摘要：岩土工程勘察工作的环境是多种多样的，海域勘察由于受海水潮汐作用及风、浪影响当属施工环境最恶劣、施工难度最大，而在浅海的滩涂礁石地域上勘察的难度更是难中之难。本文论述了笔者在2008年接受十二五期间国家重点工程“中国石油大连液化天然气项目”勘察时创新设计、研制出的海滩工程勘察船的过程及成果应用。
关键词：海滩;工程勘察;工程勘察船;创新设计;应用
1、课题提出
近年来，随着辽宁“五点一线”战略的实施，大大推进了我省沿海地区开发改造建设的进程。然而，由于浅海地区特有的礁石、淤泥、滩涂等地理构造和海水日复一日的潮起潮落，使各项工程的勘察施工受到严重制约。
比如，在浅海礁石地域进行勘察作业时，只能趁海水退潮时将勘察钻机直接固定在设计的勘察点位上，那么当海水涨潮时，不仅勘察钻机将被淹1米以上而无法正常施工，机台现场的其它辅助设备和工具等一是被海水淹没，二是有些将被海浪卷走。
再比如，在浅海淤泥地域进行勘察作业时，一是勘察钻机很难固定在设计的勘察点位上，二是退一步说，即使能固定，因受海水潮汐的影响，也会出现上述被淹的情形。
所以，以往在上述地域进行勘察作业时，按照传统的施工策略，只能趁海水涨潮之际，用船运沙袋到设计的勘察点位，待退潮后，用沙袋临时筑起一座钻机施工平台，然后再将钻机运送到筑起的平台上进行勘察施工。这座平台的平面面积必须满足勘察现场作业（既4米×4米）的要求，高度要高出时（海水深度1.5米）海面1.5米以上以免受海浪的冲蚀，平台的体积在50立方米左右。为了保护海域环境，施工结束后，还要利用海水退潮之际将平台拆除，将沙袋运走。
由此可见，传统的施工策略完全是靠天吃饭，一点自主权也没有，既加大成本又浪费时间，影响工期，大大影响了沿海的开发建设进度。研制出一种新型海滩工程勘察船，替代传统的施工策略，是当务之急。
2、海滩工程勘察船的设计思路
研制的海滩工程勘察船必须满场地（并兼顾其它场地）工作环境和安全、生产的需要，主要考虑以下几方面：
2.1 要有足够的作业面积，以满足工作时需要;
2.2 船体载重应在5吨（钻机及配套设备、施工人员等总重在4.5吨以下）以上;
2.3 船体吃水深度不能过大，必须小于0.5米;船体吃水深度过大，需等待潮汐时间就越长，工作时间就越短;
2.4 不受海水潮汐影响，在海水涨潮、落潮、满潮及枯潮时都能正常施工作业;
2.5 能够在海水有一定深度时能够独立自由移动;
2.6 运输方便。一个工程勘察结束，能够用卡车运到下一个工程场地。
3、海滩工程勘察船的特点
项目组在总结多年海上勘察作业经验教训的基础上，开动脑筋，群策群力，经反复试验，研制出了一种新型勘察船----海滩工程勘察船，有效地解决了长期以来困扰浅海工程勘察高消耗、进度慢的难题。
海滩工程勘察船具有如下特点：
3.1 船体大小：
船体采用两个长6米，宽2米，高为1.2米的长方体铁箱，使用时中间用钢梁连接成为一个整体，为增大船体上部作业面积，两个长方体铁箱间距可设计为1.5-2米。钻机放置在中间部位，距船头2米处。
其特点是：①船体上部作业面积大（可达35-42平方米），完全满足勘察现场工作需要;
②便于运输。运输时可将两个长方体铁箱叠置放在一个卡车上运输。
3.2 船的载重及船体吃水深度：
船体总重量在4.5吨左右，船体底面积24平方米，在船体吃水深度0.4米时，船体可载重5吨，完全满足承载钻探设备及施工人员的要求。
图1：特制方形驳船浅水作业
3.3 船体可根据需要自由升降：
船底安装有相当于腿的起落装置，根据潮水情况调节船体高度。起落装置由4个液压千斤顶构成，均匀布置于船底，施工时将勘察船撑起固定，使施工不受海水潮汐及海浪影响。施工结束将起落装置收起，自行开至新的作业点。
图2：特制方形驳船（带四腿可升降）升起时作业
3.4 可自行行走：
在船体尾部中间设置12马力柴油机座，与下部螺旋桨连接，涨潮船体浮起（海水深度0.4米）时移动，可自行开到指定点位施工。
3.5 可适应性
沿海淤泥、礁石、滩涂、涨潮、落潮、枯潮均适用。
4、成果应用
利用该创新成果，2007年仅在中国石油大连液化天然气项目（大连经济开发区大孤山）海域施工的156个勘察钻孔，节约的成本可达143万元以上。经初步测算，采用海滩工程勘察船施工与传统的施工策略比较，平均毎施工一个钻孔，可降低成本9200元，提高效率200%。目前，海滩工程勘察船已广泛应用于大连及周边海域勘察施工。
5、结束语
该创新成果的研发和运用，实实在在地发挥了事半功倍的效能。在实施辽宁五点一线战略、加速沿海开发建设中派上了重要用武之地，不仅在大连地区是独此一家，在国内尚属首创，2008年荣获大连市勘察设计行业自主创新优秀项目奖。
试议海滩工程勘察船设计及应用
更新时间：2024-03-16
作者：用户投稿
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