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1、惠生重工秀山围涂工程控制加载爆炸挤淤置换法处理软基施工组织设计 编写：屈 兴 元 江 礼 凡审核: 江 礼 茂 宁波科宁爆炸技术工程有限公司2010年4月 目 录一、设计依据及参考资料二、工程概况三、自然及地质条件31、场地地形地貌32、气象水文33、场地工程地质条件34、岩土工程分析与评价四、爆炸处理软基施工方案 41、爆炸处理软基技术简介 42、本工程爆炸处理软基施工施工特点 43、总体施工方案及施工流水作业 44、施工工艺流程 45、施工准备 46、装药机具的选择47、淤泥包的应用的施工工艺 48、爆炸法处理软基工程施工方法及工艺说明五、爆破器材的选择与使用 51、爆破器材的选择 52、
2、爆破器材的使用 53、爆破网路的连接六、抛填及爆炸参数设计计算 61、设计计算分段 62、抛填参数计算 63、爆炸参数的计算 64、药包埋深HB的计算65、设计成果66、合龙段的处理 七、质量控制与检测 71、工程质量控制程序 72、工程质量控制标准 73、工程质量保证措施 74、工程质量检测方法 75. 工程竣工验收资料 76、爆炸处理软基施工及质量检测程序框图 八、爆炸安全分析及保证措施 81、安全分析 82、安全保证措施83、环境保护84、防台措施 九、施工机具及人员组织 91、施工机具 92、施工组织机构 十、施工进度计划及工期十一、 几点说明2惠生重工秀山围涂工程控制加载爆炸挤淤置换
3、法处理软基施工组织设计一、设计依据及参考资料1、浙江惠生重工秀山围涂工程施工图，舟山市水利勘测设计院设计。2、爆破安全规程(GB6722-2003)，中华人民共和国国家标准。3、爆炸法处理水下地基和基础技术规程（JTJ/T-258-98），交通部行业标准。4、水运工程爆破技术规范（JTJ286）。5、堤防工程施工规范（SL260-98）。6、浙江省海塘工程技术规定。7、民用爆炸物品管理条理，国家行政法规，2006年4月26日。8、控制加载爆炸挤淤置换法（专利号：03119314.5）.9、爆炸置换法处理围垦软土地基技术的研究与推广科研项目技术报告,浙江省围垦技术开发中心，2004年12月。二、
4、工程概况1、工程位置秀山岛座落于舟山群岛中部，岱山岛的南部，本岛面积22.8km2，系岱山县第四大岛，东濒黄大洋，南隔灌门水道与定海区干榄镇交界，南临大猫洋，北与高亭镇的官山岛相望。惠生重工秀山围涂工程位于舟山市岱山县秀山岛北侧。三、自然及地质条件.1 场地地形地貌拟建场地位于舟山市岱山县秀山岛，地貌单元属浙东丘陵滨海岛屿区，为天台山北延余脉。场区地貌由剥蚀残丘地貌、滨海平原地貌及滩涂地貌组成。剥蚀残丘地貌分布于场区东部和西部，地形起伏相对较大，山体坡度2040，植被发育。滨海平原地貌位于场区中部，地形平坦，地面高程为0.33.50 m左右，主要分布为村庄、农田和水塘。滩涂地貌分布于场区北侧，
5、地面高程为-0.32.60 m左右。海岸地貌分为岩质海岸、滩涂泥质海岸和水下岸坡，岩质海岸一般为海蚀崖和礁石，坡度较陡，基岩裸露；滩涂泥质海岸，坡度较缓，一般为13，直接分布为海相淤泥；水下岸坡，地形坡度830，自南向北渐陡，高差可达15m。室内渗透试验成果表 表2层 号样 号样底深(m)实测渗透系数(cm/s)平均值(cm/s)垂直水 平垂直水 平1ZK10-326.87.82E-73.96E-76.19E-85.48E-8ZK11-325.0/9.62E-7ZK13-212.05.92E-74.81E-7ZK15-16.04.71E-73.91E-7ZK17-222.06.29E-75.1
6、1E-72ZK10-533.04.19E-84.74E-84.24E-83.11E-8ZK11-531.44.00E-83.57E-8ZK13-423.05.11E-81.90E-8ZK13-634.24.99E-82.80E-8ZK15-536.0 2.91E-82.56E-8.气象水文1、气象场区属北亚热带南缘海洋季风气候区，其气候特征为温暖湿润，冬无严寒，夏无酷暑。多年平均气温16.3C。，最热8月，极端最高气温39.1 C。,平均气温25.828.0 C。;最冷1月，极端最低气温-6.1 C。，平均气温5.25.9 C。多年平均降水量1293.7mm，最大年降水量1976.5mm，最小
