護(hù)岸工程中控制加載爆炸擠淤置換法的施工技術(shù)

施建鈴+姚建成

摘 要：本文通過實(shí)際案例對控制加載爆炸擠淤置換法的施工原理、施工方案、爆破施工技術(shù)等進(jìn)行了探討，工程施工后取得了良好的施工效果，雖然地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，但是工程施工質(zhì)量仍然達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，為類似工程施工提供了參考。

關(guān)鍵詞：護(hù)岸工程 控制加載爆炸 擠淤置換法 施工

1.工程案例

漳州雙魚島工程位于招商局漳州開發(fā)區(qū)南太武高爾夫球場東側(cè)大磐灣中的大磐淺灘海域填海造陸區(qū)域。本次爆破擠淤施工范圍為雙魚島B標(biāo)段11#、13#、17#、28#及內(nèi)護(hù)岸變更后的NE1～NE27、NE30～NE34堤段，總長約4430米。從平面位置上擬分為三大部份施工：一個(gè)從B1區(qū)外護(hù)岸即10#堤向11#堤方向施工，施工至與17#堤分岔口再分為11#、17#堤兩個(gè)方向推進(jìn)；另一個(gè)借道A標(biāo)5#、38#堤，從NE26分成兩部分施工，一部分往NE25方向施工直至NE1，另一部分往NE27方向施工直至28#、13#堤。爆破擠淤法處理防波堤基礎(chǔ)具有施工速度快、堤身穩(wěn)定性高、工后殘余沉降小、造價(jià)低、效果好等優(yōu)點(diǎn)。

2.爆炸擠淤置換法施工原理

爆破擠淤置換法指的是使用炸藥包群布置拋石體外緣一定距離和深度的淤泥質(zhì)軟基中，利用爆炸產(chǎn)生的壓力在淤泥中產(chǎn)生空腔，并將淤泥擠出。隨著空腔范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，釋放出靠水面薄弱處的能量。在震動(dòng)的影響下，拋石體利用自身的重力滑入到空腔中形成新的石舌，進(jìn)而達(dá)到置換淤泥的目的。對堤頭進(jìn)行多次推進(jìn)爆破后，首次爆破位置的堤心石才能在多次爆破中下沉，進(jìn)而達(dá)到設(shè)計(jì)要求的堤心石基礎(chǔ)底標(biāo)高，達(dá)到石頭置換淤泥處理軟土地基的目的。

3.爆炸擠淤置換法的施工

針對本工程特點(diǎn)，在爆炸處理軟基施工時(shí)，拋填采用“堤身先寬后窄”的方法施工。

3. 1施工流程

爆填施工流程為：施工準(zhǔn)備→測量放線→堤身拋填→藥包制作、布藥→堤頭爆炸→爆后補(bǔ)拋填→堤身推進(jìn)拋填→局部側(cè)向補(bǔ)炮→測量驗(yàn)收。

3.2爆填施工工藝

（1）測量放線：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中心線進(jìn)行放線，并設(shè)置布藥范圍標(biāo)志和拋填標(biāo)志。

（2）在進(jìn)行堤身拋填時(shí)，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行施工，拋填石料要保證含泥量在10%以內(nèi)，在進(jìn)行拋填時(shí)，要盡量在堤身的兩側(cè)拋填大塊石，保證堤身在施工過程中具有良好的抗風(fēng)浪能力。

（3）堤頭拋填進(jìn)尺按4～7m計(jì)，符合拋填寬度、高程及進(jìn)尺要求后根據(jù)設(shè)計(jì)堤頭爆炸參數(shù)進(jìn)行堤頭布藥，實(shí)施堤頭爆炸。

（4）進(jìn)入下一施工循環(huán)進(jìn)尺，嚴(yán)格按照拋填參數(shù)進(jìn)行拋填。拋填進(jìn)尺達(dá)到4～7m后，對堤頭再次進(jìn)行爆炸。按照“拋填—爆炸”循環(huán)推進(jìn)，直到達(dá)到設(shè)計(jì)堤長。

（5）每次爆破前和爆破后，都要測量堤身斷面，找出堤身斷面輪廓線以及泥石交界位置。

（6）對于堤身不足的斷面，要根據(jù)測量結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)拋，以達(dá)到設(shè)計(jì)堤身斷面。

3.3 布藥工藝

根據(jù)本工程的具體情況，在進(jìn)行爆填施工時(shí)，要選擇合理的布藥工藝，施工布藥設(shè)備要達(dá)到以下幾個(gè)方面的要求：①裝藥深度要達(dá)到要求；②要達(dá)到藥物包體積的要求；③藥包脫鉤要具有較高的可靠性；④裝藥效率高；⑤達(dá)到安全要求。結(jié)合本工程施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，本工程采用直插式裝藥設(shè)備。使用這種裝藥設(shè)備施工工藝比較簡單，挖掘機(jī)行走部分為履帶裝置，對堤平整度要求不高，定位速度快且布藥效率高。

