。
1.2 精确的施工控制
在围堰中进行施工时,工程师可以对施工区水位及水流速度进行准确控制,以确保疏浚清淤的稳定安全。该精确控制有利于保证疏浚深度及清淤范围与设计要求一致,避免出现过多或过少疏浚现象。另外围堰法也便于实时监控与调节。在现代施工技术当中,往往会与利用GPS,声纳等先进的设备相结合,来实现高精度定位与监控施工过程,以达到准确控制疏浚操作的目的。这一精确控制在改善施工质量的同时也降低对周围环境的负面影响。如通过准确地控制施工范围可避免河道周围生态系统受到过多干扰、水生动植物栖息环境得到保护等。
1.3 环境影响最小化
围堰法进行河道疏浚清淤时由于其特殊的施工方式可以有效的最大限度的减少对环境的影响。首先,建设围堰有助于将施工区域与河道的其他区域进行隔离,这样可以避免在清淤过程中泥沙和污染物的扩散,从而减轻对下游水质的不良影响。二是围堰施工期对水生生态系统干扰少,能很好的保护河道内动植物。另外,围堰法可使施工区域清淤后生态环境得到迅速修复。施工区域经清淤物合理治理及围堰分步拆除后可快速恢复至自然状态并降低远期环境影响。围堰法这一环保优势尤其适合处理生态敏感区域及城市河道,有利于达到生态环境保护与工程建设共赢。
2.围堰法河道疏浚清淤施工技术要点
2.1 围堰的建造技术
在河道疏浚清淤过程中,围堰施工是一个关键环节,需要有很高的技术精确性以及可靠性。首先要开展细致的水文、地质调查工作,以确定围堰最优位置及设计参数。以一个具体的项目为研究对象,该河道的水深为3米,流速为1.5米/秒,通过对水文数据的分析,确定了围堰的高度应为4.5米,以应对可能出现的最高洪水水位和安全裕度。就选材而言,钢板桩围堰具有强度高、施工方便等优点,因而得到广泛应用。钢板桩一般是U型或者Z型设计,每一根桩的厚度约为10毫米,而其长度则是10米。在施工过程中,利用振动锤将钢板桩垂直地打入河床,打桩的深度设置为河床下2米,以确保桩与桩之间的连接非常紧密,从而形成一个连续的挡水结构。为了避免水渗漏,钢板桩的外部被覆盖了0.5米厚的粘土层,并在这层粘土层之外再加上一层2毫米厚的防渗膜。此外,围堰的内侧安装了排水系统,并通过安装直径为150毫米的排水管道以及具有每小时500立方米排水能力的抽水泵,以确保围堰内部环境始终保持干爽。围堰的宽度通常被设计为1.5米,这样可以确保其结构的稳定性。在施工期间,设置位移传感器及沉降观测点进行逐时数据记录,并对围堰变形及沉降进行实时监控。发现异常情况后,应立即采取补强措施以保证围堰全施工周期安全稳定。
2.2 疏浚清淤作业
疏浚清淤作业作为围堰法的核心部分,涉及到许多先进的设备与工艺。为高效地完成清淤任务一般采用大型挖泥船及抽泥泵工作。以一段长度达到500米的河流为研究对象,预计清除的淤泥量将为10万立方米,而所使用的挖泥船具有每小时清除500立方米淤泥的能力。操作时挖泥船把淤泥吸到船上,泥浆经浮管输送到岸边沉淀池中。实际作业时,通过GPS定位系统及声呐设备对挖泥船作业位置及水深进行准确控制,保证清淤区域平整并满足设计水深要求。声呐设备为河床提供实时三维图像以辅助操作者调节挖泥深度和避免过挖或漏挖区域。通过控制系统所记录的作业数据对清淤进度及效果进行日常分析,并对施工方案进行适时调整。对于淤泥的处理,泥浆经离心脱水机初选,泥水被分离出来,泥饼被运到指定的填埋场无害化。处理过的清水经多级沉淀、过滤再排放到河道中,保证不会对水质产生二次污染。以每日处理1000立方米的泥浆为实例,确保泥饼的水分含量不超过60%,从而达到环境保护的标准。
2.3 围堰的拆除与恢复
在围堰拆除过程中,需要先将围堰中水位逐渐下降,以免水流突然冲击而破坏周边环境。以每天0.5米的高水位下降速度为例,逐步排除围堰内的积水,以确保水位能够降到安全的高度。实际作业时,采用挖掘机、起重机对钢板桩进行分段拆卸。在拆除之前需要将钢板桩的位置标出,以保证拆除的先后顺序,以免发生结构失稳。在吊装过程中,钢板桩的长度达到10米,其重量大约是2吨,并使用50吨级的起重机来进行吊装操作,以确保作业的安全性和效率。拆除时,采集到的钢板桩会被清理并检验,修补好之后可以再使用,减少了成本。围堰拆除后需修复河床及河岸。修复工作包括河床重平、围堰建造造成的坑洼填平以及本土植被种植和生态系统修复。确保河床的平整度维持在±0.1米的范围内,以保障河流的流畅性。施工区域的生态监测保证了植被的恢复及水质的改善达到了预期的目的。以种植面积为200平方米的水生植物为研究对象,我们选择了与当地环境相匹配的植物品种,以确保其存活率能够超过90%。拆除及恢复全过程需要严格遵守环保法规及技术规范,以保证最大限度地减少对周边环境造成的影响。对围堰法整个施工过程进行细致控制及技术优化可达到河道疏浚清淤高效,安全,环保。
结束语
采用围堰法进行河道疏浚清淤的施工工艺,对于提高施工效率,准确地控制施工工艺,最大限度地减少对环境的影响,有着显著的优越性。围堰法通过科学围堰建造,准确疏浚清淤作业及合理拆除修复围堰等措施,既能有效促进河道治理效率及质量,同时也可以对生态环境进行保护与改善,对可持续发展的实现起到强有力的支撑作用。展望未来,随着科技的持续发展和实践经验的不断累积,围堰法在河道管理方面将扮演更为关键的角色。
参考文献
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