7、年降水量604.0mm，多年平均相对湿度为78.5%。年平均日照19412257小时，太阳辐射总量为41264598焦尔/平方米，无霜期251303天。本区风向风速随季节变化明显，呈现偏北风和偏南风两个强风向，各向平均风速在2.36.0m/s之间。由于受季风不稳定性的影响，79月易受热带风暴（台风）侵袭，风力最大超过12级，台风平均每年影响3.9次，是本区常见的灾害性天气。2、水文场区地表水具有明显海岛特征，主要分布为水塘、沟渠。水塘多呈矩形，与海域仅有一坝之隔，且有水闸相通，水深0.51.5m，其水质和水位均受海潮影响较大。丘陵区水系不发育，分布为干沟，仅在雨后有间歇性水流。本区海域受非正规
8、半日潮控制，平均涨潮历时5小时42分，落潮历时6小时49分。根据岱山长期验潮站资料，其潮汐特征为：极端高潮位3.08m，极端低潮位-2.11 m，平均高潮位1.10 m，平均低潮位-0.81 m，平均海平面0.21 m，最大潮差4.02 m，最小潮差0.04 m，平均潮差1.91 m。本海域的风暴潮以台风风暴潮为主，主要发生于多台风的610月，是危害本海域最严重的自然灾害之一。本海域潮流属于非正规半日浅海潮流，潮流运动以往复流运动形式为主，水域落潮流流速要大于涨潮流流速，潮流流速依次按大、中、小潮汛递减，流速在垂线上分布亦由表及底逐渐减弱，该处落潮流为优势流。落潮流历时要长于涨潮流。涨、落潮流
9、的流向基本上与等深线的走向一致。.场地工程地质条件 场地岩土层描述各工程地质（亚）层划分及评述根据野外钻探揭露，场地自上而下主要分布有第四系全新统滨海、浅海相沉积淤泥质土、粘性土；上更新统粘性土、残坡积的含砾砂粉质粘土等。下伏基岩为侏罗系上统西山头组（J3x）的火山碎屑岩，属浙东南陆相火山岩区，主要为凝灰岩，块状构造，微风化岩石致密、坚硬。根据本次钻探揭露、土试成果并结合规范，将场地勘探深度以浅的岩土层按其成因时代、埋藏分布规律、岩性特征、及物理力学性质划分为5个工程地质层、7个工程地质层亚层，现自上而下分述如下：1、 Z层抛填体（Q4me） 杂色，松散稍密，主要由块石、碎石组成，块石最大径可
10、大1m。全址有9个钻孔揭见，层厚为14.30m24.20m。2、1层：淤泥质粉质粘土（Q4m）灰色, 流塑，饱和，局部略显层理，夹粉土、粉砂薄层及团块，含贝壳碎屑、有机质、腐植物、云母，顶部.20.5m一般呈流泥状。无摇震反应，切面稍光滑无光泽，干强度中等，韧性试验中等。该层全址有分布，层厚为0.70m30.60m，顶板标高为-0.31m-26.9m。3、2层：粘土(Q4dl-pl)灰黄灰兰色, 可塑硬塑，厚层状，局部偶夹粉土层,含泥钙质结核，土质不均匀，中压缩性,无摇震反应，切面光滑，干强度高，韧性试验高。该层全址有16个钻孔揭见，层厚为2.60m14.60m，顶板标高为-18.97m-31
11、.1m。4、3层：粉质粘土（Q4m）灰色, 软塑软可塑，厚层状，偶夹粉土，中偏高压缩性，无摇震反应，切面稍光滑无光泽，干强度中等，韧性试验中等。全址8个钻孔揭见，层厚为2.50m4.20m，顶板标高为-30.34m-40.46m。5、4-1层含粘性土砾砂(Q3dl-pl)浅黄色，中密，砾石含量约占40，粗砂含量约占20，中砂含量约占5左右，余为粘性土，呈可塑状。全址15个钻孔揭见，揭露厚度为1.90m7.90m，局部未揭穿，顶板标高为-23.73m-43.46m。6、4-2粘土（Q3dl-pl）灰黄、黄褐色，可塑，厚层状，局部偶夹粉土层,含泥钙质结核，土质不均匀，中压缩性,无摇震反应，切面光滑