3.4爆破網(wǎng)路的設(shè)計(jì)3.4.1爆破器材的選擇

（1）為保證施工質(zhì)量與安全，減少對環(huán)境的污染，本工程施工使用安全爆炸性能好、抗水性能強(qiáng)、環(huán)境污染小的乳化炸藥。

（2）為保證施工安全，本工程施工選用滿足傳爆和引爆要求的導(dǎo)爆索作為傳引爆器材。

（3）起爆器材采用雙發(fā)同廠、同批、同型號的毫秒微差電雷管，以減少震動(dòng)、加強(qiáng)安全起爆。

3.4.2爆破器材的使用

（1）爆破作業(yè)人員必須接受相關(guān)的安全技術(shù)培訓(xùn)，經(jīng)過理論和實(shí)踐考核，取得安全作業(yè)許可證。

（2）爆破器材由專人領(lǐng)取、保管、使用、退庫，并對其使用情況進(jìn)行詳細(xì)記錄。

（3）施工前，必須對爆破器材的各有關(guān)性能實(shí)施檢查驗(yàn)收，并針對工程實(shí)際需要進(jìn)行必要的現(xiàn)場技術(shù)性試驗(yàn)。

（4）藥包制作應(yīng)在專用場所作業(yè)，藥包防水需根據(jù)施工的浸水時(shí)間和承受水壓采用相應(yīng)的防水措施，藥包配重宜使用砂、石粉等材料。

3.5裝藥作業(yè)

3.5.1裝藥設(shè)備

本工程施工過程中，使用挖掘機(jī)陸上裝藥，機(jī)具設(shè)備可以保證裝藥的深度達(dá)到要求，使用陸上成孔和裝藥的工藝進(jìn)行裝藥。此裝藥機(jī)具主要由裝藥圓管和履帶式挖掘機(jī)構(gòu)成。裝藥管的長度為31.5m，管內(nèi)直徑為219m，總裝藥量為30kg/m。

3.5.2 爆破網(wǎng)絡(luò)

堤頭爆破移動(dòng)布置了9～11個(gè)藥包，爆破網(wǎng)絡(luò)主要由主導(dǎo)爆索、電雷管、藥包、分導(dǎo)爆索等構(gòu)成，單獨(dú)的藥包中不放置雷管，利用爆頭激發(fā)的能量來對藥包進(jìn)行起爆。起爆破的雷管的集中穴要面向?qū)П鱾鞅姆较颉?dǎo)爆索要從電雷管中伸出15cm以上。

4.爆破安全的保證措施

4. 1地震波的控制

按照我國當(dāng)前的《爆破安全規(guī)程》中的規(guī)定，要求爆破地震的速度低于建筑物地面安全振動(dòng)速度。爆破地震速度V應(yīng)按下式計(jì)算：

式中R：距爆破點(diǎn)距離（m），

Q：一次同時(shí)起爆藥量（kg），如分段起爆則為最大段的藥量。

K、α為與爆破地震安全距離有關(guān)的系數(shù)、指數(shù)，與爆區(qū)的地質(zhì)、地形條件和爆破方式有關(guān)。本工程取K=300、α=1.9。依據(jù)以上公式、數(shù)據(jù)和距周圍建筑物的距離，可計(jì)算得出一次同時(shí)起爆的最大允許藥量如表1所示。

本工程爆破區(qū)域周圍500m范圍內(nèi)無建筑物，地震波對建筑物不會(huì)造成危害。

4.2沖擊波的控制

爆破沖擊波指的是在爆破的過程中，炸藥中的一部分能量會(huì)轉(zhuǎn)變成空氣中和水中的壓縮波。并且這種壓縮波的強(qiáng)度會(huì)隨著爆心距的不斷增加而減少。在本工程中，由于爆破藥包是在泥下埋設(shè)的，在泥面的上方覆蓋有水層。因此，不需要考慮空氣沖擊波造成的危害。按照《水運(yùn)工程爆破技術(shù)規(guī)范》及工程實(shí)踐，水中沖擊波的安全距離確定如下：①施工木船250m；②施工鐵船150m；③客船1500m；④其它航行船舶1000m；⑤游泳1100m；⑥潛水1400m。

4.3 飛散物的控制

在使用爆炸擠淤的分離規(guī)范對軟地基進(jìn)行處理時(shí)，飛散物的距離和裝藥深度、裝藥量、覆蓋水深等有關(guān)。結(jié)合規(guī)范以及類似工程的施工經(jīng)驗(yàn)。本工程爆破現(xiàn)場的一些飛散物的距離可以控制在200m以內(nèi)。因此，在進(jìn)行爆填施工時(shí)，將最小安全距離值設(shè)計(jì)為250m。

4.4白海豚保護(hù)措施

本工程地處白海豚活動(dòng)區(qū)域，施工時(shí)根據(jù)爆破擠淤的用藥量，確定出爆破沖擊波對水下生物造成影響安全距離，并設(shè)定出驅(qū)趕白海豚的安全半徑，使用聲墻驅(qū)法對白海豚進(jìn)行驅(qū)趕。做好了望工作，如果發(fā)現(xiàn)白海豚要立即將白海豚驅(qū)趕到爆破中心1500m以外后才可以進(jìn)行起爆。

5.結(jié)語

本工程通過使用加載爆炸擠淤置換法對軟土地基進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)了深厚淤泥的完全置換，施工完成后對施工質(zhì)量進(jìn)行檢測后證明，使用此方法施工保證地基處理達(dá)到設(shè)計(jì)要求。與排水板法相比，爆炸擠淤置換法縮小了軟土層側(cè)向滑移量，并且爆炸隆起的軟質(zhì)淤泥可以作為內(nèi)側(cè)堤身閉氣土方，不用再使用挖掘設(shè)備挖運(yùn)輸閉氣土方，施工成本顯著降低，值得類似工程借鑒引用。

參考文獻(xiàn)：

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