海堤施工中的爆破擠淤及超高堆填工法

顏遠甲

（福建省寧德市水利電力工程局，福建 寧德 352100）

在海堤施工的過程中，為了確保施工作業所設計區域內的地基承載力能夠滿足設計承載力的要求，同時確保沉降性能的可靠，就需要通過應用爆破擠淤施工法與超高堆填工法的方式，以埋填起爆炸藥為手段，在多次重復性的推進爆破過程中，實現泥石置換。

實踐研究結果表明：在海堤工程施工中，通過對爆破擠淤施工法與超高堆填工法的綜合應用，能夠加強車輛通過能力、加快海堤工程堤身推進速度、加固海堤工程施工質量、縮短爆破作業持續時間。關鍵是通過爆破擠淤的方式，能減少海堤工程施工區域內的拋填石塊相對移動現象，增加海堤堤身石料的密實度水平，從而達到控制海堤堤身工后沉降的目的。由此可見，在海堤施工過程當中，掌握爆破擠淤施工法與超高堆填工法的施工工藝要點，對于保障施工質量意義重大。

1 工程概況

霞浦縣沙頭圍墾海堤工程項目位于福建省霞浦縣沙頭村，項目圍墾面積 3.41萬畝。圍堤部分主要建設內容包括：建設海堤全長 5434m（堤線北起北岸松山，南至南岸南岐山尖鼻頭），海堤南端布設南岐山水閘1座（7孔×5m，底高程-2.5m），海堤北端布設松山水閘1座（10孔×5m，底高程-2.5m），總凈寬 83m，兩座水閘均具排洪和納潮功能。

該工程原始地貌形態為濱海灘涂，現狀地形主要可以劃分為陸域、以及海域這兩個模塊。其中，海域主要作用價值為海產品養殖。此區域內的淤泥厚度極高值達到了 15.5 m，屬于厚度加大的淤泥。在未進行填筑作業前，此區域內的水體深度在 0～1.5 m范圍之內。設計該海堤工程的總長度為5434m，頂面寬度為20m，該海堤工程建設級別為1級，重現期按照設計標準確定為100年。

由于該海堤工程要求在2年內完成整個項目施工，工程進度相對比較緊湊。同時，前期工程地質勘察結果顯示：該海堤工程建設施工區域內的表面固結結殼分布較廣，常規的拋石擠淤法施工技術的實施效果欠佳，且可操作性不強。而在 50m長度的試驗段內，通過對爆破擠淤施工法與超高堆填工法的綜合應用，取得了良好的施工效果。試驗段施工數據證實：對比常規意義上的拋石擠淤法而言，爆破擠淤施工法與超高堆填工法綜合應用能夠顯著提高擠淤效果及厚度，且由于能夠結合實際工況對爆破的藥量、布置方式進行調整，因而安全性、可操作性優勢同樣突出。在此基礎之上，利用開山石材對該海堤工程進行超高填筑，能夠提高其落底作業質量，保障推進效果，因而值得在本工程中的普遍應用。

2 施工工藝

在該海堤工程應用爆破擠淤施工法與超高堆填工法開展施工作業的過程當中，具體的施工工藝流程如圖1所示。結合圖1，對在爆破擠淤施工法與超高堆填工法實際施工中的工藝技術以及操作難點進行詳細剖析。

圖1 爆破擠淤施工法與超高堆填工法施工流程示意圖

2.1 海堤堤頭清淤作業

為了保障施工作業環境質量的可靠，同時確保施工通道的暢通性，工程施工中應用履帶式長壁挖掘機前行至海堤堤頭位置，以海堤堤頭作為工作面，對可能影響后期爆破擠淤施工、以及超高堆填工產生不良影響的地基構成進行清除（主要是針對淤泥地基中的沙礫沉積層、以及表面結節殼體而言）。同時，還需要針對可能誘發海堤工程堤頭部位隆起淤泥包塊，影響質量的位置進行清淤工作。清淤下的雜物以自卸汽車配送至指定地點加以傾倒。

2.2 藥包埋設

考慮到工程所施工區域下屬地基為軟土地基，因此在炸藥品種的選擇方面，以散裝乳化炸藥作為首選方案。但為避免乳化炸藥的爆破性能受到不良影響，應當避免長期存放于施工現場。同時，還需要選取具有防水性能的塑料導爆索，將導爆索的TNT含量嚴格控制在1.5 g/m單位以上。

