爆破挤淤法技术

(1) 主要技术内容
通过爆炸冲击作用降低淤泥结构性强度，同时利用抛石体本身的自重使爆前处于平衡状态的抛石体向强度降低处的淤泥内滑移，达到泥、石置换的目的。首先沿堤轴线陆上抛填达到爆炸处理的设计高程与宽度（见图1），形成爆前抛石堤纵断面线⑴，然后在抛石堤前端“泥—石”交界面⑵前方一定位置、一定深度处的淤泥层内埋置单排群药包⑶，引爆群药包，在淤泥内形成爆炸空腔，抛石体随即坍塌充填空腔形成“石舌”，同时抛石体前方和下方一定范围内的淤泥被爆炸弱化，强度降低，抛石体下沉滑移挤淤。随后进行抛石，当淤泥内剪应力超过其抗剪强度时，抛石体沿定向滑移线⑹朝前方定向滑移，达到新的平衡后滑移停止。继续加高抛填，从而又出现新的定向滑移下沉，如此反复出现多次，直到抛石堤稳定为止，此时单循环结束。另外，当新的循环开始时，其爆炸作用对已形成的抛石体仍有密实和挤淤作用。
 
(2) 技术指标
① 爆破参数设计
1) 药量计算
(4)
(1)
(3)
(6)
(5)
(2)
抛石堤推进方向
下一循环
淤泥
淤泥面
水面
堆石体
部分未完全置换的淤泥
持力层
淤泥
⑷—爆后抛石堤断面线； ⑶—单排群药包；
⑵—抛石堤前方“泥-石”交界面； ⑴—爆前抛石堤纵断面线； 说明：
⑸—爆后重新抛石形成的断面线；
⑹—抛石堤定向滑移方向； —药包；
7
Ⅰ 线药量q（kg/m）
 
式中：LH—单循环进尺量，一般为4～7m；
Hmw—计入覆盖水深的折算淤泥深度，m；
Hm—淤泥深度，m；
Hw—覆盖水深，即淤泥面以上的水深，m；
q0—爆破挤淤法单耗，即爆除单位体积淤泥所需的药量（kg/m3），
一般为0.6～1.0。
γw—水重度（kN/m3）；
γm—水重度（kN/m3）；
Ⅱ 单次爆炸xx8药量Q
Q＝（0.8～1.2）B•q
式中：B—堤头处宽度，m。
2) 药包埋深Hb
Hb＝（0.2～0.45）Hmw
3) 药包间距a
一般取为2.0～3.0m。
4) 群药包布药宽度Lb
Lb＝（0.8～1.2）B，m
堤头、堤侧爆炸处理参数的计算基本一致，一次起爆的总药量应根据爆破安全要求进行适当控制。
② 爆破施工
1) 爆破施工流程
施工的主要设备为水上布药船或陆上装药机。爆破挤淤施工的主要流程如下：
Ⅰ 用汽车与推土机抛填石料达到爆炸处理的堤顶高程和拟抛填断面宽度。
Ⅱ 在堤头抛填体前方“泥—石”交界面一定距离处，利用装药机械按设计位置将群药包埋于淤泥中。
Ⅲ 引爆炸xx8药，堤头抛石体向前方滑移跨落，形成“爆炸石舌”。
Ⅳ 马上进行下循环抛填，此时由于淤泥被强烈扰动后，强度大大降低，可出现多次“抛填－定向滑移下沉”循环。当抛填达到设计断面时，进行下循环装药放炮。以后的过程就是“抛填—装药—引爆”的重复循环，一次循环进尺为5～7m，依淤泥性质和现场试验而定。
Ⅴ 在抛石堤进尺达到50m 以上时，进行两侧埋药爆炸处理。经两侧爆炸处理后，堤宽达到设计宽度，两侧抛石堤落底宽度增加，达到设计断面，并基本落底于下卧持力层上，日趋稳定。
2) 质量检查
在施工期和竣工期均应进行检查。可选用以下检查方法：
Ⅰ 体积平衡法一般在施工期采用，适用于具备抛填计算条件，抛填石料流失量较小的工程。根据实测方量及断面测量资料推算置换范围及深度。
Ⅱ 钻孔探测法适用于一般性工程。在抛石堤横断面上布置钻孔，断面间距宜取100-500m，不少于3 个断面；每断面布置钻孔1-3 个，全断面布置3 个钻孔的断面数不少于总断面的一半。钻孔应揭示抛填体厚度、混合层厚度，并深入下卧层不少于2m。
Ⅲ 物探法适用于一般性工程，应与钻孔探测法配合使用。
③ 爆破安全
1) 爆破震动
《爆破安全规程》（GB6722-2003）6.2.2 条规定了爆破震动安全允许标准。在重要建（构）筑物附近进行爆破时，必须进行爆破震动监测。根据《爆破安全规程》（GB6722-2003）规定，爆破震动速度可按照下式进行预测。
 
式中：V—爆破震动速度，cm/s；
K、α—与爆破地形、地质条件有关的系数和衰减指数；
R—爆源距测点间距离，m。
通过对测试数据进行分析，回归出符合当地地形地质条件的震动速度公式进行预测。缺乏实测数据时，可按表1 进行K、α值的选取。
 
2) 水中冲击波安全距离
爆破时水中冲击波安全距离可参照《爆破安全规程》（GB6722-2003）6.3.6之规定进行。
(3) 适用范围
目前国内采用爆破挤淤法置换淤泥软基的厚度一般在4～20m，对于淤泥厚度小于4m 时，可与抛石挤淤、强夯挤淤比较，大于20m 时，须进行论证。
(4) 已有的典型工程
该技术在海军16642 工程防波堤、连云港西大堤、浙江嵊泗中心渔港防波堤、大连港东区围堤、珠海电厂陆域围堤、浙江玉环坎门渔港防波堤、深圳滨海大道、广东汕头华能电厂以及深港西部通道等上百项工程中被成功采用。该技术具有工期短、造价少及工后沉降量小等特点，技术经济效益极其显著，具有极好的应用前景。