12、，干强度高，韧性试验高。该层全址有11个钻孔揭见，层厚为1.70m10.20m，局部未揭穿，顶板标高为-37.94m-45.76m。7、5层：强风化凝灰岩（J3x）浅黄色，凝灰质结构，块状构造，节理裂隙发育，以近直立状和水平状最为发育，见铁锰质渲染，间隙见泥砂质充填，岩石破碎成碎石状。全址Z3、Z4、Z5号钻孔揭见，未钻穿，最大揭露厚度2.30m，顶板标高为-30.29m-34.38m。各岩土层埋藏分布特征见工程地质剖面图3-13-9及附表2“各勘探孔分层深度、高程、层厚一览表”。各岩土层物理力学性质指标统计及指标的选择1、物理力学性质指标的统计以上节划分的各工程地质亚层作为统计单元，对地基土
13、物理力学性质指标进行统计。统计方法按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）中有关规定进行。对于室内土工试验指标，首先对各层土试指标逐个进行对比分析，剔除个别异常值，然后按照Grubbs准则，统计出各层指标的统计样品数、最大值、最小值、算术平均值，6个者提供变异系数，统计结果详见附表3“物理力学性质指标统计成果表”，各工程地质（亚）层平均压缩曲线详见图5-15-4。其中抗剪强度指标C、值均为峰值，未经折减。对于原位测试指标，主要是重型动力触探试验和标贯试验指标，分别统计出实测锤击数的最大值、最小值、算术平均值、变异系数及统计个数。重型动力触探试验指标统计结果见附表5、附表6。2、统计成果分
14、析根据上述统计成果各种指标的对比分析，各项指标反映了土的基本特性，指标准确可靠。从不同指标分析：一般地基土的主要物理性质指标（含水量、天然重度、天然孔隙比、液限、塑性指数、液性指数）的变异系数在0.1左右，仅个别大于0.1，属低变异性指标；力学性质指标（压缩系数、压缩模量）的变异系数一般在0.10.2之间，属中变异性指标，这反映了地基土的真实特性。从不同土层分析：一般各粘性土层各指标的变异系数较小，各混合土层的变异系数相对较大，这同这些土层本身性质较不均一，取芯取样，包装运输，开样测试等一系列环节中不可避免地存在一定扰动有关，也反应了地基土的真实特性。总体而言，对于同一层位的试验数据离散性较小
15、，说明本次层位划分是合理的。3、地基土设计参数的选用对于岩土的物理性质（含水量、天然重度、天然孔隙比、液限、塑性指数、液性指数）和压缩性指标一般以统计成果的平均值作建议值；对于抗剪强度指标，一般以统计成果的标准值作建议值。当样品数不足6件时，采用小值（或大值）平均值或结合经验提供建议值。对于原位测试指标：重型动力触探试验和标贯试验击数均为实测锤击数，未经杆长修正，以各层测试统计成果的标准值作为设计参数。地质构造本区地质构造位于浙闽粤燕山期火山活动带的北段。燕山晚期强烈的火山喷发，形成了巨厚的火山碎屑岩。昌化普陀断裂经过册子岛南部海域通过，温州镇海北北东向断裂带从册子岛西部海域通过，龙泉宁波北东
16、向断裂贯穿定海，形成了以北东向、北北东向断裂为主，北西向、北北西向和南北向断裂相辅的断裂骨架。昌化普陀断裂及温州镇海北北东向断裂在上新世早更新世曾有过活动,中更新以来活动微弱趋于平静,晚更新世以后未有活动。区内节理和风化裂隙较发育，致使场地下伏基岩破碎。不良地质现象本次勘察发现（1+320至1+425）段已爆破挤淤施工的海堤在施工时深度未到达2层可塑的粘土层，抛填体层底处于1层淤泥质粉质粘土层中，以至于造成该段海堤出现不同程度的沉降、开裂现象。未施工段海堤施工时应加深爆破挤淤深度，以确保抛填体进入2层可塑的粘土层，当2层粘土缺失时以进入1层淤泥质粉质粘土以下首见持力层。施工时还应注意对水下岸坡
17、稳定性的影响，尤其是场地北面，水下岸坡地形坡度可达2030，高差一般可达1015m左右。地下水与地表水1、地下水特征及类型拟建场地地下水主要为赋存于浅层土中的孔隙潜水、中下部砾砂层中的微承压水及基岩裂隙水。潜水长期接受海水的补给。受上覆粘性土层的相对隔水作用，中下部砾砂层中的孔隙潜水具微承压性。基岩裂隙水富水性不均一，水量一般较贫乏。2、海水腐蚀性评价根据本场地海水水质分析报告，按岩土工程勘察规范（2009年版）评定：拟建场地环境类型为类，根据水质分析资料，海水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋长期侵水段具微腐蚀性，干湿交替段具中腐蚀性，对钢结构具中腐蚀性。场地类别及地震效应1、
