試論海灘工程勘察船的設計及應用

張學儉

遼寧地質海上工程勘察院 遼寧大連 116200

摘要：巖土工程勘察工作的環境是多種多樣的，海域勘察由于受海水潮汐作用及風、浪影響當屬施工環境最惡劣、施工難度最大，而在淺海的灘涂礁石地域上勘察的難度更是難中之難。本文論述了筆者在2008年接受十二五期間國家重點工程“中國石油大連液化天然氣項目”勘察時創新設計、研制出的海灘工程勘察船的過程及成果應用。

關鍵詞：海灘；工程勘察；工程勘察船；創新設計；應用

1、課題提出

近年來，隨著遼寧“五點一線”戰略的實施，大大推進了我省沿海地區開發改造建設的進程。然而，由于淺海地區特有的礁石、淤泥、灘涂等地理構造和海水日復一日的潮起潮落，使各項工程的勘察施工受到嚴重制約。

比如，在淺海礁石地域進行勘察作業時，只能趁海水退潮時將勘察鉆機直接固定在設計的勘察點位上，那么當海水漲潮時，不僅勘察鉆機將被淹1米以上而無法正常施工，機臺現場的其它輔助設備和工具等一是被海水淹沒，二是有些將被海浪卷走。

再比如，在淺海淤泥地域進行勘察作業時，一是勘察鉆機很難固定在設計的勘察點位上，二是退一步說，即使能固定，因受海水潮汐的影響，也會出現上述被淹的情形。

所以，以往在上述地域進行勘察作業時，按照傳統的施工方法，只能趁海水漲潮之際，用船運沙袋到設計的勘察點位，待退潮后，用沙袋臨時筑起一座鉆機施工平臺，然后再將鉆機運送到筑起的平臺上進行勘察施工。這座平臺的平面面積必須滿足勘察現場作業（既4米×4米）的要求，高度要高出高潮時（海水深度1.5米）海面1.5米以上以免受海浪的沖蝕，平臺的體積在50立方米左右。為了保護海域環境，施工結束后，還要利用海水退潮之際將平臺拆除，將沙袋運走。

由此可見，傳統的施工方法完全是靠天吃飯，一點自主權也沒有，既加大成本又浪費時間，影響工期，大大影響了沿海的開發建設進度。研制出一種新型海灘工程勘察船，替代傳統的施工方法，是當務之急。

2、海灘工程勘察船的設計思路

研制的海灘工程勘察船必須滿足本場地（并兼顧其它場地）工作環境和安全、生產的需要，主要考慮以下幾方面：

2.1 要有足夠的作業面積，以滿足工作時需要；

2.2 船體載重應在5噸（鉆機及配套設備、施工人員等總重在4.5噸以下）以上；

2.3 船體吃水深度不能過大，必須小于0.5米；船體吃水深度過大，需等待潮汐時間就越長，工作時間就越短；

2.4 不受海水潮汐影響，在海水漲潮、落潮、滿潮及枯潮時都能正常施工作業；

2.5 能夠在海水有一定深度時能夠獨立自由移動；

2.6 運輸方便。一個工程勘察結束，能夠用卡車運到下一個工程場地。

3、海灘工程勘察船的特點

項目組在總結多年海上勘察作業經驗教訓的基礎上，開動腦筋，群策群力，經反復試驗，研制出了一種新型勘察船----海灘工程勘察船，有效地解決了長期以來困擾淺海工程勘察高消耗、進度慢的難題。

海灘工程勘察船具有如下特點：

3.1 船體大小：

船體采用兩個長6米，寬2米，高為1.2米的長方體鐵箱，使用時中間用鋼梁連接成為一個整體，為增大船體上部作業面積，兩個長方體鐵箱間距可設計為1.5-2米。鉆機放置在中間部位，距船頭2米處。

其特點是：①船體上部作業面積大（可達35-42平方米），完全滿足勘察現場工作需要；

②便于運輸。運輸時可將兩個長方體鐵箱疊置放在一個卡車上運輸。

3.2 船的載重及船體吃水深度：

船體總重量在4.5噸左右，船體底面積24平方米，在船體吃水深度0.4米時，船體可載重5噸，完全滿足承載鉆探設備及施工人員的要求。

圖1：特制方形駁船淺水作業

3.3 船體可根據需要自由升降：

船底安裝有相當于腿的起落裝置，根據潮水情況調節船體高度。起落裝置由4個液壓千斤頂構成，均勻布置于船底，施工時將勘察船撐起固定，使施工不受海水潮汐及海浪影響。施工結束將起落裝置收起，自行開至新的作業點。

圖2：特制方形駁船（帶四腿可升降）升起時作業

3.4 可自行行走：

在船體尾部中間設置12馬力柴油機座，與下部螺旋槳連接，漲潮船體浮起（海水深度0.4米）時移動，可自行開到指定點位施工。

3.5 可適應性

沿海淤泥、礁石、灘涂、漲潮、落潮、枯潮均適用。

4、成果應用

利用該創新成果，2007年僅在中國石油大連液化天然氣項目（大連經濟開發區大孤山）海域施工的156個勘察鉆孔，節約的成本可達143萬元以上。經初步測算，采用海灘工程勘察船施工與傳統的施工方法比較，平均毎施工一個鉆孔，可降低成本9200元，提高效率200%。目前，海灘工程勘察船已廣泛應用于大連及周邊海域勘察施工。

5、結束語

該創新成果的研發和運用，實實在在地發揮了事半功倍的效能。在實施遼寧五點一線戰略、加速沿海開發建設中派上了重要用武之地，不僅在大連地區是獨此一家，在國內尚屬首創，2008年榮獲大連市勘察設計行業自主創新優秀項目獎。