青島港董家口港區青島港集團礦石碼頭工程
編制審核
中交一航局第二工程****
前灣工程專案經理部
2023年2月4日
本工程是青島港董家口港區青島港集團礦石碼頭工程引堤工程的分項工程，引堤工程基礎採用爆破擠淤技術進行硬化處理，將下臥淤泥質粉質粘土層全部清除，從而使堤身直接坐落在壓縮性較低的粉質粘土或粉土層上。該工程位於設計南圍堰兩側，全長403.2m,供需爆填石方62308 m3。
2施工工藝流程及主要施工工藝的內容
2.1施工流程
爆破擠淤工藝流程圖
2.2主要施工工藝的內容
（1）測量放線：根據業主單位提供的座標控制點，設立施工水準點及輔助施工基線，水準點及基線應設定在不受干擾、牢固可靠且通視好、便於控制的地方。同時，據此設立施工標誌、水尺等，並根據設計施工圖進行放樣，設立拋填標誌。
（2）堤身拋填：嚴格按施工組織設計確定的拋填寬度和高度進行堤身拋填。
（3）堤頭**：當堤身拋填達到設計引數後，根據施工組織設計檔案要求的數量和重量製作藥包，在堤頭正面及側面布設群藥包，實施堤頭**。
（4）爆後迴圈：堤頭爆填後補拋並繼續向前推進，當拋填達到設計進尺後，再次在泥中埋藥**，這樣，「拋填—**—拋填」迴圈進行，直至達到設計堤長和堤寬。
（5）堤側**：堤身向前延伸一定長度後，要進行海側**處理（側爆）。在海側**前，堤兩側出現較高的淤泥包，淤泥包的存在，使得必須經過側爆才能保證平台落底深度和密實度，並保證護面穩定。
本工程設計在堤身前進30~50公尺以後，開始側爆處理。現場作業將根據波浪與泥包隆起情況調整。
（6）坡腳平台爆夯： 側爆處理完成後，即可進行外側坡腳平台爆夯，確保平台的密實度和穩定。
（7） 對堤內外側進行挖泥並補拋基礎塊石，對水下平台不足的部分補拋大塊石，平整坡面，挖除多餘的石料。然後拋填拋石護坦和進行護面等後續工程施工。
（8）施工檢測：在每次**前後，進行堤身斷面測量和拋填量統計，採用自沉和爆沉累計演算法及體積平衡法等進行分析，發現與設計有偏差時，及時調整拋填和爆破引數。
3爆破擠淤主要施工工藝
3.1基本原理
爆破擠淤處理加固地基的基本原理是在堤頭一定位置的淤泥內埋置藥包，藥包**將淤泥向四周擠出並向上拋擲形成爆坑，堤頭拋石體在**空腔負壓和重力作用下定向滑移落入爆坑並形成石舌，瞬時實現泥石置換。同時，藥包**產生的衝擊波和振動還使爆源附近一定範圍內的淤泥受到強烈擾動，物理力學效能引數急劇下降，承載能力迅速減弱至幾乎完全失去，拋石體在自重作用下進一步滑移或下沉；後續堤頭藥包爆破的多次振動作用將加速堤身下沉落底；爆破振動效應使拋填塊石相對移動，堤身石料密實度增加，使堤身後期沉降減小。
爆破擠淤築堤具有施工速度快，工期短，造價低，沉降量小。
本工程為永久護岸工程的分項工程，對結構穩定性影響很大，對石料質量要求較高，在料源選取上我單位將嚴格把關，選擇質量滿足要求的石料作為爆填石方。
3.2爆破擠淤主要施工方法
爆破擠淤施工工藝包括堤頭爆填，內外側側向爆填及坡腳爆夯。通過上述工藝使堤身拋石體落底至設計高程，同時按設計尺寸形成穩定的堤身斷面。
（1）、堤頭爆填
採用自卸卡車按設計要求推填堤芯，自卸卡車拋填不及的斷面部分採用水上方駁配合反鏟挖掘機進行水上拋填，當達到爆填進尺時，開始爆填作業。在推填堤芯前方一定距離內，將藥包埋入淤泥下或置於泥面上。**動能將淤泥排開，形成爆坑，堤頭石料在瞬時內塌落和充滿爆坑，並落到持力層上，完成石料對淤泥的置換。
整個過程稱之為乙個爆填迴圈。然後再開始石料推填－裝藥－起爆，進行下乙個迴圈。
堤頭爆填工序應按如下次序進行：
1) 設立堤軸線和兩側拋填邊沿線標記，為了解堤軸線附近水深地形變化和為施工中工程量計算提供依據，施工前做必要的水深地形複測。
2) 按兩側拋填邊沿線標記和進尺要求進行拋填。此時應對拋填石料進行源頭控制，不符合設計要求的石料禁止上堤。
3) 堤頭進尺、堤身寬度及高程測量，滿足施工組織設計後方可進行裝藥作業，否則進行補拋。
4) 裝藥作業。
5) 裝藥作業結束後，機械裝置、人員撤場。放警戒線，鳴警報。
6) 連線雷管，準備起爆。起爆指令由爆破現場指揮發出。
7) 爆後經現場安全人員檢查無誤後，**處理施工完成。重複以上工序，進行下一次迴圈。
（2）、堤身側向爆填