18、场地土的类型及场地类别本场地浅部分布有软弱土层, 属对建筑抗震不利地段。结合场地钻孔资料按建筑抗震设计规范（GB50011-2001）可将场地范围内场地类别初步划分为III类。2、场地地基土液化可能性判定根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），场地地震动峰值加速度为0.10g，相当于场地地震烈度度区。根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）规定，当抗震设防烈度大于或等于7度，在地面下20m深度范围内存在有饱和砂土和饱和粉土层时，应经过勘察进行液化判别。本次勘察资料表明，地表下20m深度范围内无饱和的砂土、粉土分布，本场地为不液化场地。 .4岩土工程分析与评价场地构造稳定性
19、分析根据拟建场地的工程地质条件，本场地属稳定场地，适宜建造各类建（构）筑物。该地区潮流及波浪的冲淤作用较弱，岸滩侵蚀和堆积作用也弱，不会出现大冲大淤现象，未见有潜蚀及沙丘的不良地质作用，场地岸滩地形坡度小，所以在现状地形条件下场地岸坡及岸滩动态稳定。岩土体评价Z层抛填体，松散稍密。1层淤泥质粉质粘土，流塑状态，具高含水量、高压缩性、高灵敏度的特点，工程力学性质较差；2层含粘土，可塑，工程力学性质较好；3层粉质粘土，软塑，工程力学性质一般；4-1层含粘性土砾砂，中密，土质不均匀，工程力学性质较好；4-2层粘土，可塑，工程力学性质较好；5层强风化凝灰岩，裂隙发育，工程力学性质好，该层顶板起伏变化较
20、大；勘察结果表明，场地内上部覆盖层厚度变化较大，其中浅部分布的1层淤泥质粉质粘土和3层软塑的粉质粘土性质相对较差，具高含水量、高灵敏度、高压缩性及触变、蠕变等特性。地基基础方案场地内大部分地段上部分布有性质较差的软弱淤泥质土分布，土层承载力低，渗透性能差，且具有高含水量、高灵敏度、高压缩性及触变、蠕变等特性。故该段海堤应结合海堤的性质及结构要求对地基土进行处理。1、海堤堤基对海堤堤基区宜采用爆破挤淤法施工，在爆破挤淤施工工程中应加深爆破挤淤深度，以确保抛填体进入2层可塑的粘土层，当2层粘土缺失时以进入1层淤泥质粉质粘土以下首见持力层。施工时还应注意对水下岸坡稳定性的影响，。施工应分期进行，逐级
21、加荷填筑，严格控制加荷速度率；并进行施工过程的安全监测。四、爆炸处理软基施工方案4.1爆炸处理软基技术简介爆炸处理水下及饱和土软基，国外起始于30年代，国内于60年代开始用爆炸技术处理水下软基。80年代由中国科学院力学研究所、连云港建港指挥部、连云港锦屏磷矿、交通部第三航务工程勘测设计院合作，在连云港通过试验成功地应用于海上筑堤，并在此经验基础上申请了专利“水下淤泥质软基的爆炸处理法”（简称爆炸排淤填石法）。根据有关资料,爆炸排淤填石法筑堤的基本原理是：在抛石体前缘一定距离和深度的淤泥质软基中埋放药包群，起爆瞬间在淤泥中形成空腔，抛石体随即坍塌充填空腔形成石舌滑向爆坑，达到置换淤泥的目的。 爆
22、炸排淤填石法可以认为是“开挖换填”的延伸， 其要点是：1、泥上要有覆盖水；2、施工从起始端采用陆上抛填；3、炸药埋入抛填体前面泥中0.450.55倍淤泥深；4、爆炸使抛填体向前塌落，软土被排开，石料一次落到坚实层上，并形成“石舌”, 5、炸药包埋入泥中的位置符合限定条件。爆炸排淤填石法因要求“石料一次落到坚实层上”，只对淤泥较薄的情况是适用的，据此编写的规范虽对淤泥厚度有一定放宽，但也认为合适的淤泥厚度为412米，同时，按照“爆炸排淤”的机理，爆炸用药量要极大，定额规定单耗在0.45kg/m以上, 不安全也易造成浪费。因此对淤泥厚度较大的工程，只有“爆炸排淤”是不够的，严格意义上的爆炸排淤填石
