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  今天介紹下水下溝槽開挖的相關(guān)知識。

一、施工準備

資料收集與現(xiàn)場勘察

收集詳細的工程區(qū)域水文資料，包括水位變化、水流速度、流向、潮汐規(guī)律等，這些數(shù)據(jù)對于施工時間安排和設(shè)備選型至關(guān)重要。例如，在潮汐影響較大的區(qū)域，需避開漲落潮時段進行精細作業(yè)，以減少水流對開挖的干擾。

掌握地質(zhì)資料，通過地質(zhì)勘察鉆孔獲取地層結(jié)構(gòu)、巖土特性等信息。若遇軟土地層，可能需采用特殊的開挖設(shè)備和支護方式，防止溝槽坍塌；若是巖石地層，則要考慮爆破或機械破碎等方法。

對施工現(xiàn)場進行全面勘察，了解周邊環(huán)境，如是否存在既有建筑物、管線、船舶航道等，避免施工過程中對其造成破壞。

施工方案制定

根據(jù)收集的資料，制定詳細的施工方案。明確開挖方法，如采用挖泥船開挖、水下爆破開挖或水力沖挖等；確定溝槽的尺寸、坡度和深度，確保符合設(shè)計要求。例如，對于排水管道的水下溝槽，坡度需滿足排水坡度標準。

規(guī)劃施工進度計劃，合理安排各工序的時間節(jié)點，考慮到天氣、潮汐等不可控因素，預(yù)留一定的彈性時間。同時，制定質(zhì)量控制標準和安全保障措施，如對溝槽平整度、寬度和深度的允許偏差范圍作出規(guī)定。

設(shè)備與材料準備

按照施工方案選擇合適的設(shè)備，如抓斗式挖泥船適用于挖掘黏土、淤泥等軟土地層；絞吸式挖泥船可用于挖掘較硬的土質(zhì)和粉砂；水下爆破則需要配備專業(yè)的爆破器材和潛水設(shè)備。對設(shè)備進行全面檢查和調(diào)試，確保其在施工過程中正常運行。

準備施工所需的材料，如支護結(jié)構(gòu)的鋼材、木材或混凝土預(yù)制件，以及用于溝槽回填的砂石、土料等。材料的質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)標準，確保工程質(zhì)量。

二、水下溝槽開挖方法

挖泥船開挖

抓斗式挖泥船

工作原理：通過船上的起重設(shè)備將抓斗提升至一定高度，然后釋放，利用抓斗的自重插入土層，抓取泥土后提升并卸至泥駁或岸邊。

適用范圍：適用于開挖黏土、淤泥、松散砂土等軟土地層，以及深度較淺的溝槽。在港口疏浚工程中，常用于碼頭前沿水域的挖泥作業(yè)。

施工要點：準確控制抓斗的下放位置和抓取深度，避免超挖或欠挖。根據(jù)土質(zhì)情況調(diào)整抓斗的張開度和提升速度，提高挖掘效率。定期檢查抓斗的磨損情況，及時更換磨損部件。

絞吸式挖泥船

工作原理：利用絞刀旋轉(zhuǎn)切削土體，使土體與水混合形成泥漿，通過泥漿泵將泥漿吸入管道并輸送至指定地點。

適用范圍：可開挖較硬的黏土、粉質(zhì)土、粉砂等土質(zhì)，適用于長距離、大工程量的水下溝槽開挖，如海底管道鋪設(shè)工程中的溝槽開挖。

施工要點：合理調(diào)整絞刀的轉(zhuǎn)速、切削深度和橫移速度，確保泥漿濃度和輸送效率。注意泥漿泵的揚程和流量匹配，防止管道堵塞。定期清理絞刀和管道內(nèi)的雜物，保證設(shè)備正常運行。

水下爆破開挖

適用條件：當溝槽穿越巖石地層，且其他機械開挖方法難以實施時，可采用水下爆破開挖。如在建設(shè)跨海大橋的橋墩基礎(chǔ)時，需在巖石海床上開挖溝槽。

爆破設(shè)計：根據(jù)巖石的性質(zhì)、厚度和溝槽的尺寸要求，進行爆破設(shè)計。確定炮孔的布置、深度、間距和裝藥量，采用合適的爆破器材，如防水炸藥。例如，對于較硬的巖石，可采用預(yù)裂爆破或光面爆破技術(shù)，減少對周邊巖體的擾動。

施工流程：首先進行潛水作業(yè)，在水下鉆孔，然后安裝炸藥和起爆裝置。起爆前，對施工現(xiàn)場進行嚴格的安全警戒，確保周邊人員和船舶撤離至安全區(qū)域。起爆后，利用挖泥船等設(shè)備清理爆破后的巖石碎塊。

水力沖挖

工作原理：利用高壓水槍噴射出的高速水流沖擊土體，使土體松散，然后通過泥漿泵將泥漿吸走并輸送至指定地點。

適用范圍：適用于開挖淤泥、粉質(zhì)土等軟土地層，在一些內(nèi)河航道整治工程中應(yīng)用較為廣泛。

施工要點：控制好高壓水槍的水壓和噴射角度，確保土體有效松散。合理安排泥漿泵的位置和數(shù)量，保證泥漿及時排出。注意對周邊環(huán)境的保護，防止泥漿污染水體。

三、施工過程控制

測量監(jiān)控

在施工過程中，采用高精度的測量儀器，如 GPS 定位系統(tǒng)、測深儀等，實時監(jiān)測溝槽的位置、深度和寬度。定期對測量儀器進行校準，確保測量數(shù)據(jù)的準確性。

根據(jù)測量數(shù)據(jù)，及時調(diào)整開挖設(shè)備的作業(yè)參數(shù)，如挖泥船的挖深、橫移位置等，保證溝槽的尺寸符合設(shè)計要求。繪制施工過程中的測量數(shù)據(jù)圖表，以便分析和掌握施工進度與質(zhì)量情況。

溝槽支護

在軟土地層或較深的溝槽開挖中，為防止溝槽坍塌，需進行支護。常見的支護方式有鋼板樁支護、鋼筋混凝土板樁支護、鋼套筒支護等。

鋼板樁支護施工時，要保證鋼板樁的垂直度和鎖口的緊密連接。采用振動錘或靜壓設(shè)備將鋼板樁打入土層，形成連續(xù)的支護結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土板樁支護則需在預(yù)制板樁時保證其質(zhì)量，安裝時注意板樁之間的連接和固定。

泥漿處理

挖泥船開挖和水力沖挖等方法會產(chǎn)生大量泥漿，若不妥善處理，會對周邊環(huán)境造成污染。可采用泥漿沉淀池、泥漿脫水設(shè)備等對泥漿進行處理。

將泥漿排入沉淀池，通過自然沉淀或添加絮凝劑等方式，使泥漿中的固體顆粒沉淀下來。沉淀后的清水可排放，而沉淀的泥渣則可進行脫水處理，然后運至指定地點填埋或綜合利用。

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