“包芯”断面海堤爆炸法施工技术

摘要

一种“包芯”断面海堤爆炸法施工技术,其是首先采用陆上抛填开山混合石料,当抛填堤身达到工程设计高程和一定进尺时,在堤头和堤身两侧的泥石交界处理置炸药,并引爆炸药,使堤头和堤身两侧的抛填混合土层上,形成“包芯”断面海堤爆炸法施工技术;本发明可广泛应用于港口工程中防波堤、护岸及围堰等工程的软基处理中;具有工程成本低,工程质量好等优点。

说明书

本发明涉及到港口工程中水工构造物的断面选取和水下软土地基处理的方法。适用于防波堤、护岸及围堰等工程软土地基的处理，特别是指“包芯”断面海堤爆炸法施工技术。

在软土地基上修筑防波堤、护岸及围堰，常用的断面形式为实芯堤，软基处理方法，其方法分为两种：①机械清淤，先用挖泥船将淤泥等软基土层清除，形成抛石基槽，水上抛石和陆上抛石相结合，形成防波堤、护岸及围堰等的设计实芯堤断面；②爆炸排淤填石法清淤是在抛石堤头前沿淤泥中埋置群药包，爆炸清淤与填石同时完成。在堤两侧淤泥中再埋群药包，爆炸处理后基本形成设计的实芯堤断面。目前工程中采用的这两种方法存在着如下缺点：①挖泥清淤，受软基稳定边坡的影响，清淤面积大，需要挖泥航道和水上抛石工序，要用大型设备以及挖泥单方成本高，修建好的防波堤、护岸及围堰等工程后期沉降大等缺点。②爆炸排淤填石法在处理抛石堤心时要求处理到硬土层，成孔装药成本高。③两种方法均是采用了实芯堤的形式，需要的抛石量大，整个工程造价高。

本发明的目的是提供一种“包芯”断面海堤爆炸法施工技术，其可形成“包芯”断面的防波堤、护岸及围堰，使修建成后的防波堤、护岸及围堰既能保持长期稳定，同时减少施工环节，大大降低工程造价。本发明针对现有技术存在的缺点，提出了“包芯”断面海堤的爆炸法施工技术，即用爆炸的方法，使防波堤、护岸及围堰等海堤两侧坡脚有一定宽度落至硬土层上，而堤心不落底，中间包裹一淤泥包。

本发明采用的技术解决方案如下：首先在施工起始端采用陆上抛填开山混合石料，堤头可以不进行软基爆炸处理或进行部分爆炸清淤处理，进行部分爆炸清淤处理时，当抛填体达到工程设计抛填高程和进尺ΔS时，在抛填体前沿泥石交界处投放群药包(当淤泥厚度较厚时，将群药包埋置在淤泥中)，群药包起爆后，使得抛石体下界面落至淤泥中一定的深度；重复上述步骤，堤心不断向前前进，形成一条不落底的堤身。当抛石堤头推进到一定长度ΔL时，在堤的两侧淤泥中埋置群药包，爆炸后使堤身两侧落至硬土层上，从而将堤心下部一定宽度的淤泥包裹在抛石体与硬土层中间，形成了“包芯”堤的断面形式；所述的海堤坡落角两侧的落底宽度为5-10米；侧向药包埋置点到抛石堤坡顶的距离L_y应等于1.5-1.8倍抛石体的厚度H_R；药包埋深W_e应等于0.55-0.65倍的淤泥层的厚度H_s；药包布置的单位长度药量q(千克/米)应等于15-25千克/米；堤头需要进行部分爆炸处理软基时，药包应放置淤泥表面和落石交界处，也就是药包至堤坡顶距离S_y应等于0.9-1.1倍抛石体的厚度H_R；在将群药包埋置到泥石交界处的淤泥中时，药包至堤坡顶距离S_y应等于1.5-2.0倍抛石体的厚度H_R；药包埋深W_e应等于0.3-0.4倍的淤泥层的厚度H_s；所述药包布置的单位长度药量q(千克/米)应满足如下关系： $>\frac{{}_{}}{}>=>0.3>~>0.4>$>(式中ΔS为抛填进尺量，H_m为淤泥厚度)；当需要处理的淤泥等软基厚度大于10米时，堤两侧的爆炸处理是：抛石体抛填到工程设计高程和一定长度ΔL时，然后在抛石体两侧淤泥中埋置群药包，药包至堤坡顶距离Ly应等于1.6-2.0倍抛石体的厚度H_R；药包埋深W_e应等于0.55-0.65倍的淤泥层的厚度H_s；药包布置的单位长度药量q(千克/米)应等于25-40千克/米。

