黃鏡

【摘 要】 本文結(jié)合某環(huán)島公路工程實(shí)例，詳細(xì)介紹海堤軟基工程采用爆破擠淤的加固原理、施工方法和爆破效果，體現(xiàn)爆破擠淤技術(shù)在海堤軟基工程中應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，對(duì)類似工程提供一些參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】 爆破擠淤技術(shù)；海堤軟基工程；應(yīng)用

1、引言：

根據(jù)不同的地質(zhì)條件和工程要求，海堤軟基工程施工方法有塑料排水板法、深層攪拌樁和爆破擠淤法，都是行之有效的方法。爆破擠淤處理海堤軟基工程主要是通過置換一定深度的淤泥，使地基達(dá)到設(shè)計(jì)承載力和滿足地基在一定時(shí)間內(nèi)沉降要求的施工工藝。其優(yōu)點(diǎn)是爆破作業(yè)時(shí)間短、車輛通過能力強(qiáng)、堤身推進(jìn)速度快、工程質(zhì)量可靠等。根據(jù)本工程的自然條件、地質(zhì)條件和工期短等特點(diǎn)，該海堤軟基工程可采用爆破擠淤處理方法。

2、工程簡介

某環(huán)島公路位于福建省沿海區(qū)域，采用一級(jí)公路兼城市一級(jí)主干道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)時(shí)速60km/h，道路全長5.269Km。其中海堤工程長250m，位于一個(gè)海灣地帶，爆破擠淤填石方量約為15萬方，平均寬度60米左右，平均淤泥厚度10米左右。

2.1工程環(huán)境條件

本工程爆破區(qū)環(huán)境較好，敏感目標(biāo)為向西1000米為民居，大部分為磚混結(jié)構(gòu)民房，向東為大海，其余皆為山地?zé)o人區(qū)。

2.2工程地質(zhì)條件

擬建海堤軟基區(qū)域表部普遍分布厚4.50～13.80m的淤泥，它具高壓縮性、中～高靈敏性，工程性質(zhì)極差，不能作為擬建路堤的基礎(chǔ)持力層。其下部分布的中砂層、淤泥質(zhì)土，工程性質(zhì)較好?？偟内厔?shì)為從岸側(cè)向海域方向頂板逐漸變低，局部坡度較大，對(duì)路堤的穩(wěn)定性存在一定的影響。從上述巖土層分布規(guī)律來看，海堤軟基區(qū)域總體工程地質(zhì)條件較差。

3、爆破擠淤處理軟基加固原理

爆破擠淤填石的方法主要是在堤頭拋石體外緣一定位置的淤泥內(nèi)埋放藥包群，藥包群爆炸瞬間使淤泥向四周擠出形成空腔，堤頭拋石體在重力作用下隨即坍踏滑移或下沉充填空腔形成石舌，經(jīng)多次推進(jìn)爆破，即可達(dá)到淤泥和拋石體最終置換要求。爆破振動(dòng)過程中產(chǎn)生瞬間效應(yīng)使堤后拋石體相對(duì)位移，增加堤身石料的密實(shí)度，達(dá)到成型路堤的工后沉降進(jìn)一步減少的目的。

圖1 路堤爆破擠淤施工圖

4、施工方法

4.1施工準(zhǔn)備

爆破前期，由具備相應(yīng)資格的爆破工程技術(shù)人員編制爆破設(shè)計(jì)書。爆破設(shè)計(jì)書經(jīng)具備相應(yīng)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)或人員評(píng)估審核后，并經(jīng)公安部門和水上安全監(jiān)督部門審查同意，由業(yè)主、監(jiān)理批準(zhǔn)實(shí)施。爆破作業(yè)前，在作業(yè)區(qū)域張貼施工公告、設(shè)置警戒崗哨、避炮防護(hù)設(shè)施和工地警衛(wèi)值班室設(shè)施等。

4.2起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)