23、法已不能适用。此法主要考虑了爆炸的作用，而忽视了淤泥的物理力学性质和抛填石料的自重作用，由于受爆炸效果的限制和泥、石互动的影响，易造成抛填体最终断面和落底深度难以控制，使得部分海堤、尤其是在深厚淤泥上筑堤时产生堤身落底深度不够或超深、两侧平台宽度不到、堤身不稳等质量缺陷。特别地，对软土层深厚，堤身为泥石部分置换的“悬浮式”结构时，爆炸排淤填石法要求“石料一次落到坚实层上”会造成石料超方, 造成经济损失，因此，爆炸排淤填石法对处理堤身为泥石部分置换的“悬浮式”结构是不适用的。经多年理论研究，基于土工计算原理，在总结抛石挤淤和爆炸处理软基工程经验的基础上，在参与浙江省水利厅的“爆炸置换法处理围垦软
24、土地基技术的研究与应用”科研项目过程中，在洞头县北岙后二期围垦西围堤爆炸处理软基时提出了“控制加载爆炸挤淤置换法（简称爆炸置换法 或 爆炸挤淤置换法）” ，控制加载爆炸挤淤置换法是“抛石挤淤置换”的延伸。其要点是：（1）根椐土工计算原理和堤身设计高度，经过分析计算确定堤身抛填高度。通过抛填高度的控制，最大限度地达到自重挤淤效果，又能保证堤上抛填车辆和布药机具的运行方便和安全，爆后堤顶不能超高；（2）根据抛填计算高度值和堤身设计断面，计算堤身抛填宽度。通过抛填宽度控制，使爆炸施工完成后堤身宽度尤其是堤身两侧平台宽度得到保证，同时尽量减少理坡工作量；（3）由抛填高度和宽度计算堤身自重加载挤淤深度，
25、确定堤身要达到设计深度还需要挤除的淤泥厚度值。（4）根据以上参数值由爆炸作用原理和经验确定爆炸参数。（5）施工中，通过及时的测量、统计分析，调整和控制抛填和爆破参数，确保堤身断面的完整形成。在爆炸置换法中，土及填料的物理力学性质是内因，控制抛填加载是手段，必要的爆炸是使挤淤过程得以快速完成的附加外载。炸药爆炸的作用效果表现为五个方面：（1）、爆炸成坑：爆炸产生的高温、高压，使土体破坏并被抛掷出去，在药包附近形成爆坑，达到排出淤泥的目的。（2）、堤身爆振下沉：爆炸产生地基振动，其最大加速度可达100g（为重力加速度），由于抛填体容重大于其周围的水和泥，在堤身振动时产生的附加动应力使堤下土体破坏被
26、挤出，堤身下沉。（3）、爆炸使堤身密实：堤身经多次爆炸振动，密度可达20kN/m3以上，可减少堤身在使用期的自身压缩量，并提高堤身抗冲刷能力。（4）、爆炸使淤泥弱化：在施工过程中，由于堤头爆炸多次作用，在石料抛填之前，需要挤除的部分淤泥已受多次震动，强度弱化，有利于堤身下沉。（5）、爆炸加速固结：爆炸产生的冲击及附加动载，有利于堤下持力层加速固结，减少堤身工后沉降量。总之，通过控制加载（抛填和爆炸）挤淤，形成泥石置换；使堤身形成最接近设计的断面（落底深度和堤身宽度），达到控制工程质量和造价的目的。本工程拟派驻现场的爆炸处理软基施工负责人及主要技术人员就是“控制加载爆炸挤淤置换法”的发明人，主持
27、过近二十项爆炸处理软基筑堤的施工，已成功地将“控制加载爆炸挤淤置换法”应用于洞头县北岙后二期围垦西围堤、杨文围垦工程等多个工程中，根据几年来的理论探讨和工程实践，爆炸挤淤置换深度在多处已突破20m，其中浙江省洞头县杨文围垦工程等多个工程挤淤置换深度超过30m。实际上“控制加载爆炸挤淤置换法”在理论上可达到“设计图要求置换多深，施工就可以做到堤身落到什么深度”。4.2本工程爆炸处理软基施工特点在施工中应注意以下几个特点：（1）、本工程（1+320至1+520.2）段已其他单位采用爆破挤淤法进行施工，但（1+320至1+425）段海堤在施工过程中出现不同程度的沉降、开裂。施工环境和地质情况十分复杂
28、。（2）、 工期：本合同主体工程全部爆填堤心石约12万m3、堤长130 m，爆炸处理软基约130m,整个工程在50天月完成，爆炸处理软基施工强度极大。（3）、自然条件较差：本工程地处外海，施工和生活条件较差，受风浪和台风影响较大；同时，需处理的软基地质条件相对复杂，由于堤身下卧土层为淤泥质粘土夹粉土、砾粉质粘土和强风化凝灰岩，如何使堤身达到设计断面又尽量使下卧土层少受影响，降低堤身工后固结沉降量，也是施工难点。上述几方面都不利于爆炸挤淤施工，不但需要加大炸药量、增大工程成本，如方案措施不力，可能造成质量缺陷，影响工程施工的正常进行。（4）、工程量的控制问题: 本工程淤泥层深厚，如何使堤芯达到设
