浅谈爆破挤淤技术在滩涂围垦工程中的运用

□卢雪峰

一、浙江省滩涂围垦现状分析

浙江省沿海地势自西向东和东北倾斜，直至倾没于东海,部分则成为岛屿。沿海主要山脉有会稽山、四明山、天台山和雁荡山等，这些山脉的分水岭相隔形成了钱塘江、甬江、椒江、瓯江、飞云江和鳌江等，诸江分别注入东海；沿海有杭州湾、象山港、三门湾、乐清湾、温州湾等较大港湾12个。大陆岸线全长1,840km，沿海大小岛屿(面积500m2以上)3,068个，其中较大的岛屿有舟山本岛、玉环岛、岱山岛、六横岛、大衢岛等，岛屿岸线长4674.85km；东部、东北部沿海为河海堆积平原，地势平坦、河网密布、零星山丘相间，这些地貌特征使浙江省的海岸呈现出岬角、港湾众多，大陆岸线蜿蜒曲折，沿海岛屿星罗棋布的地貌景观。

近年来，随着浙江省经济的稳步提升，人地矛盾越来越突出。因此，加快沿海滩涂开发步伐，对于浙江省稳定发展农业、缓解日益突出的人地矛盾、振兴地区经济，有着极其重要的意义[1]。

目前，浙江省沿海滩涂围垦开发主要存在着围垦开发项目实施周期长、受气候条件影响大、造地成本越来越高等问题。

二、爆破挤淤技术介绍

爆破挤淤技术是在离抛入水底石体外缘的一定距离和深度的淤泥地质的软基中，提前埋置一定量的炸药，利用炸药爆炸产生的冲击力，使海底的淤泥挤出并向上抛形成爆坑，而抛入的石体，在空腔负压和重力的双重作用之下，石体将会定向滑进爆坑并形成“石舌”，瞬间完成淤泥和石头之间置换[2]。此外，在炸药包爆炸之后产生的强烈冲击波和振动还会使得爆炸处的淤泥受到强烈的振动，使其强度急剧下降，承载的能力迅速减弱，甚至可能完全丧失，最后使得堤身的后期沉降减少，有利于后期施工的开展[3]。

和传统的挤淤技术相比，爆破挤淤技术虽然在工程的造价上有所提高，但是整个工程建设的周期可以有效缩短，且沉降时间仅需1年左右即可。另外，和铺设土工布的处理技术比较，爆破挤淤技术基本无需预留沉降高度，优势非常明显。

三、运用案例分析

(一)案例简介：舟山市岱山县大小鱼山促淤围涂工程。大小鱼山地处舟山群岛西北部、岱山岛的西侧，由大、小鱼山岛、七姐八妹岛等43个岛屿组成。舟山市经过绿色石化基地选址论证研究，推荐在大小鱼山岛及周边海域填海造地，为绿色石化基地提供建设用地。该工程共分三期建设，其中一期南堤呈东西走向，东端连接大鱼山岛，西端连接小鱼山岛，总长3,238m，堤身采用抛石斜坡堤结构，全部采用爆炸排淤填石法处理。

(二)实施方案。舟山市岱山县大小鱼山促淤围涂工程一期南堤爆破挤淤工程总长为3,238m，由大小鱼山两个堤头推进，大鱼山堤头由东向西推进，小鱼山堤头由西向东推进，两个堤头同时施工，与两段中间合拢。一期南堤根据地质勘查报告及设计断面图分析发现有无夹砂层和夹砂层段两个典型断面。对无夹砂层的海堤采用挖掘机直插式装药工艺进行施工，对有夹砂层段采用履带吊机振冲式装药工艺进行施工，并适当地加大单孔药量和总药量。在抛填堤心石之前，注意要先对指定海域进行清理工作，即把抛填范围内的杂木、块石及废弃渔具等杂物清除，以免影响到最终的抛填质量和爆破效果。

1.一期南堤有夹砂层段施工方案。一期南堤有夹砂层段位于K0+430～K2+050段，设计长度为1,620m，淤泥最大厚度25.85m，位于桩号K0+430～K2+050处，平均泥深约19m。地质条件较为复杂，要求置换的软基除第I层外，还有第Ⅲ2层和Ⅲt层，桩号K0+430～K2+050夹有第Ⅲt层。爆破挤淤不仅要求除去I、Ⅲ层的淤泥，还要求除去淤泥质粉质黏土、粉砂，同时堤心要求落底于V层或VI1层上。一期南堤K0+430～K2+050段夹有平均厚度约3m的粉砂层，要穿过粉砂层须采用履带吊机振冲式装药方式。振冲装药工艺较复杂，速度较慢，但能够满足装药深度、穿透砂层，确保工程质量要求。

2.一期南堤无夹砂层段施工方案。一期南堤无夹砂层段由大鱼山堤头K0+00～K0+430及小鱼山堤头K3+238～K2+050段组成，长度为大鱼山段430m，小鱼山段1,188m，共计1,618m。淤泥最大厚度21.8m，位于桩号K2+250～K2+450处，淤泥最小厚度7.1m，位于K0+00～K0+70处，平均泥深约19.60m。地质条件较好，要求置换的软基除为第I层和Ⅲ2，原泥面高程变化较大(-0.8～-7.49)。

堤心落底于V层或VI1层上。一期南堤无夹砂层段选用挖掘机改装式直插装药设备，这种方法施工工艺简便，速度快，同时能够满足工程的要求。

3.侧爆爆炸参数。堤身推进到100～200m左右，应对堤身进行内外侧侧爆，通过侧爆，加强海堤坡脚的稳固及拉宽、修整堤身。考虑到淤泥厚度相差不大，侧爆填的爆炸参数基本相同，同时考虑到外侧承受风浪较大，抗浪要求高，需对外侧加大炸药量，使之更加稳定。

本工程炸药消耗量约为450吨，导爆索40万米，导爆管雷管4,000发。

4.合龙口施工方案。按照上述方案一期南围堤将在桩号K1+600附近形成合龙口。根据以往的工程案例，一般来说，合龙口处容易形成较高的隆起淤泥包；排出淤泥的通道不够顺畅，变相增加了挤淤的难度；此外，堤身的落底往往需要经过多次的爆破震动后才能达到，而合龙段与其他段比较起来，所经历的震动次数较少，也造成一定程度的落底困难。

因此，如何处理合龙段将是全工程的施工难点。本工程在考虑了各方面的影响因素，同时借签了其他工程的经验，考虑采用下列措施：第一，选择的合龙位置要依据方便施工的原则，凡是淤泥较深处，隆起的淤泥包之处，一律避开。第二，抛填到合龙段的石料要选用质量优秀的，抛填时还应注意高度和宽度。第三，大鱼山、小鱼山两个堤头在合龙前还是按正常的爆填推进，一直到间距30～50米左右进行合龙。第四，尽量保证一次抛填就完成合龙。第五，如有必要，可增加1～2次爆填，以确保合龙的质量。

(三)试验段的设置。本工程爆破挤淤堤身长，地质条件较为复杂。为获取合适的抛填、爆炸施工参数，确保后期工程质量，试验段的设置十分重要。

一期南堤大鱼山段有无夹砂层和夹砂层两个典型断面，根据前期的开山系统规划，南堤位于大鱼山段会先施工，考虑断面代表性及整个工程工期安排故将试验段全部设置于南堤大鱼山段。

四、结语

爆破挤淤法比起传统的直接抛石挤淤法、在淤泥里铺设土工布法有着无可比拟的优势，也是技术发展的必然趋势。由此可见，爆破挤淤技术的成熟应用，对滩涂围垦工程建设的提升有着决定性的作用。