CN108547251A - 一种水利冲挖清淤的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种河流清淤方法，特别涉及一种水利冲挖清淤的方法，包括以下步骤：S1：加固浅水湾填筑***，使填筑***与河道边坡之间形成吹填区；S2：根据要求选型水利冲挖机组；S3：布置输泥管道及出泥口，输泥管道由水利冲挖区延伸至吹填区，出泥口位于吹填区内；S4：在吹填区布置退水口及用于沉降泥浆的泌水区，退水口流出的水回流至冲挖区；S5：将水利冲挖机组置于冲挖区，启动水利冲挖机组进行冲挖，并将冲挖区的泥浆通过输泥管泵送至吹填区。本发明通过沿河道方向构筑填筑***，将河道沿流向分为冲挖区和吹填区，将冲挖区的泥浆泵送至吹填区，达到了在清理中小型河流淤泥的同时，也能够合理利用淤泥以降低成本和缩短工期的效果。

Description

一种水利冲挖清淤的方法

技术领域

本发明涉及一种河流清淤方法，特别涉及一种水利冲挖清淤的方法。

背景技术

我国中小河道淤积现象比较普遍，河道原有的调蓄洪水和防灾减灾的能力有所减弱近几年国家加强了中小河道和农村河道的治理力度，其中清淤工程作为主要措施被广泛实施。河道清淤按施工技术分为干法清淤、水下清淤和微生物清淤，其中干法清淤分为机械直接挖除和水利冲挖。

现有的水利冲挖清淤的方法是采用水利冲挖机进行工作，借助水利冲挖机的高压泵使水流产生压力，通过水枪喷出密实的高压水柱，对土体进行切割、粉碎，使之湿化、崩解，形成泥浆和泥块的混合，再由立式泥浆泵及输泥管将泥浆吸送至岸上的堆场或者集浆池，达到清淤的目的。其不足之处在于，泥浆泵吸送的泥浆含水率高，后续处理难度大，处理周期较长。

另外，河流采用水利冲挖清淤的方法仅仅适用于在河流的非汛期内进行施工，因此施工的周期紧张。将泥浆晾干后再转移运输，一方面比较耗费时间，另一方面必须安排额外的机械来转运，成本较高；将泥浆直接排送至泥浆车内进行运输，则会因为泥浆内含水量较大而使得运输成本高昂。

现有技术中还存在使用淤泥固堤的方法，施工采用泥浆泵或者挖泥船将河道内摊的泥浆吸送至河道的外滩，使得泥浆沉降至外滩处，起到加固堤坝的目的。但该方法仅适用于宽度较大的河流，如黄河，很难在中小型河流中使用该方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种水利冲挖清淤的方法，达到了在清理中小型河流淤泥的同时，也能够合理利用淤泥以降低成本和缩短工期的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种水利冲挖清淤的方法，包括以下步骤： S1：加固浅水湾填筑***，使填筑***与河道边坡之间形成吹填区； S2：根据要求选型水利冲挖机组； S3：布置输泥管道及出泥口，输泥管道由水利冲挖区延伸至吹填区，出泥口位于吹填区内； S4：在吹填区布置退水口及用于沉降泥浆的泌水区，退水口流出的水回流至冲挖区； S5：将水利冲挖机组置于冲挖区，启动水利冲挖机组进行冲挖，并将冲挖区的泥浆通过输泥管泵送至吹填区。

通过采用上述技术方案，填筑***将河道隔成吹填区和冲挖区，启动冲挖机组后，冲挖机组能够冲挖河道中间的冲挖区，而后通过泥浆泵将冲挖产生的泥浆泵送至河道侧边的吹填区，泥浆在吹填区内随河流走势流动并在泌水区内沉降，泌水区内上层较为清澈的水则自流进入退水口，从退水口进入冲挖区重复利用；这样，将冲挖区内的淤泥逐渐转送至吹填区，避免了处理淤泥的过程，大大降低了成本并且缩短了工期；冲挖区主要用于河流河水的流动，而吹填区则能够种植水生观赏性植物，有助于净化水质和环境；在填筑***的隔离下，吹填区内的淤泥很难再进入冲挖区，延长了河道再次堵塞的周期。

较佳地，步骤S1中填筑***采用铅丝笼进行永久性围挡加固，具体步骤为：铅丝笼施工做好笼体间的横纵向连接及紧固，在土工袋内填土，将填土的土工袋放置在铅丝笼内，之后对土工袋内的填土进行夯实。