29、计断面、保证堤身稳定和沉降量满足设计要求而不超方造成经济损失, 是本工程的重点.4.3 总体施工方案及施工流水作业本工程施工采用“爆炸置换法”,根据设计断面形状和堤身结构特点，在爆炸处理软基施工时，抛填采用“堤身先宽后窄，石料外大内细”的方法，爆炸采取“堤头爆炸，两侧爆炸，外侧爆夯”的工序施工。使得堤头抛填爆后水下平台宽度一次到位，而爆后补抛时堤身缩窄以控制方量，尽量减少理坡工作量。大块石尽量抛在堤身外侧，以利防冲抗浪，同时为抛石护坦和护面施工储备块石。内侧抛细料有利于防渗，便于土工布铺设。根据“控制加载爆炸挤淤置换法”施工原理和工程经验，本工程堤头爆填对堤身的影响距离会达到2040米以上，因
30、此施组设计堤头未进行侧向爆填段长度一般最少留40米。即，堤头爆填推进长度大于40米后，才可进行侧向爆炸。侧向爆炸后即可进行外侧坡脚爆夯。侧向爆填和坡脚爆夯的一次处理长度一般为30-60米，台风期短一些。外侧坡脚爆夯后，可进行理坡、护面和抛石护坦抛填。未侧爆段侧爆及爆夯段堤头理坡、护面抛石护坦等施工堤 身各施工工序分段长度示意如下图。44 施工工艺流程主要的施工流程为：施工准备测量放线堤头抛填爆炸抛填循环堤身侧爆循环堤外侧坡脚爆夯循环爆后挖泥、抛石、理坡跟进检测验收主要施工工艺的内容为： （1）测量放线：根据业主单位提供的坐标控制点，设立施工水准点及辅助施工基线，水准点及基线应设置在不受干扰、牢
31、固可靠且通视好、便于控制的地方。同时，据此设立施工标志、水尺等，并根据设计施工图进行放样，设立抛填标志。（2）堤身抛填：严格按施工组织设计确定的抛填宽度和高度进行堤身抛填。（3）堤头爆炸：当堤身抛填达到设计参数后，根据施工组织设计文件要求的数量和重量制作药包，在堤头正面及侧面布设群药包，实施堤头爆炸。（4）爆后循环：堤头爆填后补抛并继续向前推进，当抛填达到设计进尺后，再次在泥中埋药爆炸，这样，“抛填爆炸抛填”循环进行，直至达到设计堤长，如图2所示。 原泥面堤头爆填推进示意图堤头爆后补抛纵断面堤头爆后纵断面形状4-6m淤泥包爆前临时加高2m左右爆后堤顶高程图2 （5） 两侧爆炸：堤身向前延伸一定
32、长度后，要进行两侧爆炸处理（侧爆）。在两侧爆炸前，堤两侧出现较高的淤泥包，如处理不当，抛填体坡脚宽度和厚度难以保证，这是大部分海堤出现质量事故的主要原因。“控制加载爆炸挤淤置换法”在堤头爆填时已基本确保了堤身两侧的宽度，淤泥包的存在，使得必须经过侧爆才能保证平台落底深度和密实度，并保证护面稳定。施工时炸药必须埋入泥中一定深度。侧爆一次处理长度，一般视工程具体情况而定。本工程设计在堤身前进40米以后，开始侧爆处理，一次处理长度30米左右。现场作业将根据波浪与泥包隆起情况调整.（6）坡脚平台爆夯： 侧爆处理完成后，即可进行外侧坡脚平台爆夯，确保平台的厚度、密实度和稳定。（7） 对堤内外侧进行挖泥并
33、补抛基础块石，对水下平台不足的部分补抛大块石，平整坡面，挖除多余的石料。然后抛填抛石护坦和进行护面等后续工程施工。（8）施工检测：在每次爆炸前后，进行堤身断面测量和抛填量统计，采用自沉和爆沉累计算法及体积平衡法等进行分析，发现与设计有偏差时，及时调整抛填和爆破参数。根据设计要求，部分或全部爆炸施工完成后，进行钻孔探摸及探地雷达法检测验收。 A堤顶、堤头抛填推进形状4-6mABCBC图3 堤顶、堤头平面示意图堤头抛填自沉断面堤头爆后沉降断面55泥面泥面第一次爆填前后横断面图AA第一次堤头爆后补抛多次堤头爆后补抛第一次堤头爆后泥下断面多次堤头爆后泥下断面泥面泥面多次爆炸处理后横断面图B-B45m侧
