某疏浚工程施工的排泥方式是经过排泥管输运泥浆至排泥区，相应的挖泥船类型为（）。
A 、绞吸式挖泥船
B 、链斗式挖泥船
C 、铲扬式挖泥船
D 、耙吸式挖泥船
参考答案:
【正确答案：A】
基槽浚挖技术及设备
一、沉管基槽的设计及浚挖
在设计基槽断面之前，往往要先全面了解现场的地质资料、水流水质资料、生态资料，以便确定合理的基槽断面和浚挖方式。
基槽的断面主要由三个基本尺度决定，即底宽、深度和边坡坡度。底宽一般比管段底宽4～10m。基槽的深度为覆盖层厚度、管段高度以及基础处理所需超挖深度三者之和。香港地铁沉管隧道在设计基槽断面时，考虑到基槽底部的垫层须宽出隧道管段每边各1m，最小垫层宽度为 10.3＋2＝12.3m。为使海上作业船的柱腿能沿隧道弯曲的中线移动及预留出容许偏差量，决定采用能在内刮平 14m 宽垫层的 16m 底宽的基槽。基槽边坡的稳定坡度与土壤的物理力学性能有密切关系，同时，基槽的留置时间、水流情况等也是重要影响因素。表8-1 为不同土层稳定坡度的参考数值。
表8-1 不同土层稳定坡度的参考数值表
在沉管隧道的施工中，水底浚挖所需费用只占整个工程总造价的一个较小比例，通常只有 5%～8%，可它却是一个很重要的工程项目，由于疏浚作业现场的通航环境较为复杂，挖泥船在主航道作业时经常要松缆让航，施工难度较大，作业效率客观影响近 30%，因此浚挖的成功与否直接影响到工程能否顺利、迅速地开展。
水底浚挖工作主要包括三个内容：①沉管基槽的浚挖；
②辅助航道的浚挖；
③浮运（管段）线路的浚挖。
通常港务部门疏浚航道用的挖泥船，挖深都不超过 20m，一般只有 15m，可是沉管基槽的底深通常为22～23m，有的达到 27～30m。因此，一般不能直接利用现有的挖泥船进行沉管基槽浚挖，需要根据设计要求、地质情况进行一些必要的改装工作。
二、沉管基槽施工
基槽施工主要是利用浚挖设备在水底沿隧道轴线按基槽设计断面挖出一道沟槽，用以安放管段。基槽浚挖是所有浚挖工作中最为重要的一环，应根据现场地质与水力资料确定合理的浚挖方式和浚挖设备。
1.浚挖方式
选择浚挖方式时应尽量使用技术成熟、生产效率高、费用低的浚挖方式；为降低造价，应充分使用已有的浚挖设备，尽量避免采用需重新定制的设备；对航道和环境的影响要尽量小。通过对环境、经济和技术等多方面的探讨，按其效果和费用权衡求得最佳选择。浚挖作业一般分层、分段进行。在基槽断面上，分几层逐层开挖；在平面沿隧道轴线方向，划分成若干段，分段分批进行浚挖。
管段基槽浚挖亦可分粗挖和精挖两次进行。粗挖挖到离管底标高约 1m 处，精挖在临近管段沉放时超前2～3 节管段进行，这样可以避免因管段基槽暴露过久、回淤沉积过多而影响沉放施工。
2.浚挖设备
基槽开挖一般采用挖泥船进行，目前国内外所用挖泥船种类较多，下面介绍几种常用类型：
（1）链斗式挖泥船。这种挖泥船是用装在斗桥滚筒上、能连续运转的一串泥斗挖取水底土壤，通过卸泥槽排入泥驳。施工时需泥驳和拖轮配合。该挖泥船生产效率较高，浚挖成本较低，能浚挖硬土层，开挖后的泥面较平整。但定位锚缆较长，作业时水面占位较大。
（2）铰吸式挖泥船。这种挖泥船利用铰刀铰松水底土壤，通过泥泵作用，从吸泥口、吸泥管吸进泥浆，经过排泥管卸泥于水下或输送到陆地上去。该挖泥船对土质的适应性好，生产效率高，浚挖成本低，不需泥驳配合工作。
（3）自航耙吸式挖泥船。带有泥仓的自航吸泥船也称开底船。挖泥时可不妨碍其他船舶的航行，适用于在船舶航行密集的地点挖泥。工作时，一面慢慢航行，一面用泥泵将水底的泥沙从耙头的吸泥口经过船侧吸泥管的耙臂泵吸到泥仓内，满载后航行到抛泥区，打开泥门将泥沙卸入水中。有的船还可以将船上的排泥管与陆地上排泥管连接起来，利用本船的泥泵，直接把泥沙输送到充填场地去。