（1）爆破器材的選取

選取的炸藥為防水乳化炸藥，用導(dǎo)爆索傳爆，導(dǎo)爆雷管起爆，如需要分段起爆時(shí)，段與段之間加高段位非電雷管。

（2）爆破器材的使用

本工程使用200mm直徑的防水乳化炸藥，首先將防水乳化炸藥切割成規(guī)定重量的藥包，裝入編織袋中；根據(jù)裝藥深度和水位情況，將導(dǎo)爆索切割成一定長度的段落，個(gè)數(shù)與藥包個(gè)數(shù)相同，切割導(dǎo)爆索時(shí)必須用鋒利的刀片切割，不得用剪刀或其它鈍器切割；導(dǎo)爆索一段做成起爆體，用防水膠布綁緊，切割過的導(dǎo)爆索頭部為防止水滲入，也需要用防水膠布纏緊；將做好的導(dǎo)爆索起爆體插入藥包中，將編織袋口用繩捆緊，同時(shí)在藥包中部捆綁一至二道腰繩；選取20m腳線的導(dǎo)爆雷管，每個(gè)藥包插入2發(fā)雷管；將藥包埋入淤泥中一定深度后，將導(dǎo)爆索引出水面，并與主導(dǎo)爆索相連，主導(dǎo)爆索與支導(dǎo)爆索搭接長度不得小于30cm，支導(dǎo)爆索與主導(dǎo)爆索傳爆方向夾角不得大于90?，主導(dǎo)爆索可用單股或雙股，藥包串聯(lián)后，將主導(dǎo)爆索拉上堤頭；拉上堤頭的主導(dǎo)爆索端部，做出爆頭，將起折成4股，長度20cm，將導(dǎo)爆雷管放在中間，用防水膠布纏緊，電雷管的聚能穴應(yīng)朝向?qū)П鱾鞅较?，起爆激發(fā)槍與導(dǎo)爆管管腳線相連（在此過程中，電線一段必須短路，并由專人看管）；最后用激發(fā)槍起爆導(dǎo)爆雷管。

4.3爆炸藥量控制

根據(jù)堤身設(shè)計(jì)、淤泥物理力學(xué)特性、海況條件及以往類似工程的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)，先做試驗(yàn)爆破，再根據(jù)試驗(yàn)爆破后拋石體下沉效果分析，修正爆炸藥量。拋填參數(shù)和爆炸參數(shù)是影響爆炸處理軟基施工質(zhì)量的兩個(gè)重要因素，施工中必須嚴(yán)格控制拋填參數(shù)和爆炸參數(shù)，并協(xié)調(diào)好拋石填料與爆炸處理的作業(yè)關(guān)系。

4.4布藥作業(yè)

采用液壓式布藥機(jī)裝藥。液壓式裝機(jī)由大型挖掘機(jī)、液壓伸縮臂和裝藥器組成，裝藥器由多節(jié)無縫鋼管對(duì)接而成，裝藥器的底部安裝一個(gè)采用細(xì)鋼絲繩自動(dòng)控制的艙門，利用液壓伸縮臂的振動(dòng)作用將裝藥器壓到淤泥下，達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，松開底部艙門的鋼絲繩，緩慢提起裝藥器，完成在淤泥中裝藥作業(yè)。

圖2液壓式布藥機(jī)裝藥圖

4.5施工要點(diǎn)

（1）根據(jù)堤身斷面接近竣工斷面，后續(xù)工程施工方便，成本低等特點(diǎn)，爆破處理軟基時(shí)，可采用堤頭爆炸、兩側(cè)布藥爆炸和坡腳爆夯三道工序，相應(yīng)拋填采用“堤身先寬后窄，石料外大內(nèi)細(xì)”的方法；

（2）根椐土工計(jì)算原理和堤身設(shè)計(jì)斷面，經(jīng)過理論分析計(jì)算，確定堤身拋石體高度和寬度。通過拋石體高度和寬度的控制，最大限度地達(dá)到擠淤效果，又能保證堤上拋填車輛和布藥機(jī)具的運(yùn)行方便和安全，爆破后路堤頂面不能超高，堤身寬度尤其是堤身兩側(cè)平臺(tái)寬度得到保證，減少刷坡工作量；

