堤心石软基处理
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摘要：洞头县北岙后二期围垦工程是目前省内第一个完整采用爆炸置换法处理软土地基的围垦工程，爆炸置换法爆填堤心石及软基处理，使堤心堆石体能落底达到面层的淤泥层底落底宽度及两侧基础宽度，厚度均达到设计断面要求。工程施工进度和质量和进度都达到设计要求，为今后在围垦工程进一步铸造“精品工程”的保证。
关键词：爆炸置换法下填法爆夯法
1、引言
洞头县北岙后二期围垦工程是目前省内第一个完整采用爆炸置换法处理软土地基的围垦工程，爆炸置换法爆填堤心石及软基处理，使堤心堆石体能落底达到面层的淤泥层底落底宽度及两侧基础宽度，厚度均达到设计断面要求。工程施工进度和质量和进度都达到设计要求，为今后在围垦工程进一步铸造“精品工程”的保证。
2、爆炸置换法的设计
“下填法”是对传统“端进法”在类似工程中易产生的不足和缺陷，在研究和试验的基础上提出并经数个工程实践成功的专有技术，其核心是将专制药包埋设于抛石体下面泥中。“下填法”与“端进法”比较，其优点是充分利用爆炸能量并能控制爆破作用方向，加大堆石体置换深度和推进距离，该方法在长江口治理小黄龙出石码头两条海堤工程、大连化学工业治污工程1500米海堤工程、大连北良国家粮油储备区护岸海堤工程、浙江温岭钓浜渔港防波堤等工程中得到成功的应用，已建成后的工程经受了超设计标准的台风考验，其效果和工程质量得到了充分的验证。针对本工程涂面以下断面的设计尺寸，采用“下填法”，使石体置换的深度和宽度能得到充分保证，同时克服传统“端进法”在处理堤身两侧坡脚处出现“死角”和置换不足，以及不易形成石体骨架的现象，从而确保置换效果和工程质量。
“爆炸置换法-下填法”的设计主要为抛填参数和爆破参数设计。
2.1、抛填参数设计
抛填参数主要有抛填顶标高、顶宽度、循环长度，以及超高抛填要求。根据类似工程实例和经验，考虑自然抛填坡比、自然抛填挤淤深度、爆后坡比及淤泥包等边界条件，经计算平衡后，确定本工程抛填参数如表1。
2.2、爆破参数主要有布药线的位置、长度及步距，单药包重量、药包间距和个数，药包埋置标高，一次起爆药量，以及装药结构。参照规范，结合成功的工程实例和积累的经验，经计算比较后，确定本工程爆破参数如表1。
抛填参数和爆破参数汇总表1
项目
断面1
断面2
断面3
堤头
堤侧
堤头
堤侧
堤头
堤侧
抛
填
参数
顶标高m
6.5
6.5
6.5
6.5
6.5
6.5
顶宽度m
26(内11.5,外14.5)
26(内11.5,外14.5)
26(内11.5,外14.5)
26(内11.5,外14.5)
26(内11.5,外14.5)
26(内11.5,外14.5)
循环长度m
6~8
/
6~8
/
8
/
超高要求
＞2.5
/
＞2.5
/
＞2.5
/
爆
破
参
数
布药线位置m
B+（3~5）
A=(内19,外22)
B+（3~5）
A=(内19,外22)
B+5
A=(内19,外22)
布药线长度m
18
51
18
51
18
51
布药线步距m
6~8
/
6~8
/
8
/
单药包重量kg
50~70
70
50~70
60
50
60
药包间距m
3
3
3
3
3
3
药包个数（个）
7
18
7
18
7
18
药包埋置m
-5
-10
-5
-8
-5
-6
一次起爆药量kg
350~490
1260
350~490
1080
350
1080
注：A为距堤轴线的距离，B为抛填桩号。