（4）抓斗挖泥船。利用吊在旋转式起重把杆上的抓斗，抓取水底土壤，将泥土卸到泥驳上运走。当土质较硬时可使用重型抓斗。一般不能自航，靠收放锚缆移动船位。施工时需配备拖轮和泥驳。该种挖泥船构造简单，造价低，船体尺寸小，长与宽均显著小于其他挖泥船，浚挖深度大，施工效率高。
（5）铲扬式挖泥船。亦称铲斗挖泥船，是用悬挂在把杆钢缆和连接斗柄上的铲斗，在回旋装置操纵下，推压斗柄，使铲斗切入水底土壤内进行挖掘，然后提升铲斗，将泥土卸入泥驳。这种挖泥船适用于硬土层，不需锚缆定位，水面占位小，但挖泥船的造价高，浚挖费用亦高。
（6）其他设备。当浚挖作业遇到岩层时，需采用碎岩船、凿岩船。在离岸条件下的沉管隧道，在浅水中和基槽深度有限时可采用漂浮型或半沉型设备等。
浚挖施工时，挖泥船需有附属船只配合，组成船队进行作业。附属船只包括拖轮、顶推轮、泥驳、运输船、发电船、起锚船等。
浚挖设备的选择：一般情况下，挖深在 10m 以内（由水面计）时，可用吸泥船或链斗挖泥船；挖深 16m以内时，可用4m3铲斗挖泥船或轻型抓斗挖泥船；超过 16m 时要用重型抓斗挖泥船。
3.浚挖方式及浚挖程序的确定
通常在选择浚挖方案时考虑以下三方面的因素：
（1）尽量使用技术成熟，生产率高，费用低的浚挖方式；同时，为了降低造价，通常充分使用已有的浚挖设备，尽量避免采用需重新定制的设备。
（2）选用对航道影响最小的浚挖方式。
（3）选用对环境影响较小的浚挖方式。
通过对环境、经济和技术等多方面的探讨，按其效果和费用仔细权衡不同方案以求得最佳选择。
浚挖作业一般分层分段进行。在基槽断面上，分成二层或三层逐层开挖。在平面沿隧道纵轴方向，划成若干段，分段分批进行浚挖。
香港地铁隧道基槽浚挖作业分两个阶段进行，第一阶段挖到离最终设计标高约 1m处，这一阶段用生产率较高的链斗式挖泥机挖出大量土石，留下凹凸不平的表面待下一阶段挖掘；第二阶段采用整平度较好的 2.3～1 4 m3大小不同的抓斗式挖泥机挖至基底。
悉尼港隧道基础沟槽疏浚也分为粗挖和细挖两种，粗挖在管段沉放的 1个月前开始，细挖在管段即将沉放前进行，这样可以避免最后挖成的管段基槽敞露过久，以致沉积过多的回淤土，影响沉设施工。
为保证基槽开挖的坡度、深度和宽度的精度，要加强测量。开挖深度的监控测量一般采用声呐测距仪，但该仪器不能进行开挖过程的动态测量，不能及时发现超欠挖，故可在吸泥船底部安装一台水下地形扫描仪，每挖 10m测一次作为声呐基准调校点。
河道淤泥清理方案
1. 水下清淤: 抓斗式清淤、 泵吸式清淤、 普通绞吸式清淤
水下清淤一般指将清淤机具装备在船上， 由清淤船作为施工平台在水面上操作清淤设备将淤泥开挖， 并通过管道输送系统输送到岸上堆场中。 水下清淤有以下几种方法。
a． 抓斗式清淤: 利用抓斗式挖泥船开挖河底淤泥， 通过抓斗式挖泥船前臂抓斗伸入河底，利用油压驱动抓斗插入底泥并闭斗抓取水下淤泥， 之后提升回旋并开启抓斗， 将淤泥直接卸入靠泊在挖泥船舷旁的驳泥船中， 开挖、 回旋、 卸泥循环作业。 清出的淤泥通过驳泥船运输至淤泥堆场， 从驳泥船卸泥仍然需要使用岸边抓斗， 将驳船上的淤泥移至岸上的淤泥堆场中。
抓斗式清淤适用于开挖泥层厚度大、 施工区域内障碍物多的中、 小型河道， 多用于扩大河道行洪断面的清淤工程。 抓斗式挖泥船灵活机动， 不受河道内垃圾、 石块等障碍物影响， 适合开挖较硬土方或夹带较多杂质垃圾的土方且施工工艺简单， 设备容易组织， 工程投资较省，施工过程不受天气影响。 但抓斗式挖泥船对极软弱的底泥敏感度差， 开挖中容易产生“掏挖河床下部较硬的地层土方， 从而泄露大量表层底泥， 尤其是浮泥” 的情况容易造成表层浮泥经搅动后又重新回到水体之中。 根据工程经验［3-5］ ， 抓斗式清淤的淤泥清除率只能达到 30% 左右， 加上抓斗式清淤易产生浮泥遗漏、 强烈扰动底泥， 在以水质改善为目标的清淤工程中往往无法达到原有目的。