为说明本发明的特征及功效，以下列举实施例并结合附图对本发明作进一步的说明，其中：

图1是本发明爆炸处理后的“包芯”海堤断面图。

图2是本发明爆炸前“包芯”海堤断面侧向埋药位置图。

图3是本发明“包芯”海堤部分爆炸处理堤头埋药位置图。

下面结合附图对本发明加以详细介绍。首先请参阅图1、图2和图3，本实施例中首先采用陆上抛填开山混合石料，当抛填堤身达到工程设计高程和一定进尺时，在海底淤泥厚度小于10米的情况下可不进行堤头爆炸处理，只进行堤身两侧爆炸处理，抛石体12抛填到工程设计高程和一定长度ΔL(ΔL为岸边到推进堤头的距离)时，形成附图3中的爆前抛填线31，然后在抛石体12两侧的泥石交界处的淤泥11中埋置群药包21(如图2所示)，并引爆群药包12，爆炸后使软土地基淤泥11外移，使堤两侧坡脚有一定的落底宽度，抛填体断面的两侧的混合石料下落，落至硬土层上，在堤心形成一个淤泥包，构成“包芯”断面海堤(如图1所示)。所述的形成“包芯”断面海堤的堤两侧坡脚落至硬土层上，落底宽度为6～10米。药包21至堤坡顶距离L_y应等于1.5-1.8倍抛石体12的厚度H_R；药包21埋深W_e(W_e为淤泥表面到药包的距离)应等于0.55-0.65倍的淤泥层11的厚度H_s；药包布置的单位长度药量q(千克/米)应等于15-25千克/米。

当需要处理的淤泥等软土地基淤泥厚度大于10米时，需要在堤头推进过程中进行堤头部分爆炸清淤处理。抛石体12抛填到工程设计高程和一定进尺ΔS(ΔS为抛填进尺量)时，形成附图中的爆炸前抛填线31(如图3所示)，然后在抛石堤头泥石交界处附近投放群药包32，药包32至堤坡顶距离S_y应等于0.9-1.1倍抛石体12的厚度H_R；当需要将群药包33埋置到淤泥11中时，药包33至堤坡顶距离S_y应等于1.5-2.0倍抛石体12的厚度H_R；药包33埋深W_e应等于0.3-0.4倍的淤泥层11的厚度H_s；药包布置的单位长度药量q(千克/米)应满足如下关系： $>\frac{{}_{}}{}>=>0.3>~>0.4>$>(式中ΔS为抛填进尺量，H_m为淤泥11厚度)。

当需要处理的淤泥等软基厚度大于10米时，堤两侧的爆炸处理是：抛石体抛填到工程设计高程和一定长度ΔL时，形成附图中的爆前抛填线31(如图3所示)，然后在抛石堤两侧淤泥11中埋置群药包21(如图2所示)，药包21至堤坡顶距离L_y应等于1.6-2.0倍抛石体12的厚度H_R；药包21埋深W_e应等于0.55-0.65倍的淤泥层11的厚度H_s；药包布置的单位药量q(千克/米)应等于25-40千克/米。

利用本发明“包芯”断面海堤爆炸法施工技术，形成海堤后，再在海堤的迎浪面抛一些抛石15，抛石15与抛石体12相连。抛石15在海底淤泥11的表面，在海水16表面的下方，起到加固抛石体12的作用。

本发明与目前施工中采用的挖泥清淤和爆炸完全清淤方法相比，因采用了“包芯”断面海堤爆炸法施工，既保证了基础稳定性，又使工程造价大大降低(在“包芯”断面试验堤中，减少抛石量30％，降低工程造价18％)，堤头软基不处理或部分处理，简化了施工工艺，减少了施工量。