淺談爆破擠淤技術(shù)在大面積回填地基處理中的應(yīng)用

文/姜云峰 三門核電有限公司 浙江臺(tái)州 317112

爆破擠淤法是一種全置換的方法，目前這項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用在防波堤、圍堤的施工中，是其最常規(guī)的處理技術(shù)之一，而在大面積陸域形成中的地基處理應(yīng)用較少，下面就某核電護(hù)堤工程介紹該技術(shù)在大面積回填地基處理中的實(shí)際應(yīng)用。

1、爆炸法處理水下淤泥質(zhì)軟地基技術(shù)

1.1 爆破擠淤法原理

爆破擠淤法基本原理是：在拋石體外緣一定距離和深度的淤泥質(zhì)軟基中埋放藥包群，起爆瞬間在淤泥中形成空腔，拋石體隨即坍塌充填空腔形成石舌滑向爆坑，達(dá)到置換淤泥的目的。

1.2 爆破擠淤技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）進(jìn)度快。一次爆破擠淤的作業(yè)時(shí)間2個(gè)小時(shí)之內(nèi)即可完成，施工進(jìn)度主要取決于開山與拋填的時(shí)間進(jìn)度，在所有的處理軟基技術(shù)中，其施工速度是最快的。

（2）工后沉降量小。爆破擠淤處理后，拋石體落到持力層，同時(shí)經(jīng)過多次振動(dòng)拋石體密實(shí)，可減少在使用期的自身壓縮量。

（3）需要石方量大。爆破擠淤是一種全置換的處理軟基方法，在石料缺乏的工程中，不宜采用該技術(shù)。

（4）爆破振動(dòng)對(duì)周建(構(gòu))物的影響。由于爆破過程中產(chǎn)生振動(dòng)，需對(duì)周圍建(構(gòu))筑物的影響進(jìn)行評(píng)估。

（5）成本低。與挖泥填石法相比，爆破擠的費(fèi)用遠(yuǎn)低于挖泥的費(fèi)用。

2、工程概況

三門核電東北護(hù)堤位于浙江省東部、臺(tái)州市三門縣境內(nèi)，三門灣南岸，距南面健跳鎮(zhèn)約6km，距三門縣城26km，距寧波市85km。三門核電東北護(hù)堤自F點(diǎn)起，在J點(diǎn)止，全長(zhǎng)232.25m，其中，爆破擠淤施工自H點(diǎn)起；到J點(diǎn)止，全長(zhǎng)174.24m，爆破擠淤方量約11萬方。

3、地質(zhì)條件

3.1 地形地貌

地貌單元屬山前濱海灘涂地貌，受潮汐影響，漲潮時(shí)被海水淹沒,退潮時(shí)露出，軸線兩端及中部?jī)?nèi)側(cè)地段現(xiàn)為海岸和岸坡，地面標(biāo)高在0.65～12.3m之間，其他地段位于淺海海灘中，地面標(biāo)高在-2.86～-0.9m。

3.2 地層巖性

工程地質(zhì)勘察報(bào)告揭示，場(chǎng)地地層為第四系人工回填片石、全心統(tǒng)海相沉積流泥及淤泥；上更新統(tǒng)中期海陸交互相沉積的粘性土及中更新統(tǒng)坡、殘積粉質(zhì)粘土混角礫；下伏侏羅系凝灰質(zhì)砂巖，現(xiàn)自上而下分述如下：

（1）回填塊石：該層僅在DN49號(hào)孔中揭露，厚度3.8m；（2）流泥：厚度1.8～3.8m，平均2.9m，該層在場(chǎng)地廣泛分布；（3）淤泥：該層廣泛分布，層厚1.8～19.4m；（4）粉質(zhì)粘土：層厚0.7～8.6m，平均4.53m，該層主要分布在中軸線外側(cè)和中軸線內(nèi)側(cè)基巖面溝谷地段；（5）粉質(zhì)粘土：厚度1.4～5.9m，平均3.52m，該層主要分布在中軸線外側(cè)和中軸線內(nèi)側(cè)基巖面溝谷地段；（6）粉質(zhì)粘土混角礫：層厚0.5～5.0m，該層主要分布在中軸線內(nèi)側(cè)；（7）凝灰質(zhì)砂巖。

第2層流泥和第3層淤泥因其強(qiáng)度低、壓縮性高，均不宜作為擬建構(gòu)筑物基礎(chǔ)的持力層，需進(jìn)行地基處理，本工程是采用爆破擠淤的方法將上述兩層用開山石料置換。

4、工程難點(diǎn)

（1）本工程特點(diǎn)之一是外側(cè)平臺(tái)寬，為保證平臺(tái)的寬度和落底，必須向外側(cè)超拋，外側(cè)拋填的前沿線要超出護(hù)岸的邊線約40m左右。

（2）本工程另一特點(diǎn)是外側(cè)淤泥較深（最深達(dá)到-12.62m，淤泥厚度約9.6m），最外側(cè)區(qū)域一次爆破很難落底，必須増加爆破次數(shù)，參考以往施工經(jīng)驗(yàn)，增加1-2次爆破。