通过采用上述技术方案，将土工袋装入铅丝笼中，这样建造填筑***能够就地取材，长期在河道内使用也不会造成污染和产生腐蚀；另外铅丝笼内的土工袋经过夯实后缝隙较小，使得从冲挖区泵送至吹填区内的泥浆很难透过填筑***回流至冲挖区。

较佳地，铅丝笼组成的填筑***靠近吹填区的一侧设置有过滤布，所述过滤布贴合在铅丝笼的外表面。

通过采用上述技术方案，进入吹填区内的泥浆，水分能够经过过滤布逐渐渗透至冲挖区，将泥浆中的土质隔离至吹填区。

较佳地，步骤S3中，输泥管通过支架支起，输泥管道保持平顺、畅通，出泥口布置在吹填区地形较高的位置。

通过采用上述技术方案，输泥通道平顺、畅通才能够保证输泥过程不受阻碍，出泥口布置在地形较高的位置是为了方便出泥口排出的泥浆通过自流的方式逐渐沉降。

较佳地，出泥口放置位置距离铅丝笼填筑***5米以外，且出泥口高出吹填区设计高程0.5米以上。

通过采用上述技术方案，能够防止出泥口排出的泥浆直接冲刷填筑***下部基础造成失稳，以及填筑过高使得出泥口被淹没。

较佳地，出泥口、泌水区和退水口在吹填区内依次由高向低布置，泌水区至退水口之间的地势平缓。

通过采用上述技术方案，出泥口排出的泥浆能够通过自流的作用进入泌水区，主要在泌水区发生沉降，泌水区与退水口之间的地势平缓有助于降低泌水区内水流的流速，尽可能地加强沉降的效果，避免退水口处泥浆的含量过高。

较佳地，泌水区至退水口开挖蜿蜒的排水通道。

通过采用上述技术方案，蜿蜒的排水通道有利于泥浆的自然流淌和沉淀，有助于控制退水口处水分的泥浆含量。

较佳地，泌水区内靠近退水口处设置有消能反滤设施。

通过采用上述技术方案，当泌水区至退水口的坡度较大时，泌水区流向退水口的水流速度较大，不利于泌水区泥浆的沉降，在消能反滤设施的作用下能够对泌水区流向退水区的水流进行阻挡消能，降低水流流速，有利于泌水区的泥浆沉降，从而降低退水口处水分的泥浆含量。

较佳地，步骤S5中，在对冲挖区进行清淤的过程中，优先进行岸坡清淤，河底清淤随岸坡清淤的进度同时进行，并且在清淤的过程中随时对河底至理想水平面的高程进行测量。

通过采用上述技术方案，能够确保岸坡稳定和防止超挖。

较佳地，在步骤S5中，采用水利冲挖机组对冲挖区进行疏通时，在河道岸坡一侧顺着岸坡方向自上而下、自岸到底进行冲击清淤作业，在河底处自冲击点向泥浆泵方向进行清淤作业。

通过采用上述技术方案，能够避免逆向冲击淤泥层而造成的清淤过量的问题。

综上所述，本发明具有以下技术效果：

1.通过沿河道方向构筑填筑***，将河道沿流向分为冲挖区和吹填区，将冲挖区的泥浆泵送至吹填区，达到了在清理中小型河流淤泥的同时，也能够合理利用淤泥以降低成本和缩短工期的效果；

2.通过在泌水区至退水口开挖蜿蜒的排水通道，达到了增强泌水区泥浆沉降的效果。

附图说明

图1是本发明的施工状态简图；

图2是河道的截面示意图；

图3是施工后的河道截面效果图。

图中，1、冲挖区；2、吹填区；3、水利冲挖机组；4、填筑***；5、输泥管道；6、泌水区；7、退水口；8、排水通道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“底面”和“顶面”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

一种水利冲挖清淤的方法，结合图1，包括以下步骤：

S1：加固浅水湾填筑***4，使填筑***4与河道边坡之间形成吹填区2。填筑***4加固可采用围堰加固、堆砌加固或者其他方法加固，在本实施例中采用铅丝笼进行永久性围挡加固。

