淺談爆破擠淤技術(shù)在灘涂圍墾工程中的運(yùn)用

□盧雪峰

一、浙江省灘涂圍墾現(xiàn)狀分析

浙江省沿海地勢(shì)自西向東和東北傾斜，直至傾沒于東海,部分則成為島嶼。沿海主要山脈有會(huì)稽山、四明山、天臺(tái)山和雁蕩山等，這些山脈的分水嶺相隔形成了錢塘江、甬江、椒江、甌江、飛云江和鰲江等，諸江分別注入東海；沿海有杭州灣、象山港、三門灣、樂清灣、溫州灣等較大港灣12個(gè)。大陸岸線全長1,840km，沿海大小島嶼(面積500m2以上)3,068個(gè)，其中較大的島嶼有舟山本島、玉環(huán)島、岱山島、六橫島、大衢島等，島嶼岸線長4674.85km；東部、東北部沿海為河海堆積平原，地勢(shì)平坦、河網(wǎng)密布、零星山丘相間，這些地貌特征使浙江省的海岸呈現(xiàn)出岬角、港灣眾多，大陸岸線蜿蜒曲折，沿海島嶼星羅棋布的地貌景觀。

近年來，隨著浙江省經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步提升，人地矛盾越來越突出。因此，加快沿海灘涂開發(fā)步伐，對(duì)于浙江省穩(wěn)定發(fā)展農(nóng)業(yè)、緩解日益突出的人地矛盾、振興地區(qū)經(jīng)濟(jì)，有著極其重要的意義[1]。

目前，浙江省沿海灘涂圍墾開發(fā)主要存在著圍墾開發(fā)項(xiàng)目實(shí)施周期長、受氣候條件影響大、造地成本越來越高等問題。

二、爆破擠淤技術(shù)介紹

爆破擠淤技術(shù)是在離拋入水底石體外緣的一定距離和深度的淤泥地質(zhì)的軟基中，提前埋置一定量的炸藥，利用炸藥爆炸產(chǎn)生的沖擊力，使海底的淤泥擠出并向上拋形成爆坑，而拋入的石體，在空腔負(fù)壓和重力的雙重作用之下，石體將會(huì)定向滑進(jìn)爆坑并形成“石舌”，瞬間完成淤泥和石頭之間置換[2]。此外，在炸藥包爆炸之后產(chǎn)生的強(qiáng)烈沖擊波和振動(dòng)還會(huì)使得爆炸處的淤泥受到強(qiáng)烈的振動(dòng)，使其強(qiáng)度急劇下降，承載的能力迅速減弱，甚至可能完全喪失，最后使得堤身的后期沉降減少，有利于后期施工的開展[3]。

和傳統(tǒng)的擠淤技術(shù)相比，爆破擠淤技術(shù)雖然在工程的造價(jià)上有所提高，但是整個(gè)工程建設(shè)的周期可以有效縮短，且沉降時(shí)間僅需1年左右即可。另外，和鋪設(shè)土工布的處理技術(shù)比較，爆破擠淤技術(shù)基本無需預(yù)留沉降高度，優(yōu)勢(shì)非常明顯。

三、運(yùn)用案例分析

(一)案例簡介：舟山市岱山縣大小魚山促淤圍涂工程。大小魚山地處舟山群島西北部、岱山島的西側(cè)，由大、小魚山島、七姐八妹島等43個(gè)島嶼組成。舟山市經(jīng)過綠色石化基地選址論證研究，推薦在大小魚山島及周邊海域填海造地，為綠色石化基地提供建設(shè)用地。該工程共分三期建設(shè)，其中一期南堤呈東西走向，東端連接大魚山島，西端連接小魚山島，總長3,238m，堤身采用拋石斜坡堤結(jié)構(gòu)，全部采用爆炸排淤填石法處理。

(二)實(shí)施方案。舟山市岱山縣大小魚山促淤圍涂工程一期南堤爆破擠淤工程總長為3,238m，由大小魚山兩個(gè)堤頭推進(jìn)，大魚山堤頭由東向西推進(jìn)，小魚山堤頭由西向東推進(jìn)，兩個(gè)堤頭同時(shí)施工，與兩段中間合攏。一期南堤根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告及設(shè)計(jì)斷面圖分析發(fā)現(xiàn)有無夾砂層和夾砂層段兩個(gè)典型斷面。對(duì)無夾砂層的海堤采用挖掘機(jī)直插式裝藥工藝進(jìn)行施工，對(duì)有夾砂層段采用履帶吊機(jī)振沖式裝藥工藝進(jìn)行施工，并適當(dāng)?shù)丶哟髥慰姿幜亢涂偹幜?。在拋填堤心石之前，注意要先?duì)指定海域進(jìn)行清理工作，即把拋填范圍內(nèi)的雜木、塊石及廢棄漁具等雜物清除，以免影響到最終的拋填質(zhì)量和爆破效果。

