浅析爆破挤淤工程技术在海堤软基施工中的应用

黄镜

【摘 要】 本文结合某环岛公路工程实例，详细介绍海堤软基工程采用爆破挤淤的加固原理、施工方法和爆破效果，体现爆破挤淤技术在海堤软基工程中应用的经济性和实用性，对类似工程提供一些参考价值。

【关键词】 爆破挤淤技术；海堤软基工程；应用

1、引言：

根据不同的地质条件和工程要求，海堤软基工程施工方法有塑料排水板法、深层搅拌桩和爆破挤淤法，都是行之有效的方法。爆破挤淤处理海堤软基工程主要是通过置换一定深度的淤泥，使地基达到设计承载力和满足地基在一定时间内沉降要求的施工工艺。其优点是爆破作业时间短、车辆通过能力强、堤身推进速度快、工程质量可靠等。根据本工程的自然条件、地质条件和工期短等特点，该海堤软基工程可采用爆破挤淤处理方法。

2、工程简介

某环岛公路位于福建省沿海区域，采用一级公路兼城市一级主干道标准建设，设计时速60km/h，道路全长5.269Km。其中海堤工程长250m，位于一个海湾地带，爆破挤淤填石方量约为15万方，平均宽度60米左右，平均淤泥厚度10米左右。

2.1工程环境条件

本工程爆破区环境较好，敏感目标为向西1000米为民居，大部分为砖混结构民房，向东为大海，其余皆为山地无人区。

2.2工程地质条件

拟建海堤软基区域表部普遍分布厚4.50～13.80m的淤泥，它具高压缩性、中～高灵敏性，工程性质极差，不能作为拟建路堤的基础持力层。其下部分布的中砂层、淤泥质土，工程性质较好。总的趋势为从岸侧向海域方向顶板逐渐变低，局部坡度较大，对路堤的稳定性存在一定的影响。从上述岩土层分布规律来看，海堤软基区域总体工程地质条件较差。

3、爆破挤淤处理软基加固原理

爆破挤淤填石的方法主要是在堤头抛石体外缘一定位置的淤泥内埋放药包群，药包群爆炸瞬间使淤泥向四周挤出形成空腔，堤头抛石体在重力作用下随即坍踏滑移或下沉充填空腔形成石舌，经多次推进爆破，即可达到淤泥和抛石体最终置换要求。爆破振动过程中产生瞬间效应使堤后抛石体相对位移，增加堤身石料的密实度，达到成型路堤的工后沉降进一步减少的目的。

图1 路堤爆破挤淤施工图

4、施工方法

4.1施工准备

爆破前期，由具备相应资格的爆破工程技术人员编制爆破设计书。爆破设计书经具备相应资质的机构或人员评估审核后，并经公安部门和水上安全监督部门审查同意，由业主、监理批准实施。爆破作业前，在作业区域张贴施工公告、设置警戒岗哨、避炮防护设施和工地警卫值班室设施等。

4.2起爆网路设计

（1）爆破器材的选取

选取的炸药为防水乳化炸药，用导爆索传爆，导爆雷管起爆，如需要分段起爆时，段与段之间加高段位非电雷管。

（2）爆破器材的使用

本工程使用200mm直径的防水乳化炸药，首先将防水乳化炸药切割成规定重量的药包，装入编织袋中；根据装药深度和水位情况，将导爆索切割成一定长度的段落，个数与药包个数相同，切割导爆索时必须用锋利的刀片切割，不得用剪刀或其它钝器切割；导爆索一段做成起爆体，用防水胶布绑紧，切割过的导爆索头部为防止水渗入，也需要用防水胶布缠紧；将做好的导爆索起爆体插入药包中，将编织袋口用绳捆紧，同时在药包中部捆绑一至二道腰绳；选取20m脚线的导爆雷管，每个药包插入2发雷管；将药包埋入淤泥中一定深度后，将导爆索引出水面，并与主导爆索相连，主导爆索与支导爆索搭接长度不得小于30cm，支导爆索与主导爆索传爆方向夹角不得大于90?，主导爆索可用单股或双股，药包串联后，将主导爆索拉上堤头；拉上堤头的主导爆索端部，做出爆头，将起折成4股，长度20cm，将导爆雷管放在中间，用防水胶布缠紧，电雷管的聚能穴应朝向导爆索传爆方向，起爆激发枪与导爆管管脚线相连（在此过程中，电线一段必须短路，并由专人看管）；最后用激发枪起爆导爆雷管。