铅丝笼施工，做好笼体间的横纵向连接及紧固，在土工袋内填土，将填土的土工袋放置在铅丝笼内，之后对土工袋内的填土进行夯实。这样，建造填筑***4的材料能够就地取材，建造后的填筑***4长期在河道内使用也不会造成污染和产生腐蚀；另外，铅丝笼内的土工袋经过夯实后缝隙较小，使得从冲挖区1泵送至吹填区2内的泥浆很难透过填筑***4回流至冲挖区1。

另外，还可以在填筑***4靠近吹填区2的一侧设置过滤布，过滤布可以采用无纺布，过滤布贴合在铅丝笼的外表面，过滤布的下端被铅丝笼压住，上端翻过填筑***4。吹填区2内泥浆中的水分能够通过过滤布逐渐渗透至冲挖区1，将泥浆中的土质隔离至吹填区2。

S2：根据要求选型水利冲挖机组3。根据现场实际工程量、工期、作业强度、去睡未知、输泥长度、电力供应等相关因素，确定水利冲挖机组3的型号和数量。

S3：布置输泥管道5及出泥口，输泥管道5由水利冲挖区1延伸至吹填区2，出泥口位于吹填区2内。

优选地，如图2所示，输泥管道5通过支架支起，且要尽量保证输泥管道5平顺、畅通，不出现大角度弯折即可，这样才能够保证输泥管道5的管阻较小，便于输送泥浆；同时出泥口也应布置在吹填区2地形较高的地方，这样方便出泥口排出的泥浆通过自流的方式逐渐沉降。

出泥口放置位置最好距离填筑***4五米以外，且出泥口高出吹填区2设计高程0.5米以上。这样能够防止出泥口排出的泥浆直接冲刷填筑***4下部基础造成失稳，以及填筑过高使得出泥口被淹没。

S4：在吹填区2布置退水口7及用于沉降泥浆的泌水区6，退水口7流出的水回流至冲挖区1。

河流沿其流动的方向都有高低走势，一般上游地势较下游高，优选地，如图1所示，出泥口、泌水区6和退水口7在吹填区2内依次由高向低布置（图1中箭头所指方向由高到低），这样出泥口排出的泥浆能够通过自流进入泌水区6，泥浆主要在泌水区6发生沉降；泌水区6至退水口7之间地势最好较为平缓，这样泌水区6内的水流至退水口7的速度不会太大，有助于泌水区6内的泥浆沉降，从而降低退水口7处泥浆的含量，退水口7出水泥浆浓度应当控制在1%以内。

若泌水区6至退水口7的坡度较大，则从泌水区6流至退水口7的水流流速会较大，不利于泌水区6内的泥浆沉降，有可能会导致退水口7出水泥浆浓度超标。此时，可以在泌水区6内靠近退水口7处设置消能反滤设施，消能反滤设施可以为堆叠土埂和土工布反滤。消能反滤设施能够起到阻挡从泌水区6流至退水口7的水流的作用，降低水流的流速以便于泌水区6的泥浆沉降，避免泌水区6的水流携带大量泥浆进入退水口7。

优选地，泌水区6至退水口7上开挖有蜿蜒的排水通道8，这样泥浆上层泥浆含量较少的上清液经过排水通道8流至退水口7，利于泥沙沉降，有助于控制退水口7处泥浆的含量。

退水口7流出的水流可直接开挖排水沟引至冲挖区1再利用。

S5：将水利冲挖机组3置于冲挖区1，启动水利冲挖机组3进行冲挖，并将冲挖区1的泥浆通过输泥管泵送至吹填区2。

在河道清淤施工作业中，临近岸坡一侧多数施工队伍采用有限进行河道底泥清淤再进行河道岸坡清淤的方式进行施工，此种清淤方式极易造成河底超挖和边坡失稳，引起边坡塌方。优选地做法应该是，优先进行岸坡清淤，河底清淤随岸坡清淤的进度同时进行，并且在清淤的过程中随时对河底至理想水平面的高程进行测量，确保岸坡稳定和防止超挖。

另外，施工过程中，部分工人在操作高压水枪时认为逆向冲击淤泥层，冲击力可能会更大，施工效率及施工速度会提高。实际上，在清淤过程中，尤其是在砂性土质进行冲击清淤作业时，逆向冲击达到标准清淤断面时，在事实上已经过量了，因为高压水枪已经将砂性土质内一定厚度的土体稳定性完全破坏了，只要略微增加荷载即会造成土体崩解。优选地，高压水枪冲击施工采用“顺流顺坡”的方式，“顺坡”就是在河道岸坡一侧顺着岸坡方向自上而下、自岸到底进行冲击清淤作业，“顺流”就是在河底处自冲击点向泥浆泵方向进行清淤作业，这样能有效解决上述问题。

