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【摘要】爆破擠淤技術是地基處理方式之一,主要應用于沿海區(qū)域淤泥較深的地質條件。爆破擠淤作為軟基處理的方法之一,具有施工工期短、堤身密實、整體穩(wěn)定性好及節(jié)省投資等優(yōu)點。本文介紹了爆破擠淤的原理,詳細闡明了爆破擠淤參數(shù)計算,分析了施工工藝操作要點,探討了施工過程中的管理。 【關鍵詞】爆破擠淤技術海堤填筑應用質量控制 中圖分類號:O213.1文獻標識碼:A文章編號: 一、前言 爆破擠淤(也稱爆破排淤填石)處理軟土地基是通過置換一定深度的淤泥,使地基達到設計承載力和滿足地基在一定時間內沉降要求的施工工藝。其優(yōu)點是爆破作業(yè)時間短、車輛通過能力強、堤身推進速度快、工程質量可靠等。適用于拋石置換水下淤泥質軟基的防護堤、護岸、海堤等工程?! 《?、爆破擠淤參數(shù)計算 一般情況下,爆破擠淤參數(shù)可按如下公式進行計算: 1、線藥量ql(kg/m) qL=q0•LH•Hmw(1) Hmw=Hm+(γw/γm)•Hw(2) 式中:LH為單循環(huán)進尺量,一般取4~7m;Hmw為計入覆蓋水深的折算淤泥深度,m;Hm為淤泥深度,m;Hw為覆蓋水深,即淤泥面以上的水深,m;go為爆破擠淤法藥量單耗,一般取0.6~1.0kg/m3;γ為水的重度,kN/m³;γm為淤泥重度,kN/m³。 2、單次爆破藥量 Q=(O.8~1-2)B•qL式中B為堤頭處寬度?! ?、藥包埋深 HB=(0.20~0.45)Hmw 4、藥包間距:α=2.0~3.0m 5、群藥包布藥寬度 Lb=(o.8~1.2)B一次起爆的總藥量應根據爆破安全要求進行適當控制。 爆破設計參數(shù) 由于爆破擠淤的平均厚度約8~12m、最深為15m,因此爆破擠淤的機理、裝藥工藝、爆破參數(shù)的設計及施工組織都不同于以往的淺厚度淤泥的爆破擠淤施工。交通部制定的《爆破法處理水下地基與基礎技術規(guī)程》的有效深度適宜在12m以內,而部分新筑堤段的淤泥深度超過12m,超過了上述限定的適用范圍。因此,根據上述公式并參照以往工程經驗和試驗,得到爆破擠淤參數(shù)如下:藥量:單藥包30kg;布藥寬度28-~40m;布藥位置:離石與泥交界線1.5---2.0m;埋藥孔距1.8~2.5m;埋藥深度0.5n--0.8Hm(Hm為處理淤泥層厚度),即5~12m,起爆水深0---2.Om;循環(huán)推進量6~7m;超拋高度1.5--2.0m。 6、裝藥深度的計算 藥包插設深度按下式計算?! 。?.2.4-2) 式中H裝藥器插入深度、即裝藥筒插設刻度線標高,m; H藥炸藥藥包高度,m; H設藥包設計埋入深度,m,按下表選取?! ∷幇O計埋入深度 淤泥厚度折算按下式計算: (5.2.4-3) 式中Hmw計入覆蓋深水的折算淤泥厚度,m; Hm置換淤泥厚度,含淤泥包隆起高度,m; Hw覆蓋水深,即泥面以上的水深,m; γw水重度,knm3; γm淤泥重度,knm3。 三、施工工藝操作要點 1、施工前準備 首先應進行爆破區(qū)及周圍現(xiàn)場的勘察,特別是周圍建筑物設施的安全調查,并送當?shù)毓膊块T和水上安全監(jiān)督部門審查批準,辦理火工品購買手續(xù),發(fā)布爆破施工通告。此后,連同其他資料文件報業(yè)主、監(jiān)理工程師審查批準后實施。同時,根據業(yè)主提供的坐標控制點,水準點,進行實地校核,發(fā)現(xiàn)問題及時提交業(yè)主解決,在施工區(qū)內建立控制網點,水準點,便于控制施工進展,根據設計施工圖紙進行放樣,設立拋填標志?! ?、起爆網路 爆破擠淤施工的起爆網路比較簡單,首先用導爆索加工成起爆體放入藥包中,然后將藥包埋入泥中一定深度處,同時將導爆索引出水面,并與主導爆索相連(并聯(lián)),主導爆索可用單股或雙股,最后用電雷管(或非電雷管)起爆。 3、拋填參數(shù)的設計 拋填參數(shù)的設計是爆炸擠淤達到設計斷面要求的關鍵因素,爆炸擠淤一方面強調爆炸載荷的作用,同時要保證在擠淤時有充足的石料,并盡可能的防止超出設計斷面,因此拋填高程、寬度、進尺等參數(shù)的控制尤其關鍵。