珠江口沿海航道地質(zhì)特征及疏浚工藝探究

摘要：隨著珠江口沿海航道內(nèi)船舶大型化發(fā)展趨勢，珠三角高等級航道網(wǎng)的航道擴(kuò)能亟待開展升級建設(shè)，本篇論文通過對珠江口沿海航道地質(zhì)條件開展分析并提出針對性、實用性的航道疏浚施工方案和工藝安排，為今后珠江口航道建設(shè)提供參考和方向。

關(guān)鍵詞：沿海航道;勘察地質(zhì);疏浚工藝;航道規(guī)劃;

1.工程案例

珠江口航道作為粵港澳大灣區(qū)和海上絲綢之路里東南沿海城市溝通的重要紐帶，根據(jù)《廣東省航道發(fā)展規(guī)劃（2020-2035）》，珠江口航道將發(fā)展多式聯(lián)運(yùn)、江海聯(lián)運(yùn)，促進(jìn)粵港澳大灣區(qū)建設(shè)和珠江三角洲港口群一體化發(fā)展，成為珠江三角洲經(jīng)濟(jì)發(fā)展和對外貿(mào)易的重要通道。礬石航道作為珠江口代表性航道，以其地質(zhì)特征為例分析珠江口航道地質(zhì)特征具有代表性。

礬石航道位于珠江出?？诹尕暄笾袞|部，起于深圳港蛇口作業(yè)區(qū)，止于東莞市沙角，航道現(xiàn)狀維護(hù)等級為通航3000t船舶，維護(hù)水深6.0m、規(guī)劃等級10萬噸級，是珠江口區(qū)域重要的水運(yùn)資源，串聯(lián)了深圳西部港區(qū)、香港航運(yùn)中心、東莞港、廣州港沿海港區(qū)和中山港，構(gòu)成港口發(fā)展的黃金生命線，其航運(yùn)發(fā)展?jié)摿薮螅磥韺⑹钦麄€粵港澳大灣區(qū)經(jīng)濟(jì)體的水上交通紐帶。本工程為礬石航疏浚，航道建設(shè)總里程為15.98km，通航標(biāo)準(zhǔn)提升至10000噸級船舶全潮雙向通航;疏浚及回淤總量為850萬m3，計劃工期為15個月，綜合運(yùn)距為100km。

2.工程地質(zhì)條件

2.1地形地貌

礬石航道位于伶仃洋北部區(qū)域至伶仃島以南區(qū)域，地貌特征為珠江三角洲濱海沉積地貌，是在多種垂直升降運(yùn)動和水下地形、潮流作用共同因素下形成，沉積物主要為含粉砂淤泥或淤泥混粉砂，為河口灣沉積環(huán)境的典型特性。河口灣南部，水深大于10m，總體以灰色、灰黑色的淤泥沉積為主。

2.2地質(zhì)構(gòu)造

礬石航道所處海域，海底地勢西北高東南低，在地質(zhì)構(gòu)造上自西北向東南方向緩慢傾斜，具有較好穩(wěn)定性，未發(fā)現(xiàn)影響場地穩(wěn)定性的采空塌陷、地面沉降等不良工程地質(zhì)作用，屬抗震一般地段。地表水以臨近海水為主，排水條件好，對施工影響較小，綜合判定，采取適當(dāng)?shù)墓こ檀胧?，適宜進(jìn)行工程建設(shè)。

3. 航道疏浚工藝探究

3.1 航道疏浚的特點

（1）疏浚土質(zhì)松軟：疏浚開挖土層范圍內(nèi)基本全部為淤泥、淤泥質(zhì)土，巖土狀態(tài)為很軟，適合該類土質(zhì)的疏浚船機(jī)種類較多，船機(jī)選擇范圍大，適用的船型有耙吸式挖泥船、絞吸挖泥船、抓斗的挖泥船。

（2）航道水深條件良好：珠江口航道航槽水深較深，海域?qū)掗?，終年不凍，潮差較小，泥沙來源少，航道較為穩(wěn)定，區(qū)域土層以淤泥類土為主，局部存在粉細(xì)砂、中粗砂層，航道可挖性好。深中通道上、下游伶仃洋中灘大部分水深均在5m以上，可作為施工船舶通行水域，無需疏浚施工航道。

（3）工況條件好：航道大部分航段距岸較遠(yuǎn)，碼頭作業(yè)、地方養(yǎng)殖業(yè)對航道施工影響較小。且航道周圍大部分水域水深條件良好，通航船舶對施工的影響較小。