最后，在向吹填区2吹填泥浆的过程中，应当在吹填区2设计标高的基础上增加20-30厘米的吹填量，多出来的吹填量用于弥补泥浆的自然沉降量，使沉降后的淤泥标高满足设计高程要求。

综上，采用上述方法，填筑***4将河道隔成吹填区2和冲挖区1，启动冲挖机组后，冲挖机组能够冲挖河道中间的冲挖区1，而后通过泥浆泵将冲挖产生的泥浆泵送至河道侧边的吹填区2，泥浆在吹填区2内随河流走势流动并在泌水区6内沉降，泌水区6内上层较为清澈的水则自流进入退水口7，从退水口7进入冲挖区1重复利用。

采用上述方法后，有以下三种有益效果：

1、能够将冲挖区1内的淤泥逐渐转送至吹填区2，避免了处理淤泥的过程，大大降低了成本并且缩短了工期；

2、如图3所示，冲挖区1主要作为河流河水的流动通道，而吹填区2则能够种植水生观赏性植物，有助于净化水质和环境；

3、在填筑***4的隔离下，吹填区2内的淤泥很难再进入冲挖区1，延长了河道再次堵塞的周期。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种水利冲挖清淤的方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：加固浅水湾填筑***（4），使填筑***（4）与河道边坡之间形成吹填区（2）； S2：根据要求选型水利冲挖机组（3）；S3：布置输泥管道（5）及出泥口，输泥管道（5）由水利冲挖区（1）延伸至吹填区（2），出泥口位于吹填区（2）内； S4：在吹填区（2）布置退水口（7）及用于沉降泥浆的泌水区（6），退水口（7）流出的水回流至冲挖区（1）； S5：将水利冲挖机组（3）置于冲挖区（1），启动水利冲挖机组（3）进行冲挖，并将冲挖区（1）的泥浆通过输泥管泵送至吹填区（2）。

2.根据权利要求1所述的一种水利冲挖清淤的方法，其特征在于，步骤S1中填筑***（4）采用铅丝笼进行永久性围挡加固，具体步骤为：铅丝笼施工做好笼体间的横纵向连接及紧固，在土工袋内填土，将填土的土工袋放置在铅丝笼内，之后对土工袋内的填土进行夯实。

3.根据权利要求2所述的一种水利冲挖清淤的方法，其特征在于，铅丝笼组成的填筑***（4）靠近吹填区（2）的一侧设置有过滤布，所述过滤布贴合在铅丝笼的外表面。

4.根据权利要求1所述的一种水利冲挖清淤的方法，其特征在于，步骤S3中，输泥管通过支架支起，输泥管道（5）保持平顺、畅通，出泥口布置在吹填区（2）地形较高的位置。

5.根据权利要求4所述的一种水利冲挖清淤的方法，其特征在于，出泥口放置位置距离铅丝笼填筑***（4）5米以外，且出泥口高出吹填区（2）设计高程0.5米以上。

6.根据权利要求5所述的一种水利冲挖清淤的方法，其特征在于，出泥口、泌水区（6）和退水口（7）在吹填区（2）内依次由高向低布置，泌水区（6）至退水口（7）之间的地势平缓。

7.根据权利要求6所述的一种水利冲挖清淤的方法，其特征在于，泌水区（6）至退水口（7）开挖蜿蜒的排水通道（8）。

8.根据权利要求5所述的一种水利冲挖清淤的方法，其特征在于，泌水区（6）内靠近退水口（7）处设置有消能反滤设施。

9.根据权利要求1所述的一种水利冲挖清淤的方法，其特征在于，步骤S5中，在对冲挖区（1）进行清淤的过程中，优先进行岸坡清淤，河底清淤随岸坡清淤的进度同时进行，并且在清淤的过程中随时对河底至理想水平面的高程进行测量。

10.根据权利要求9所述的一种水利冲挖清淤的方法，其特征在于，在步骤S5中，采用水利冲挖机组（3）对冲挖区（1）进行疏通时，在河道岸坡一侧顺着岸坡方向自上而下、自岸到底进行冲击清淤作业，在河底处自冲击点向泥浆泵方向进行清淤作业。