根據本工程設計斷面形狀,在爆炸處理軟基施工時,拋填采用堤身先寬后窄的方法,使得爆后水下平臺寬度一次到位,而爆后補拋時堤身縮窄以控制方量,盡量減少理坡工作量。拋填中大塊石盡量拋在堤身外側,以利防浪沖刷?! 。ㄒ唬佁罡叱痰目刂?。根據土工計算原理和堤身設計高度,經過理論分析計算,確定堤身拋填高度。設計原則是:在方便堤面施工、施工期高潮位時堤頂不過水、爆后堤頂不超高的前提下,拋填高度應盡量高,以最大限度地達到擠淤效果;同時要考慮減少平臺上多余石方量,綜合多方面因素?! 。ǘ佁顚挾鹊目刂?。爆破擠淤工程成功與否的關鍵因素之一就是要保證平臺的寬度和厚度,從以往的工程實踐中可以知道,在深厚淤泥中平臺的形成必須在堤頭爆填時一次到位,通過側爆向兩側拉出平臺的作用是有限的,因此在堤頭爆填時就要嚴格控制拋填的寬度。拋填寬度的計算取決于以下幾個因素:斷面總的寬度,拋填高程,泥面高程等參數(shù),同時需要兼顧拋填車輛通行?! 。ㄈ佁钸M尺的控制。采用堤身先寬后窄的方法,使得爆后水下平臺寬度一次到位,而爆后補拋時堤身縮窄。進尺過短易造成坡上大量重復拋填,進尺太長對堤身落底有影響,應綜合考慮實際的地質情況,施工狀況和坡上重復拋填情況,決定進尺長度。 四、 1.施工安全 在施工中嚴格執(zhí)行《爆破安全規(guī)程》,計算水中沖擊波安全允許距離、爆破安全警戒距離;爆破器材由專人領取、管理、記錄爆破器材使用情況。根據國家有關規(guī)定,爆破器材不準在施工現(xiàn)場過夜。每天爆破剩余的爆破器材必須如數(shù)退回炸藥倉庫。對使用爆破器材進行檢查,發(fā)現(xiàn)不合格產品禁止使用。爆破完畢后進行安全檢查,從爆炸物品運輸、使用全程嚴格管理,杜絕了任何可能的爆破安全事故的發(fā)生,做到了零傷亡事故?! ?.環(huán)境安全 嚴格控制一次起爆藥量產生的爆破震動,不超過交通部行業(yè)標準《爆破法處理水下地基和基礎技術規(guī)程》中規(guī)定的抗震能力要求,普通民房的抗震能力為震速V=2-3cm,鋼筋砼框架結構房V=5cm,重力式碼頭V=5-8cm,爆破地震速度計算公式: V=K*(3√QR)acm 式中:R:距爆破點距離,Q:一次起爆藥量,K、a為與傳震介質等有關的系數(shù)、指數(shù),根據經驗對爆炸處理軟基筑堤施工,取K=7450、a=1.65. 3.質量安全 ?。ㄒ唬┕こ藤|量控制標準:施工期與使用期內,不得出現(xiàn)滑移;處理完成后,每20米設置2個沉降觀測點,進行長期沉降觀測,三個月內的工后沉降量不超過30cm;斷面尺寸誤差,理坡后符合工程規(guī)范標準;拋石為混合料,塊度偏大為宜,必須嚴格控制混合石料中的泥、砂含量,控制標準為:泥砂含量小于10%?! 。ǘ┦┕ぶ械馁|量控制要求。爆炸處理前后須進行測量,堤身處理后用經緯儀和水準分別測量縱橫剖面,測量間距2.0m,側向處理前后每10m測量一個橫斷面??⒐r每20m測量一個完整橫斷面?! ?、拋石置換深度檢測。拋石置換深度是保證圍堤穩(wěn)定的重要條件。爆炸處理后拋石置換落底標高誤差為+0~-1.0m,填石落底寬度要求0~2.0m。拋石置換深度與穩(wěn)定性檢驗可從宏觀判斷與多種方法檢測兩方面進行。經上百次爆炸振動作用的圍堤,施工期內如果不出現(xiàn)滑移或過量沉降,從宏觀上可以判斷,在使用期內圍堤的穩(wěn)定性是有充分保證的。拋石置換深度檢測有多種方法,比較常用的有體積平衡法、鉆孔檢測、探地雷達檢測。 結論 通過對爆破擠淤技術的理論研究、施工過程管理和事后分析,爆破擠淤施工需要結合爆破試驗對爆破參數(shù)進行多次修改和優(yōu)化,選擇更為合理的爆破參數(shù),在施工工程中嚴格控制每個施工環(huán)節(jié),最終取得滿意的爆破擠淤效果?! 緟⒖嘉墨I】 [1]連云港港口工程設計研究所.JTJ/"1258--98爆破法處理水下地基和基礎技術規(guī)程[S].北京:人民交通出版社,1999. [2]喬繼延,丁樺,鄭哲敏.爆炸排淤填石法機理研究[J].巖土工程學報,2004,24(3):349.352.
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