3、爆炸置换法的施工
3.1施工程序及分段验收
3.1.1本工程爆填堤心石的施工程序如下：
施工准备→测量放样、设置抛填标志→签发抛填、爆破作业通知单→按抛填作业通知单抛填（勤量）→按爆破作业通知单布药（保护好导爆索和起爆网络）→爆前断面测量及石方统计→安全起爆→爆后断面测量→签发下一炮抛填、爆破作业通知单，转入下一循环→推进一定长度（100m）侧向补抛、爆破、爆前后测量→转入下一段
3.1.2施工分段交验
为满足测向爆填和后工序的爆破作业在安全方面的需要，以及控制裸露段长度减少在施工期间的“风损”，爆填堤心石全断面施工完毕后，每推进50~100米作为一个验收段，及时进行自检，合格后报监理验收并转入后工序。其中试验段作为一个独立分段，按试验段有关规定执行。
3.1.3技术间歇与预留沉降量
全断面爆破工序结束后，堤身沉降在前3个月内速率大，之后逐渐减小，约半年后则趋于稳定，故此拟定护面结构在爆破工序全断面结束后3个月以上进行实施，并预留沉降量10~20厘米，具体应依实际观测资料定，并报监理批准、设计认可后执行。
3.2布药方法
为确保按爆破各参数安全、可靠的实施，结合自身经验、专有器具，以及已有设备，经分析对比后，确定本工程布药方法：以陆上装药为主，辅以水上或滩面措施的施工方法。陆上装药机为采用1.6m3挖机经改制而成，配置两套不同的装药器和专有器具分别用于堤头和堤侧。具体施工步骤：装药机就位→药孔定位→装药器就位到设计埋置标高→保护导爆索、装药→起吊移位→起爆网络联结及保护→安全起爆。
4、安全距离计算
本工程位于较开阔水域，爆炸处理施爆均在水下或淤泥中进行，空气冲击波及飞石、淤泥等飞散物影响的安全距离可控制在100m。邻近爆破作业区数百米内无建筑物。根据爆破安全规程，爆炸引起的震动对周围的影响其安全距离可根据以下公式计算：
R=（K/V）1/α·Q1/3
R——爆源与建筑物的距离（m）
V——爆炸震动速度（cm/s）
Q——一次爆炸的炸药量（kg）
K、α——经验系数（本工程取K=450，a=1.65）
安全标准按V=2-3cm/s控制，经计算单次药量Q控制在1200kg以下时，R≤280m，故爆震安全易于控制。
5质量检测
本工程爆填堤心石的质量对海堤的整体稳定至关重要，所以要求采取以下手段检测爆填堤心石的施工质量：
①沉降位移观察：设置观察沉降及位移标志，要求有专人负责观察沉降及位移，出现位移及沉降异常情况及时采取措施，并且立即停工，人员撤离现场。沿坝长方向每25米设置一个沉降观察点，单点观测连续时间不少于3个月，每点测量次数不少于15次。
②断面测量：采用探地雷达勘测，主要目的是查明爆填堤心石与混合过渡层的厚度、断面形状，并对其施工效果进行评价等。探测工作应每30m~40m探测一次。
③抛石体钻孔：在抛石体上钻孔，探明抛石堤下部状态。第一次钻孔应与探地地雷达勘测同步进行，以后每200米左右钻一排（1-5个）抛石孔，钻孔通过抛石层进入第2层淤泥质粘土内1~3m。
④涂面以下坡脚处的爆填堤心石密度应与中间部位的爆填提心石密实度相同。
⑤设计断面以内的淤泥必须清理干净后方可进行理坡等工序。
⑥按现场施工情况设置观测标志，定期进行沉降位移观测。施工完成后保留永久观测点。
⑦断面尺度控制及误差应符合规范要求和安全稳定需要。
6、结论
爆炸置换法是一种新技术，通过在洞头县北岙后二期围垦工程爆填堤心石及软基处理中的成功应用，为今后进一步铸造“精品工程”的保证。
参考文献：
[1]爆炸法处理水下地基和基础技术规程（JJJ/J258-98