（3）本工程是在陸域形成工程中采用爆破擠淤法處理淤泥質(zhì)軟地基。爆破擠淤法處理地基技術(shù)在大面積陸域形成中的地基處理可借鑒的工程經(jīng)驗(yàn)相對(duì)缺乏。

5、爆破擠淤施工方案

陸域回填中采用爆破擠淤方法處理地基，需要置換的淤泥厚度為6m～9.6m。場(chǎng)地推填由內(nèi)向外推進(jìn)，東北護(hù)堤軸線長(zhǎng)度232.25m，爆破擠淤區(qū)段長(zhǎng)174.24m，根據(jù)設(shè)計(jì)圖和現(xiàn)場(chǎng)情況，將整個(gè)區(qū)域劃分為3個(gè)不同子區(qū)域，各子區(qū)域前沿寬度在60～53.48m之間。各子區(qū)域每次向前推進(jìn)10米，爆前、爆后拋填高程按+7.0～8.0m控制。由于前期進(jìn)行過場(chǎng)地平整和拋填，目前的地形與設(shè)計(jì)平面圖對(duì)比有一定的不同，根據(jù)最新的現(xiàn)場(chǎng)地形測(cè)量結(jié)果顯示，場(chǎng)地整體高程在+11.5～12.0m左右，如果按照目前的場(chǎng)地高程向海側(cè)推進(jìn)的話，根據(jù)地質(zhì)資料顯示，有可能出現(xiàn)向前滑移的危險(xiǎn)；為了解決此危險(xiǎn)，在開始爆破前，在爆破區(qū)修建拋填平臺(tái)，平臺(tái)應(yīng)控制在+5.0高程處，在原位進(jìn)行2次爆破后，高程增加到+7.0～8.0m左右。第一次+5.0m高程爆破時(shí)平臺(tái)上口線（坡肩線）應(yīng)距離軸線15米，在第一次+7.0～8.0m高程推進(jìn)時(shí)，上口線（坡肩線）應(yīng)控制在距離軸線20m處進(jìn)行爆破。待堤身穩(wěn)定后進(jìn)行正常施工，整體爆破次數(shù)和藥量應(yīng)按照爆破設(shè)計(jì)完成。當(dāng)一個(gè)區(qū)域推進(jìn)到位后，在該子區(qū)域正面布置群藥包爆破，爆破完成后，該子區(qū)域繼續(xù)向前推進(jìn)10米，形成新的爆破工作面，再次進(jìn)行爆破處理，各子區(qū)域交替向前推進(jìn)、爆破處理，直至完成整個(gè)場(chǎng)地的爆破處理。

由于各子區(qū)域的最外側(cè)段落一次爆破很難落底，必須另外增加一次爆破。爆破結(jié)束后，前沿不再補(bǔ)拋，保持爆后自然形狀，此時(shí)拋石體之間耦合性好、密實(shí)度高，有利于抗風(fēng)浪沖刷。爆破處理結(jié)束后，后方場(chǎng)地按設(shè)計(jì)要求分別回填至設(shè)計(jì)高程。

5.1 施工流程

（1）根據(jù)施工圖放樣，設(shè)立拋填標(biāo)志。

（2）嚴(yán)格按批準(zhǔn)施工組織設(shè)計(jì)確定的拋填寬度和高度進(jìn)行場(chǎng)地拋填，嚴(yán)格控制拋填進(jìn)尺。

（3）拋填進(jìn)尺達(dá)到設(shè)計(jì)值后，在段落正面布藥爆炸，施工時(shí)，嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的施工組織設(shè)計(jì)中各段的爆炸參數(shù)制作藥包和裝藥。

（4）爆后補(bǔ)拋并繼續(xù)向前推進(jìn)，當(dāng)拋填進(jìn)尺達(dá)到設(shè)計(jì)進(jìn)尺后，再次布藥爆炸，這樣“拋填—爆炸—拋填”在各段落之間交替循環(huán)進(jìn)行，直到完成場(chǎng)地全部爆破處理。

（5）施工檢測(cè)，在每次爆破前后，都進(jìn)行段落上部形狀測(cè)量和統(tǒng)計(jì)拋填量，采用爆破沉降累計(jì)法和體積平衡法等進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)有偏差，及時(shí)調(diào)整拋填和爆破參數(shù)。

5.2 工程質(zhì)量驗(yàn)收

本工程爆破擠淤施工完成后采取鉆孔檢測(cè)法進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，直接探明拋石體置換淤泥的落底狀況。鉆孔檢測(cè)揭示拋填體的厚度、混合層厚度，并深入設(shè)計(jì)底標(biāo)高下不少于2m。經(jīng)鉆孔檢測(cè)地基處理滿足設(shè)計(jì)要求。

結(jié)語(yǔ)：

爆破擠淤技術(shù)在三門核電東北護(hù)堤工程大面積回填地基處理中成功進(jìn)行了應(yīng)用，為后續(xù)類似工程積累了相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)和提供了借鑒。