（3）施工過程中，通過及時(shí)斷面測量，及時(shí)調(diào)整拋石體數(shù)量和爆破參數(shù)，確保提身斷面的完整性，確保拋石體一次落在堅(jiān)實(shí)層上，并形成“石舌”。

5.施工質(zhì)量檢測

5.1質(zhì)量檢測方法

海堤軟基工程爆破擠淤結(jié)束后采用沉降位移觀測法對(duì)施工結(jié)果進(jìn)行質(zhì)量檢測，每50米設(shè)置一個(gè)沉降位移觀測點(diǎn)，單點(diǎn)連續(xù)觀測時(shí)間不少于3個(gè)月，每點(diǎn)測量次數(shù)不少于10次。為了更加直觀反映質(zhì)量結(jié)果，輔助采用鉆孔探摸法，即直接探明拋石體置換淤泥的落底狀況，根據(jù)本工程的實(shí)際情況，鉆孔探摸不少于2個(gè)橫斷面，且第一次鉆孔與探地雷達(dá)同步進(jìn)行，鉆孔應(yīng)通過拋石體并深入下臥持力層不少于2m，以判明各土層的物理力學(xué)性質(zhì)。

5.2質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

拋石體為自然級(jí)配的混合料，在其規(guī)格與質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)施工文件要求的前提下，其塊度以偏大為宜。

每炮準(zhǔn)爆率不應(yīng)低于90%，如不能滿足，應(yīng)重新補(bǔ)爆一次或減少下一炮的進(jìn)尺量。相鄰兩炮拋填進(jìn)尺與設(shè)計(jì)進(jìn)尺之差不應(yīng)大于0.5m。如果單炮堤頭爆炸進(jìn)尺超出設(shè)計(jì)規(guī)定的長度范圍，下一炮應(yīng)及時(shí)縮短進(jìn)尺，保證連續(xù)三炮的堤頭爆炸平均進(jìn)尺小于設(shè)計(jì)進(jìn)尺。

6 爆破效果比較分析

6.1工后沉降量小，處理效果好。如果采用其它處理深層軟基的辦法，終結(jié)沉降年限長，而采用爆破擠淤處理后的軟基在幾個(gè)月就終結(jié)沉降，從根本上避免軟基路段由于不均勻沉降差異產(chǎn)生路面一系列病害問題；

6.2后續(xù)工期不受影響。由于采用爆炸擠淤處理后的軟基工后殘余沉降量小且無須堆載預(yù)壓，后續(xù)項(xiàng)目如上部填方工程和路面工程施工不受影響；

6.3機(jī)械設(shè)備常規(guī)。爆破擠淤所需機(jī)械設(shè)備主要是挖掘機(jī)、布藥機(jī)、起爆器、雷管檢測器和警報(bào)器等，一般施工企業(yè)自有這些設(shè)備，可隨時(shí)調(diào)運(yùn)使用；

6.4造價(jià)低。爆破擠淤主要成本為拋石體和爆破成本，工程造價(jià)相對(duì)較低，而采用其它辦法單純就真空堆載預(yù)壓成本就高達(dá)300元/m2以上。

7 結(jié)束語

通過本工程應(yīng)用爆破擠淤處理技術(shù)和事后總結(jié)分析，在施工工程中嚴(yán)格控制每個(gè)施工環(huán)節(jié)，特別對(duì)拋填參數(shù)和爆破參數(shù)要進(jìn)行多次修改和優(yōu)化，才能達(dá)到速度快，堤身穩(wěn)定性高，工后殘余沉降小和造價(jià)低等效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張建軍，海堤施工中爆破擠淤技術(shù)的應(yīng)用，建材與裝飾，2011年第5期

[2] 江玉濤，李華，爆破擠淤技術(shù)在海堤填筑中的應(yīng)用，施工技術(shù)，2012年第15期