藥包稱量（要求將單個藥包的炸藥重量誤差嚴格控制在±5.0%范圍之內）后需要做好必要的防護工作。

工程中所選取的防護材料為塑料編織袋，作業前由專人對塑料編織袋的抗拉強度進行了測評，置入藥包后，以細麻繩扎緊編織袋袋口，導爆索的一段作為起爆頭，引入炸藥包內部，另一段則應用塑料防水膠布進行包扎處理。

同時，結合工程的實際情況，海堤堤頭共設置有 11個藥包，由電雷管、起炮線、起爆器、主導爆索、支導爆索、以及藥包共同構成一個完整的爆破擠淤網絡。電雷管集中穴方向調整為與導爆索傳爆方向一致。具體的爆破網絡結構如圖2所示。同時，在裝藥過程當中，應用履帶式長臂挖掘機行進，將連接支導爆索的藥包放置于裝藥器內部，在挖掘機的長臂作用下，壓入淤泥達到設計埋設深度，以保障后期爆破擠淤的作業效果。

圖2 爆破網絡結構示意圖

2.3 循環施工

在對該海堤工程進行爆破擠淤作業的過程中，嚴格按照設計要求進行補拋以及推進工作，在滿足進尺要求的情況下，按照：拋填→端部爆填→補拋填→推進的方式進行循環施工。達到 50m長度的基礎上，合并進行側向爆炸作業。同時，在針對海堤堤側位置進行爆炸作業的過程當中，分別在兩側位置埋設藥包，為保障爆破擠淤質量的可靠，單次處理長度被嚴格控制在 50.0 m范圍之內。兩側應用微差起爆技術，避免爆破作業對海堤主體結構產生不良的振動影響，還可以明顯減少后期的理坡工作量，提高工作效率。

2.4 超高填筑

在爆破擠淤作業實施的基礎條件之下，為了能夠確保該海堤工程堤身石材能夠借助于對自身重力作用力的發揮，達到良好的下沉效果，在完成對藥包群的裝設作用后，需要沿爆破擠淤推進方向，在海堤堤頭位置進行石方的超高填筑作業，所填筑釋放的寬度應當與該海堤工程的堤身寬度保持一致，填筑高度則控制為5.0m。在爆破擠淤作業的實施過程中，受到淤泥強度瞬時性下降、爆坑形成、以及爆破振動作用力三方因素的影響，使得填筑超高的部分石方能夠受到自身重力作用力因素的影響，呈現出前向性的定向滑移動作，依照此種方式，達到提升海堤工程的整體推進質量，保障落底效果的目的。

3 實施效果分析

整個海堤工程爆破擠淤以及超高堆填施工作業完成后，應用鉆探檢測、探地雷達檢測、面波檢測、以及地震映像檢測在內的綜合性檢測方案對工程進行檢測。檢測結果顯示：定向滑移爆破作業完成后，整個海堤工程的截面可控度得到了顯著的提升。施工作業完成后，通過雷達掃描的方式證實，該海堤工程所取得的海堤落底效果良好，泥石混合層厚度最大值達到了30.0cm，具有良好的海堤沉降效果，可以最大限度的保障該海堤工程在后期實際應用中的結構穩固性、可靠性、以及安全性。

同時，在海堤工程填筑作業完成后，沿海堤縱向全長物探法進行檢測，以 50.0 m為間隔距離，對工程進行地質雷達斷面掃描檢測，檢測斷面包括16個橫斷面以及2個縱斷面。檢測結果顯示：該海堤工程斷面淤泥混合層厚度控制在(0.25±0.15)m范圍之內，與設計參數充分吻合。從沉降以及位移監測的角度上來說，檢測出海堤工程最大沉降速率取值為0.37 mm/d，平均位移速度為0.2 mm/d，同樣符合項目設計要求，因此證實整個海堤工程充分滿足的設計穩定標準與要求。

4 結 語

工程項目施工過程當中，實現了對爆破擠淤施工法與超高堆填工法的綜合應用，顯著提高了爆破擠淤過程中對海堤截面的控制靈活性與可靠性，軟土地基處理質量得到了保障，且作業斷面各項參數均能充分滿足設計斷面參數的各項需求。同時，由于爆破擠淤施工法與超高堆填工法綜合應用能夠實現泥石的良性置換，因而所形成的堆石體具有較高的穩定性，一方面作為堤身材料參與施工，另一方面能夠為后期的填筑作業提供施工平臺，降低了對施工機械以及施工技術應用、實施的費用開支，因此經濟優勢同樣突出。

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