爆炸挤淤技术在重力式海堤基床的应用

所属栏目:机械论文 发布日期:2011-05-30 17:17 热度:

  摘要:本工程采用爆炸挤淤技术处理重力式海堤基床,因爆破震动问题和工期限制,存在一次起爆炸药量较小的问题。施工中通过对施工参数进行合理地调整,成功地解决了一次起爆炸药量小的问题,使堤身落底达到设计要求。
  关键词:爆炸挤淤;重力式海堤;爆炸参数
  0引言
  近十几年来,爆炸挤淤处理软基技术在全国许多重要的堤坝工程中得到成功的应用。施工环境有无水的滩涂,也有水深大于10m的深水环境。在爆破施工环境较好的地区,爆破挤淤的置换淤泥深度已达20多m,随着爆炸挤淤技术的广泛应用,在爆破环境较差的地方如何保证施工质量,是爆破挤淤施工中必须解决的问题。
  本文简述某海堤爆炸挤淤施工中成功解决一次起爆炸药量小的问题,保证了施工质量。
  1工程概况
  海堤设计长度707m,堤身为重力式结构,下部为斜式抛石基床,上部为直立式浆砌墙体。形成后的基床顶宽10米,高程+1.0,坡比1:1.5-1:1.25(见附图一)。但由于村民多次干扰造成停工,在政府与业主的协调下,恢复了施工。同时与当地居民达成以下协议:①一次起爆药量不大于168kg;②必须白天高潮起爆,减小爆破噪音。这样,施工中就存在两个问题;第一,如何保证侧向爆填时小药量分段起爆的可靠性及作用效果;第二,由于白天爆破只有能赶上一个高潮,限制了工期。为了保证工期,在炸药量受限制的条件下,还要尽可能地加快施工的过程的组织。
  海堤淤泥的物理力学性质如表1。
  表1淤泥的物理力学性质
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  2施工控制
  本分项工程原设计意图采用堤头爆、侧向爆使基床块石落底。由于受现场施工潮水的制约,水上抛石按一定循环进尺控制,施工难度大,且爆淤置换、水上抛石交叉作业。由于基槽挖泥时已将基床中部大部分淤泥挖除,在6、7、8、9、11、12断面每一侧进行侧向爆淤一次,即在坡脚泥石交界线处成孔埋药。第10断面挖泥后还有2-4米淤泥,在每一侧分别侧爆两次。
  原爆炸挤淤施工组织设计中单炮药量值为360kg。而在村民干扰后,药量限制到了每次起爆168kg。在这样的情况下,为了不减少单药包的药量就必须减少每炮药包的个数,造成每炮之间的接茬增加,使接茬处的钻孔下药比较困难。而且单炮168kg的整体震动效果远不如360kg的效果,在这样的限制下严重影响了抛石基床的落底。经研究探讨后,再采取了以下两条措施:(1)、在抛石基床较厚的第10断面两侧坡脚各增加两次坡脚爆夯,在其余断面坡脚各增加一次坡脚爆夯,两侧同时起爆,确保了爆填块石的落底。(2)、在基床较宽的第12断面于基床抛石前对基槽原状土实施扰动爆破。
  2.1施工流程
  
  
  挖泥水上抛石港内侧爆淤补抛石港外侧爆淤坡脚爆夯检测验收
  2.2施工方法
  2.2.1基槽挖泥
  G+376.5-G+707段基槽按设计断面开挖再进行部分淤泥挖除(见附图二),分段开挖断面尺寸控制如下:
2.jpg

  2.2.2基床抛石
  G+376.5-G+707爆前抛填顶面标高为+3.0米、坡度为1:1,断面顶宽控制:6、7、8、9、10、11断面为3米,12断面为18米。单边侧爆后补抛至施工组织设计断面,另一侧侧爆后再补抛至设计施工图断面(见附图三、四、五)。
  基槽挖泥验收后应及时先进行-6.0米以下基槽进行抛石,防止基槽坍塌。
  2.2.3爆炸挤淤
  基床爆填采用乳化炸药。用药直径为170毫米,每包12kg。雷管采用段差非电雷管。
  ①、爆破参数:
  a.装药结构:柱状药包,线密度24kg/m;
  b.药包间距:a=3米;
  c.药包埋深H,离设计落底线2.0米;
  d.单孔药量经验公式:Q=(10-12)H公斤;
  e.起爆水深:高潮位;
  f.先爆港内侧,补抛石再爆港外侧。
  ②、成孔定位:
  采用专用成孔船,示意图见(附图六)布药管径210毫米。侧爆布药平行基床轴线驻船。在布药船上拉测绳,对标志控制距离定位,成孔桩号允许偏差:±1.0米。
  ③、成孔装药:
  用专用下药器下药,作桩号、泥面标高、埋深、药量记录,药包埋深允许偏差:±0.3米,单炮总药量允许偏差:±5%。
  ④、起爆:一定数量药包埋设完毕后,移船,进行警戒,确认安全,下令起爆。
  施工中主要注意下面问题:侧向爆炸挤淤的分段起爆必须保证安全准爆。注意使导爆索从抛填的大块石的上面通过,防止导爆索夹在石缝中,被先爆炸药包引起的块石滚落将导爆索切断。爆破网路见下图:
3.jpg

  3、检测结果
  爆炸挤淤形成堤身断面的底界面的具体情况,目前的技术手段难于进行精确的探测。一般质量控制手段是进行严格的施工过程控制,通过爆前爆后断面测量、体积平衡分析,结合少量的堤身钻孔和施工中及竣工后的沉降位移观测进行综合分析评价。
  通过5个月的施工,完成了海堤G+376.5-G+707段的爆炸挤淤工作,本工程主要通过爆前爆后断面测量、体积平衡分析及堤身钻孔等方法对质量进行综合评价。检测单位按质检站确定的8个孔位对海堤G+376.5-707抛石堤身进行了钻孔检测,堤身钻孔揭露:泥石混合层厚度最小的为0.0m,最大为1.40m,平均厚度为0.62m,小于设计要求的1.0-1.5m,这8个孔位的抛石落底均满足了设计要求。并且我们在施工中及竣工后进行了沉降位移观测,观测的数据均反映出了经过爆炸挤淤的基床十分的稳定。
  各区段爆炸挤淤体积平衡统计表如下:
4.jpg 
  4结论
  以上检测结果表明,在一次起爆总炸药量受限制的地区,采用分段爆破进行爆炸挤淤施工是安全可靠的。

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