4.3爆炸药量控制

根据堤身设计、淤泥物理力学特性、海况条件及以往类似工程的经验，对爆破参数进行精心的设计，先做试验爆破，再根据试验爆破后抛石体下沉效果分析，修正爆炸药量。抛填参数和爆炸参数是影响爆炸处理软基施工质量的两个重要因素，施工中必须严格控制抛填参数和爆炸参数，并协调好抛石填料与爆炸处理的作业关系。

4.4布药作业

采用液压式布药机装药。液压式装机由大型挖掘机、液压伸缩臂和装药器组成，装药器由多节无缝钢管对接而成，装药器的底部安装一个采用细钢丝绳自动控制的舱门，利用液压伸缩臂的振动作用将装药器压到淤泥下，达到设计深度后，松开底部舱门的钢丝绳，缓慢提起装药器，完成在淤泥中装药作业。

图2液压式布药机装药图

4.5施工要点

（1）根据堤身断面接近竣工断面，后续工程施工方便，成本低等特点，爆破处理软基时，可采用堤头爆炸、两侧布药爆炸和坡脚爆夯三道工序，相应抛填采用“堤身先宽后窄，石料外大内细”的方法；

（2）根椐土工计算原理和堤身设计断面，经过理论分析计算，确定堤身抛石体高度和宽度。通过抛石体高度和宽度的控制，最大限度地达到挤淤效果，又能保证堤上抛填车辆和布药机具的运行方便和安全，爆破后路堤顶面不能超高，堤身宽度尤其是堤身两侧平台宽度得到保证，减少刷坡工作量；

（3）施工过程中，通过及时断面测量，及时调整抛石体数量和爆破参数，确保提身断面的完整性，确保抛石体一次落在坚实层上，并形成“石舌”。

5.施工质量检测

5.1质量检测方法

海堤软基工程爆破挤淤结束后采用沉降位移观测法对施工结果进行质量检测，每50米设置一个沉降位移观测点，单点连续观测时间不少于3个月，每点测量次数不少于10次。为了更加直观反映质量结果，辅助采用钻孔探摸法，即直接探明抛石体置换淤泥的落底状况，根据本工程的实际情况，钻孔探摸不少于2个横断面，且第一次钻孔与探地雷达同步进行，钻孔应通过抛石体并深入下卧持力层不少于2m，以判明各土层的物理力学性质。

5.2质量控制标准

抛石体为自然级配的混合料，在其规格与质量满足设计施工文件要求的前提下，其块度以偏大为宜。

每炮准爆率不应低于90%，如不能满足，应重新补爆一次或减少下一炮的进尺量。相邻两炮抛填进尺与设计进尺之差不应大于0.5m。如果单炮堤头爆炸进尺超出设计规定的长度范围，下一炮应及时缩短进尺，保证连续三炮的堤头爆炸平均进尺小于设计进尺。

6 爆破效果比较分析

6.1工后沉降量小，处理效果好。如果采用其它处理深层软基的办法，终结沉降年限长，而采用爆破挤淤处理后的软基在几个月就终结沉降，从根本上避免软基路段由于不均匀沉降差异产生路面一系列病害问题；

6.2后续工期不受影响。由于采用爆炸挤淤处理后的软基工后残余沉降量小且无须堆载预压，后续项目如上部填方工程和路面工程施工不受影响；

6.3机械设备常规。爆破挤淤所需机械设备主要是挖掘机、布药机、起爆器、雷管检测器和警报器等，一般施工企业自有这些设备，可随时调运使用；

6.4造价低。爆破挤淤主要成本为抛石体和爆破成本，工程造价相对较低，而采用其它办法单纯就真空堆載预压成本就高达300元/m2以上。

7 结束语

通过本工程应用爆破挤淤处理技术和事后总结分析，在施工工程中严格控制每个施工环节，特别对抛填参数和爆破参数要进行多次修改和优化，才能达到速度快，堤身稳定性高，工后残余沉降小和造价低等效果。

参考文献：

[1] 张建军，海堤施工中爆破挤淤技术的应用，建材与装饰，2011年第5期

[2] 江玉涛，李华，爆破挤淤技术在海堤填筑中的应用，施工技术，2012年第15期