34、爆前断面侧爆后堤顶补抛断面侧爆后堤底预估断面泥面侧爆处理后断面图C-C40m+3.50侧爆药包45施工准备施工开始前，首先应进行爆破区及周围现场的勘察，特别是周围建筑物设施的安全调查；按规定将有关材料送当地公安部门审查批准，办理火工品购买手续。此后，连同其他资料文件报业主、监理工程师审查批准后实施。同时，根据业主提供的坐标控制点，水准点，进行实地校核，发现问题及时提交业主解决，在施工区内建立控制网点，水准点，便于控制施工进展，根据设计施工图纸进行放样，设立抛填标志。泥面药室（药包）底开门钻杆挖掘机导爆管采取补救措施不合格合格爆后安全质量检查实施爆破布药检查抛石体图4 布药示意图建立施工管理体系
35、，建立爆破作业指挥机构和爆破人员的组织机制，制定岗位责任制，制定施工安全和质量保证体系，建立原始施工记录和资料整理制度。建立和健全工程质量检查制度，严格执行“三检制度”。46装药机具的选择 根据不同工程的具体情况，爆炸施工时要有合适的布药工艺和机具，根据我们在洞头等多个工程的经验，本工程应用特制的大型挖掘机直压式布药机布药，见图4，可保证施工不受风浪影响，也便于药包埋设深度调整。47淤泥包的应用的施工工艺根据在相似围垦围堤工程施工的经验，围堤软基的爆炸处理与防波堤和护岸堤有较大不同，主要表现在两侧爆填的工艺上。既要确保堤芯断面完整形成，保证工程质量，又要合理施工，使两侧的淤泥包得到合理应用，便
36、于闭气土方形成，保证工期和降低造价。48爆炸法处理软基工程施工方法及工艺说明 1、抛填尺寸: 围堤施工一般有抛石、爆炸处理软基、闭气土方、护面工程等项目。爆炸处理软基施工时堤身抛填高度和宽度按施工组织设计参数执行，堤头爆炸时堤顶抛填宽度比施工图设计尺寸要大，目的是经过爆炸处理后堤身最终能达到设计图断面。2、堤身断面差异: 爆炸处理完成后形成的堤心断面与竣工断面有一定差异（尤其是堤身坡脚和平台两侧轮廓线），这要经过机械理坡（可同时挑选护面块石）才能完全达到施工图设计尺寸。根据设计和施工原理，涂面高低、土层性质的差异、填料容重、石料大小都会对爆炸处理软基深度带来影响，因此，工程控制是很难的，有时因
37、上述因素会使置换深度与设计差异较大。3、方量计量: 港工定额规定堤心石断面每100m3要抛石128m3，主要原因是考虑到施工完成的堤芯断面与设计断面有差异和波浪冲损；并且其中有13m3要水抛，是考虑到水下平台宽度不足要补抛。爆炸处理软基筑堤的堤心石断面方量的重量计量既不是按山体方（约2.5t/m3），也不是松方（约1.65t/m3），经验值一般按1.9t/m32.0t/m3计量，如石料含泥量大或石质太碎，计量还要考虑冲损。4、施工方法与爆炸处理软基报价的关系:爆炸处理软基的工作量包括堤身全断面,即泥面以下和泥面以上两部分.合理的爆炸处理软基施工应当是在爆炸处理完成后达到：（1）满足堤身沉降和稳
38、定要求；（2）堤心断面接近竣工断面,后续工程施工方便、成本低；和（3）堤身石方量不超方。如仅满足（1）堤身沉降和稳定要求，不考虑后续工程施工，爆炸处理软基报价可降低2040%。针对本工程特点，在爆炸处理软基施工时，爆炸采取“(1)堤头爆炸，(2)两侧布药爆炸，(3) 坡脚爆夯”三道工序,相应的抛填采用“堤身先宽后窄，石料外大内细”的方法施工。抛填时平台宽度一次到位，爆后堤身缩窄控制方量，尽量减少理坡工作量。大块石尽量抛在堤身外侧，以利防冲抗浪，同时为抛石护坦和护面施工储备块石。五、 爆破器材的选择与使用51 、爆破器材的选择1爆炸处理软基所用炸药应有防水性能，本工程拟采用普通的袋装乳化炸药，其
39、防水性能能满足本工程要求。2水下传引爆器材采用防水性能较好的普通工业导爆索（塑料外皮）或非电导爆管。52 、爆破器材的使用1.加工药包前应先检查爆破器材的质量，发现过期、变质或破损的爆破器材，不得在工程中使用。2.药包加工在现场附近由相关部门指定或同意的地点进行。3.药包大小要满足装药容器的尺寸要求，药包重量按设计确定。本工程拟联系炸药厂按要求定做药包。4.每个药包装一个起爆体，起爆体由导爆索或非电导爆管制作而成。如用导爆索做起爆体，将导爆索的两端用防水胶布密封，将其一端按12cm左右长度多次折叠成束，并扎紧，即形成起爆体，用炮棍（木或竹制）将其插入药包的中心，扎紧袋口。5.药包的配重采用中粗