3.2 影響疏浚船舶選擇的因素

（1）深圳西部港區(qū)內(nèi)航道較多，受機(jī)場支航道、大鏟北航道、西部公共航道影響，船舶密度較大，施工船舶需靈活性高，避讓性能好;

（2）個別區(qū)域由于航行水域狹窄，船舶調(diào)度與航行安全要求高;

（3）珠江口一帶沿海風(fēng)大浪急，應(yīng)選擇抗風(fēng)浪能力高的施工船舶;

（4）施工環(huán)境條件復(fù)雜，需要施工船舶可單船作業(yè)，輔助設(shè)備少。

3.3 疏浚船舶的選型

疏浚工程設(shè)備選型還需考慮疏浚物傾倒區(qū)位置和距離，運(yùn)泥船航行的線路及航道基本條件，此外，還需從施工期過往船舶通航、區(qū)域施工經(jīng)驗和施工船舶調(diào)遣等角度，結(jié)合航道區(qū)域工程地質(zhì)條件及航道可挖性要求，進(jìn)行綜合比選。

礬石航道疏浚選用4500m3中型自航耙吸式挖泥船開挖疏浚，并選用“主動挖掘型”耙頭加高壓沖水對疏浚土層進(jìn)行挖掘，疏浚物運(yùn)往珠海市某疏浚物臨時性海洋傾倒區(qū)，需經(jīng)過礬石水道、伶仃航道、榕樹頭航道、東澳水道等，其中水深最淺為礬石航道，滿足自航式耙吸式挖泥船水深要求。

4.施工方法及工藝流程

4.1 施工方案

航道疏浚方案根據(jù)疏浚土質(zhì)、采用的疏浚船舶、疏浚物運(yùn)輸來確定，一般分為挖、運(yùn)、拋施三個環(huán)節(jié)，其施工順序為施工準(zhǔn)備—施工放樣—疏浚開挖—船舶運(yùn)輸—拋卸作業(yè)。

礬石航道工程，疏浚土主要為土質(zhì)為淤泥、中砂混淤泥、粉質(zhì)粘土等（大部分為淤泥），耙吸挖泥船以裝艙法施工，4500m3中型自航耙吸式挖泥船挖泥—耙吸船運(yùn)泥—海上傾倒區(qū)拋卸。疏浚土擬從海上運(yùn)至100km外的疏浚物臨時性海洋傾倒區(qū)。該施工方案的適應(yīng)條件：風(fēng)浪較小、疏浚區(qū)與泥土處置或吹填區(qū)較遠(yuǎn)，但有水路相通的疏浚吹填工程。方案特點：運(yùn)距受限制，運(yùn)距越遠(yuǎn)，效率越低;土質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng);使用設(shè)備數(shù)量多，組織管理工作量大，抗風(fēng)浪能力弱、施工干擾大，對運(yùn)距通道有水深要求。

4.2 疏浚工藝流程

挖泥船進(jìn)行開挖，邊開掘和填充泥漿裝入泥艙，滿船后溢流，泥艙內(nèi)的水和土含量達(dá)到規(guī)定濃度，運(yùn)至拋泥地區(qū)進(jìn)行拋卸。

5.結(jié)語

珠江口航道區(qū)域地質(zhì)較為單一，從上而下揭露地層有：第四系海相沉積層的淤泥、中砂混淤泥、第四系海陸交互相沉積層的粉質(zhì)粘土，土質(zhì)以淤泥為主，粘性土次之并含有少量砂土。疏浚設(shè)計和施工時，需注意表層分布的軟弱土層等地質(zhì)條件可能造成臨近護(hù)岸堤岸失穩(wěn)滑塌等工程風(fēng)險，必要時應(yīng)采取加固措施。

同時因區(qū)域土質(zhì)松軟而能夠選取的施工船機(jī)類型較多，但有珠江口航道通航環(huán)境復(fù)雜的限制，還應(yīng)結(jié)合工程規(guī)模、施工期船舶通航、卸泥區(qū)運(yùn)距等進(jìn)行綜合考慮，科學(xué)合理選擇施工船機(jī)及施工工藝，保證工程質(zhì)量和效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]王如城.航道疏浚工程施工工藝技術(shù)性研究[J].廣東正方圓工程咨詢有限公司.2019.07.037.

[2]劉義懷.劉鎮(zhèn)亞.蘇南運(yùn)河航道整治工程地質(zhì)勘察及其特征[J].水運(yùn)工程，1996.10.009

作者簡介：

姓名：盧秋怡，性別：女，出生年月：1994年7月，最高學(xué)歷：學(xué)士，職務(wù)：檔案管理，職稱：助理工程師，單位：深圳航道事務(wù)中心，