b． 泵吸式清淤: 也称为射吸式清淤， 它将水力冲挖的水枪和吸泥泵同时装在 1 个圆筒状罩子里， 由水枪射水将底泥搅成泥浆， 通过另一侧的泥浆泵将泥浆吸出， 再经管道送至岸上的堆场， 整套机具都装备在船只上， 一边移动一遍清除。 而另一种泵吸法是利用压缩空气为动力进行吸排淤泥的方法， 将圆筒状下端有开口泵筒在重力作用下沉入水底， 陷入底泥后， 在泵筒内施加负压， 软泥在水的静压和泵筒的真空负压下被吸入泵筒。 然后通过压缩空气将筒内淤泥压入排泥管， 淤泥经过排泥阀、 输泥管而输送至运泥船上或岸上的堆场中。
泵吸式清淤的装备相对简单， 可以配备小中型的船只和设备， 适合进入小型河道施工。 一般情况下容易将大量河水吸出， 造成后续泥浆处理工作量的增加。 同时， 我国河道内垃圾成分复杂、 大小不一， 容易造成吸泥口堵塞的情况发生。
c． 普通绞吸式清淤: 普通绞吸式清淤主要由绞吸式挖泥船完成。 绞吸式挖泥船由浮体、 铰绞刀、 上吸管、 下吸管泵、 动力等组成。 它利用装在船前的桥梁前缘绞刀的旋转运动， 将河床底泥进行切割和搅动， 并进行泥水混合， 形成泥浆， 通过船上离心泵产生的吸入真空， 使泥浆沿着吸泥管进入泥泵吸入端， 经全封闭管道输送(排距超出挖泥船额定排距后， 中途串接接力泵船加压输送) 至堆场中。
普通绞吸式清淤适用于泥层厚度大的中、 大型河道清淤。 普通绞吸式清淤是一个挖、 运、 吹一体化施工的过程， 采用全封闭管道输泥， 不会产生泥浆散落或泄漏在清淤过程中不会对河道通航产生影响， 施工不受天气影响， 同时采用 GPS 和回声探测仪进行施工控制， 可提高施工精度。 普通绞吸式清淤由于采用螺旋切片绞刀进行开放式开挖， 容易造成底泥中污染物的扩散， 同时也会出现较为严重的回淤现象。 底泥清除率一般在 70%左右。 另外， 吹淤泥浆浓度偏低， 导致泥浆体积增加， 会增大淤泥堆场占地面积。
2. 环保清淤
环保清淤包含两个方面的含义， 一方面指以水质改善为目标的清淤工程， 另一方面则是在清淤过程中能够尽可能避免对水体环境产生影响。 环保清淤的特点有: ①清淤设备应具有较高的定位精度和挖掘精度， 防止漏挖和超挖， 不伤及原生土 ②在清淤过程中，防止扰动和扩散， 不造成水体的二次污染， 降低水体的混浊度， 控制施工机械的噪音，不干扰居民正常生活 ③淤泥弃场要远离居民区， 防止途中运输产生的二次污染。
环保绞吸式清淤是目前最常用的环保清淤方式， 适用于工程量较大的大、 中、 小型河道、湖泊和水库， 多用于河道、 湖泊和水库的环保清淤工程。 环保绞吸式清淤是利用环保绞吸式清淤船进行清淤。 环保绞吸式清淤船配备专用的环保绞刀头， 清淤过程中， 利用环保绞刀头实施封闭式低扰动清淤， 开挖后的淤泥通过挖泥船上的大功率泥泵吸入并进入输泥管道， 经全封闭管道输送至指定卸泥区。
环保绞吸式清淤船配备专用的环保绞刀头具有防止污染淤泥泄漏和扩散的功能， 可以疏浚薄的污染底泥而且对底泥扰动小， 避免了污染淤泥的扩散和逃淤现象， 底泥清除率可达到 95% 以上清淤浓度高， 清淤泥浆质量分数达 70% 以上， 一次可挖泥厚度为 20～110 cm。 同时环保绞吸式挖泥船具有高精度定位技术和现场监控系统， 通过模拟动画，可直观地观察清淤设备的挖掘轨迹高程控制通过挖深指示仪和回声测深仪， 精确定位绞刀深度， 挖掘精度高。
淤泥固化技术处理