40、砂或泥土，爆填时重量应大于设计药包重量的1/3倍；爆夯时配重量要加大，以防被浪冲走，一般与设计药包重量相当。配重用编织袋装好，将上述制做好的药包装入装有配重的编织袋内，扎紧袋口。53、爆破网路的连接装药后将每个药包的导爆索拉出水面，固定在浮漂上，松紧要适中，避免导爆索相互缠绕或靠近。连接网路时，将每个药包的导爆索按同样的方向搭接在主导爆索上。搭接长度不小于15cm，搭接处用防水胶布绑扎紧密，除搭接处外禁止打结或打圈。支导爆索与主导爆索的传爆方向的夹角必须小于90度。起爆器起爆器堤 轴 线堤 轴 线起爆电缆线起爆电缆线电雷管港外电雷管港外港内港内药 包 图5、爆破网路示意图药 包 六、 抛填及爆
41、炸参数设计计算 抛填及爆炸参数设计采用“控制加载爆炸挤淤置换法”的计算公式，结合类似工程的施工经验，对抛填及装药参数进行计算。61、设计计算分段 根据设计断面及有关地质情况，将海堤分为8段，各段相关参数如下：62 、抛填参数计算1抛填高度的计算根据土工计算原理和堤身设计高度，经过理论分析计算，确定堤身抛填高度。设计原则是：抛填施工方便、高潮位时堤顶不过水，爆后堤顶不超高的前提下，抛填高度尽量高，以最大限度地达到挤淤效果；为减少堤身及平台上多余石方的挖方量，堤身抛填高度应适当低些。综合多方面因素，堤头爆炸时取抛填高程为+7.0m。2抛填宽度的设计计算“控制加载爆炸挤淤置换法” 计算堤身抛填宽度值
42、的要点是：通过抛填宽度控制，使堤身宽度尤其是堤身两侧平台宽度和厚度得到保证，同时要尽量减少理坡工作量。内外侧堤顶抛填宽度PBi可以由设计的坡脚宽度Bi、抛填高度h和抛填堆石体安息角等三个参数确定。本工程抛填堆石体的自然安息角取为1：1.11.4，则内、外侧抛填宽度分别为：PBi=Bi-htg-B0 (i=内、外，h泥上首次抛填高度，B0=23m)3海堤抛填参数设计成果表（因1+000-0+800回填原因调整为） 项 目桩号爆前堤顶抛填宽度（m）抛填进尺（m）爆前堤顶高程（m）爆后堤顶抛填宽度（m）爆后堤顶高程（m）内侧外侧内侧外侧11234-66-77.0011.005-6根据淤泥包变化情况作
43、适当调整6.3、 爆炸参数的计算 “控制加载爆炸挤淤置换法”计算爆炸参数的方法和步骤如下：1根据堤身抛填高度和堤身抛填宽度，确定堤身自重挤淤深度，自重挤淤深度D0通过如下公式确定：其中：Cu淤泥抗剪强度，B抛填堤顶宽度，D0堤身自重挤淤下沉量，h堤身原泥面以上高度（h=H-D），D设计挤淤置换深度，本工程为16.0018.00m。H抛填体总厚度，s、淤泥、填料重度.2堤头爆破下沉平均高度D1：K1为经验系数， D为设计挤淤置换深度3单药包重量计算K2为经验系数， b每炮进尺， 4堤头爆填药包的间距a应满足如下关系：K3 为经验系数，值为球形药包的半径。5堤头爆填布设的药包的个数M应满足如下关系
44、：其中，M1为堤头前面所布设的药包的个数，M2为堤头两侧所布设的药包的个数，M1和M2应分别满足如下关系：，Bm为抛填时堤身在泥面处的宽度。K4 、K5 为经验系数64、 药包埋深HB的设计计算爆炸法处理水下地基和基础技术规程中的药包埋深按公式 Hmw= Hm+w/mHw计算，式中 : Hmw计入覆盖水深的折算淤泥厚度(m)； Hm置换淤泥厚度(m)，含淤泥包隆起高度；m淤泥重度(kN/m3)，取16.3 kN/m3；w海水的重度(kN/m3)，取10.3 kN/m3；Hw覆盖水深(m)，药包在泥面下的埋入深度HB按下表计取：Hm (m)4HB0.50Hm0.45Hm0.55Hmw 理论计算药包与设计埋深如下： 单位（m） 桩 号设计置换软基厚度估算淤泥包平均高度水深Hw折算淤泥厚度Hmw药包埋深理论值HB药包埋深设计值HB 27402.04.0031.4016.1169按公式计算出海堤的理论计算药包埋深有16.11m ，其原因在于该规程的适用范围为12m以内泥厚的情况。要达到如此埋深，相应的炸药量要极大。根据我们在多个工程的施工实践经验并考虑到本工程的地质情况，药包埋深12m以上，单药包重量要达到70kg以上才能有较好的抛掷排淤效果。