1.一期南堤有夾砂層段施工方案。一期南堤有夾砂層段位于K0+430～K2+050段，設(shè)計(jì)長度為1,620m，淤泥最大厚度25.85m，位于樁號(hào)K0+430～K2+050處，平均泥深約19m。地質(zhì)條件較為復(fù)雜，要求置換的軟基除第I層外，還有第Ⅲ2層和Ⅲt層，樁號(hào)K0+430～K2+050夾有第Ⅲt層。爆破擠淤不僅要求除去I、Ⅲ層的淤泥，還要求除去淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉砂，同時(shí)堤心要求落底于V層或VI1層上。一期南堤K0+430～K2+050段夾有平均厚度約3m的粉砂層，要穿過粉砂層須采用履帶吊機(jī)振沖式裝藥方式。振沖裝藥工藝較復(fù)雜，速度較慢，但能夠滿足裝藥深度、穿透砂層，確保工程質(zhì)量要求。

2.一期南堤無夾砂層段施工方案。一期南堤無夾砂層段由大魚山堤頭K0+00～K0+430及小魚山堤頭K3+238～K2+050段組成，長度為大魚山段430m，小魚山段1,188m，共計(jì)1,618m。淤泥最大厚度21.8m，位于樁號(hào)K2+250～K2+450處，淤泥最小厚度7.1m，位于K0+00～K0+70處，平均泥深約19.60m。地質(zhì)條件較好，要求置換的軟基除為第I層和Ⅲ2，原泥面高程變化較大(-0.8～-7.49)。

堤心落底于V層或VI1層上。一期南堤無夾砂層段選用挖掘機(jī)改裝式直插裝藥設(shè)備，這種方法施工工藝簡便，速度快，同時(shí)能夠滿足工程的要求。

3.側(cè)爆爆炸參數(shù)。堤身推進(jìn)到100～200m左右，應(yīng)對(duì)堤身進(jìn)行內(nèi)外側(cè)側(cè)爆，通過側(cè)爆，加強(qiáng)海堤坡腳的穩(wěn)固及拉寬、修整堤身?？紤]到淤泥厚度相差不大，側(cè)爆填的爆炸參數(shù)基本相同，同時(shí)考慮到外側(cè)承受風(fēng)浪較大，抗浪要求高，需對(duì)外側(cè)加大炸藥量，使之更加穩(wěn)定。

本工程炸藥消耗量約為450噸，導(dǎo)爆索40萬米，導(dǎo)爆管雷管4,000發(fā)。

4.合龍口施工方案。按照上述方案一期南圍堤將在樁號(hào)K1+600附近形成合龍口。根據(jù)以往的工程案例，一般來說，合龍口處容易形成較高的隆起淤泥包；排出淤泥的通道不夠順暢，變相增加了擠淤的難度；此外，堤身的落底往往需要經(jīng)過多次的爆破震動(dòng)后才能達(dá)到，而合龍段與其他段比較起來，所經(jīng)歷的震動(dòng)次數(shù)較少，也造成一定程度的落底困難。

因此，如何處理合龍段將是全工程的施工難點(diǎn)。本工程在考慮了各方面的影響因素，同時(shí)借簽了其他工程的經(jīng)驗(yàn)，考慮采用下列措施：第一，選擇的合龍位置要依據(jù)方便施工的原則，凡是淤泥較深處，隆起的淤泥包之處，一律避開。第二，拋填到合龍段的石料要選用質(zhì)量優(yōu)秀的，拋填時(shí)還應(yīng)注意高度和寬度。第三，大魚山、小魚山兩個(gè)堤頭在合龍前還是按正常的爆填推進(jìn)，一直到間距30～50米左右進(jìn)行合龍。第四，盡量保證一次拋填就完成合龍。第五，如有必要，可增加1～2次爆填，以確保合龍的質(zhì)量。

(三)試驗(yàn)段的設(shè)置。本工程爆破擠淤堤身長，地質(zhì)條件較為復(fù)雜。為獲取合適的拋填、爆炸施工參數(shù)，確保后期工程質(zhì)量，試驗(yàn)段的設(shè)置十分重要。

一期南堤大魚山段有無夾砂層和夾砂層兩個(gè)典型斷面，根據(jù)前期的開山系統(tǒng)規(guī)劃，南堤位于大魚山段會(huì)先施工，考慮斷面代表性及整個(gè)工程工期安排故將試驗(yàn)段全部設(shè)置于南堤大魚山段。

四、結(jié)語

爆破擠淤法比起傳統(tǒng)的直接拋石擠淤法、在淤泥里鋪設(shè)土工布法有著無可比擬的優(yōu)勢(shì)，也是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。由此可見，爆破擠淤技術(shù)的成熟應(yīng)用，對(duì)灘涂圍墾工程建設(shè)的提升有著決定性的作用。