完成堤頭爆填後，石料基本落到持力層上，但仍需對堤芯兩側進行側爆填，以便加寬堤身和整形，達到設計要求。內、外側側向爆填應分別進行兩次，第一次爆破完成後補拋石料並推向外側，之後進行第二次側爆。施工原理和方法與堤頭爆填相同。
一般情況下，堤芯側爆填可在堤頭爆填後50～100公尺時開始進行。堤芯側爆填迴圈進尺一般為30～60公尺。
（3）、內外側坡腳爆夯
坡腳爆夯是使內外側坡腳穩定的必要步驟，尤其是在風浪及潮差較大的情況下，坡腳往往是堤身較薄弱的部位，通過對坡腳進行爆夯處理，可以起到密實加固的效果。當水深較淺或外側平台較寬時，可以將坡腳爆夯改為二次側向爆填施工。
（4）、布藥工藝
**擠淤要求將炸藥置放到設計要求的位置，如淤泥中一定深度或在有覆蓋水時淤泥表面上。常規裝藥方式有四種，如圖所示：
1）履帶式直插裝藥裝置：採用挖掘機改裝。特點是陸上裝藥，不受風浪影響；快速，堤頭爆破一次迴圈作業時間約1～1.5小時。適用於4～20m厚度淤泥。
2）震沖式裝藥裝置：起重機配合裝藥器，特點是陸上裝藥，不受風浪影響；堤頭爆破一次迴圈作業時間約1.5～2小時。適用於10～40m厚度淤泥。
3）吊架式裝藥器：起重機配合裝藥吊架。特點是：陸上裝藥，不受風浪影響；堤頭爆破一次迴圈作業時間約1小時；適用於有覆蓋水深，5～10m淤泥深度。
4）船式裝藥裝置：將裝藥裝置置於船上。特點是：水上裝藥，受風浪影響；作業時間較長。適用於4～20m淤泥深度。
根據不同的淤泥厚度和水深條件，本工程擬採用三種不同的施工機具。施工中根據現場條件及試驗段完成情況確定最終的裝藥工藝。
（5）、起爆網路
爆破擠淤施工的起爆網路比較簡單，首先用導爆索加工成起爆體放入藥包中，然後將藥包埋入泥中一定深度處，同時將導爆索引出水面，並與主導爆索相連（併聯），主導爆索可用單股或雙股，最後用電雷管起爆。為控制爆破產生的水中衝擊波及**危害調整起爆方式時，起爆網路應進行相應調整。
起爆器型號為：gm－300小型起爆器。
起爆網路如圖所示：
4本工程爆破擠淤特點、難點及相應措施
4.1爆破擠淤的特點、難點
（1）、水深泥深，地質情況複雜，施工方法和工藝要求嚴格；
（2）、堤身寬度大，堤身一次成型難度大；
（3）、工期短任務重，由於施工進度快，**形成的堤頭淤泥包隆起很高，來不及消散，造成堤頭穩定性差，石料拋填不便，風險高，給裝藥施工帶來不便；
（4）、斷面結構要求水上拋石方量較大，對工期具有一定影響。
4.2解決措施
正式施工前進行爆破擠淤試驗，經過現場試驗解決施工存在的問題。
實驗段護岸堤6-6斷面，長度48m。試驗要解決的問題包括：
爆破器材的可靠性；
裝藥機具的選擇及裝藥效率的確定；
爆破擠淤效果的檢驗，通過鑽孔檢驗確定堤心石落底深度；
爆破擠淤效果的檢驗，通過鑽孔和物探檢驗確定堤心石落底深度和寬度；
調整並確定爆破引數；
體積平衡驗算石料衝損流失情況；
比較爆後堤身斷面尺寸與設計斷面差異，確定後續理坡工作量；
爆破擠淤水中衝擊波和震動監測及安全評價。
5護岸爆破引數
根據設計斷面圖，對爆破擠淤各特徵斷面引數統計如下表所示：
根據**法處理水下軟基經驗公式，堤頭爆填單位長度上藥量:
ql＝q0·ls·hm
其中： ql－線藥量，單位：kg/m，
q0－**擠淤單位體積淤泥的耗藥量，單位：kg/m3,
ls－一次推填的迴圈進尺，單位：m，
hm－置換淤泥層厚度，單位：m。
影響**擠淤單位體積淤泥的耗藥量係數q0的因素很多，包括淤泥的物理力學指標，淤泥深度，石料塊度情況，覆蓋水深，炸藥種類等等。q0的確定需要綜合考慮各種影響爆破效果的可能因素，同時借鑑其他類似工程的經驗，本工程淤泥含水量36.4～63.
9%，c，φ值較高，強度指標較高，因此炸藥的單耗應適當增加，取值範圍應在0.15～0.18之間。
根據經驗公式ql＝q0·ls·hm，取q0＝0.15kg/m3，ls＝6m，hm=17m，計算得線裝藥量ql＝15kg/m。按布藥寬度115m計算，則堤頭爆填一次起爆藥量約為7.
08×115＝814.2kg。本工程淤泥深度在2.
5～5.9之間，一次起爆藥量也應根據淤泥深度進行調整，下表給出堤頭裝藥的設計引數：
選取6-6斷面為典型特徵斷面，其他斷面根據實際情況及試驗段引數進行調整。斷面長度48m，設計藥量4875.43 kg。
6-6斷面拋填與爆破參數列
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