清淤泥浆的初始含水率一般在 80% 以上， 而淤泥的颗粒极细小， 黏粒含量都在 20%以上， 这使得泥浆在堆场中沉积速度非常缓慢， 固结时间很长。 吹淤后的淤泥堆场在落淤后的两三年时间内只能在表面形成 20 cm 左右厚的天然硬壳层， 而下部仍然为流态的淤泥， 含水率仍在1. 5 倍液限以上， 进行普通的地基处理难度很大。 堆场表层处理技术则是利用淤泥堆场原位固化处理技术， 人为地在淤泥堆场表面快速形成一层人工硬壳层， 人工硬壳层具有一定的强度和刚度， 满足小型机械的施工要求， 可以进行排水板铺设和堆载施工， 从而方便对堆场进一步的处理。 人工硬壳层的设计是表层处理技术的关键， 主要考虑后续施工的要求， 结合下部淤泥的性质， 通过试验和模拟确定硬壳层的强度参数和设计厚度， 人工硬壳层技术又往往和淤泥固化技术相结合形成固化淤泥人工硬壳层， 也可以利用聚苯乙烯泡沫塑料(EPS) 颗粒形成轻质人工硬壳层则效果更佳。
最新的清淤技术目前有以下几种:
a． 高浓度原位环保清淤方法。 由于目前常用的环保清淤方法清淤出的淤泥浓度在 15%～20%左右， 水分子的体积要远大于土颗粒的体积， 清淤泥浆的体积大约为颗粒的 4～5 倍。这些高含水泥浆往往需要较大的堆场进行放置， 很多清淤工程因为堆场场地的问题而受到严重制约。 高浓度原位环保清淤能够降低清淤过程中泥浆的增容率， 在中间输送过程中可以使泥浆含水率得到降低， 将淤泥直接变成可以用于填土的土材料使用。 因此， 为了节省占地和降低整个清淤和淤泥处理的成本， 高浓度原位环保清淤技术已经成为未来
的发展趋势。
b． 堆场淤泥快速排水技术。 目前大多数内河清淤的淤泥都在堆场中堆放。 淤泥堆场经过地基处理， 解决其长期沼泽状态的问题后可用于建设、 景观、 农田利用的土地。 而这一地基处理过程就是淤泥固结排水的过程。 淤泥黏粒含量高， 透水性差， 在自重作用下的固结时间长， 自重固结后的强度低。 淤泥的快速排水固结问题成为一个亟待解决的问题。 软黏土地基使用的真空预压法和堆载预压法， 对于淤泥往往难以发挥良好的效果。淤泥含水率极高， 处于流动状态， 颗粒之间的有效应力非常低， 在高压抽真空的状态下淤泥颗粒会和间隙水一起流动， 从而使排水板出现淤堵而无法排水。 如何解决排水系统的淤堵问题成为淤泥快速排水的关键。 堆场淤泥快速排水技术是在淤泥内铺设多层多排水平排水通道， 其层间距、 排间距都在 60 ～80 cm 左右， 以形成高密度泥下排水网络。将该网络与地面密封的水平排水管密封连接， 再与射流排水装置连接后抽气抽水， 可加快淤泥的排水速度。 目前这一技术开发和其中的关键问题尚处于探索的初期阶段。
淤泥资源化利用技术
淤泥资源化利用技术包括把淤泥制成砖瓦的热处理方法。 热处理方法是通过加热、烧结将淤泥转化为建筑材料， 按照原理的差异又可以分为烧结和熔融。 烧结是通过加热800～1 200℃， 使淤泥脱水、 有机成分分解、 粒子之间黏结， 如果淤泥的含水率适宜，则可以用来制砖或水泥。熔融则是通过加热 1 200～1 500℃使淤泥脱水、有机成分分解、无机矿物熔化， 熔浆通过冷却处理可以制作成陶粒。热处理技术的特点是产品的附加值高， 但热处理技术能够处理的淤泥量非常有限， 比如普通制砖厂 1 年大概能消耗淤泥 5 万 m3， 不能满足目前我国疏浚淤泥动辄上百万立方米发生量的处理需求， 从淤泥的大规模产业化处理前景来讲， 固化、 干化、 土壤化的淤泥资源化利用技术是具有生命力的， 若与堆场处理技术相结合则更能显示出效益。
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