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1、爆破挤淤处理软土地基施工工法RJGF(闽)372008完成单位：福建建工集团总公司主要完成人人：林毅毅华 戴益华华 林铁铁民 1 前言言1.0.11 爆破破挤淤处处理软土土地基实实质上是是地基处处理的置置换法，即即通过爆爆炸作用用将填料料沉入淤淤泥并将将淤泥挤挤出，达达到提高高地基承载载力的目目的。1.0.22 沈海海高速公公路福鼎鼎宁德德段沿线线多分布布在沿海海，路线线范围内内存在较较多的软软土地基基，其中中A100合同段段丘里滨滨海软基基为淤泥泥质粘土土，且临临近杨家家溪入海海口，受受海潮影影响大。采采用换填填、CFFG桩及及竖向排排水板等等软基处处理方案案在总工工期、适适用性、经经济性上

2、上都无法法取得一一个很好好的平衡衡，综合合考虑多多项因素素采用爆爆破挤淤淤施工。为此，福建建工集团总公司在承建的沈海高速公路福鼎宁德段A10标的施工过程中，根据实际情况采用爆破挤淤法，此后通过多次工程施工实践，总结形成本工法。2 工法法特点爆破挤淤处处理软土土地基是是通过置置换一定定深度的的淤泥，使地基基达到设设计承载载力和满满足地基基在一定定时间内内的沉降降要求的的施工工工艺。爆爆破挤淤淤总固结时时间短、见见效快，且且在工程程运行阶阶段较排排水固结结法处理理的地基基维护费费用少、沉沉降小，安安全可靠靠。3 适用用范围爆破挤淤重重在“挤”，必须须地处开开阔地带带，保证证在爆炸炸后抛填填体的重重

3、力作用用下淤泥泥可以被被挤出待待处理地地基范围围，并且不不会对环环境造成成污染和和破坏。主要适用于港口工程的防波堤、护岸、码头等基础处理，公路铁路房建等地处海滩、河滩等开阔地带的地基处理。爆破挤淤法处理软土地基适宜深度为3m25m。工艺原理在堆石体前前沿淤泥泥中的适适当位置置埋置药药包群，爆后后堆石体体前沿向向淤泥底底部坍落落，形成成一定范范围和厚厚度的“石石舌”，所形成成的边坡坡形状呈呈梯形。当继续填石时，由于“石舌”上部的淤泥在爆炸瞬间产生的强大冲击力的作用下，产生超孔隙水压力，冲击作用使土的结构发生破坏，扰乱了正常的排水通道，土体的渗透性变差，超孔隙水压力难以消散，土体的强度降低，承载能

4、力在短时间内丧失，因此抛石可以很容易地挤开这层淤泥并与下层“石舌”相连，形成完整的抛填体。采用爆炸和抛填循环作业，就可用石方置换掉抛填方向前方一定范围内一定数量的淤泥，达到软基处理的目的。如图4.0.1所示。图4.0.1 爆破挤挤淤布药药与爆前前、爆后后断面示示意图5 施工工工艺流流程及操操作要点点5.1 施工工工艺流程程施工工艺流流程按下下列规定定进行：施工准备堆填填石料参数数检测及及调整钻孔孔、安放放药包爆破破爆爆后测量量下下循环爆爆破抛石挤挤淤。5.2 操作要要点5.2.11 施工工准备1 根据据设计文文件要求求，参考考地质勘勘探资料料，配合合现场测测量数据据，编制制施工组组织设计计，进

5、行行技术、安安全交底底。2 确定定淤泥深深度、宽宽度等有有关数据据。根据据施工能能力，划划分施工工段，计计算堆石石高度及及宽度。石石料单次次堆填高高度H1.331.8倍置置换处淤淤泥深度度，堆填填宽度应应以一次次施工能能力确定定。3 药量量、药包包埋藏和和起爆水水位参数数计算1) 线药量按下下式计算算 （5.22.1-1） （5.22.1-2）式中：线药量量（kgg/m）,即单位位布药长长度上分分布的药药量；单耗（kkg/ m3），即即爆除单单位体积积淤泥所所需药量量，一般般为（00.61.00）/ m33爆破挤挤淤填石石一次推推进水平平距离（mm）；计入覆覆盖水深深的折算算淤泥厚厚度（mm）

6、；置换淤淤泥厚度度（m）；淤泥重重度（kkN/ m3）；水重度度（kNN/ mm3）；覆盖水水深，即即泥面以以上的水水深。2) 一次爆破挤挤淤填石石药量计计算 （5.2.11-3）式中：一次爆爆破挤淤填填石药量量（）; 爆破挤淤填填石一次次的布药药线长度度（m）。3) 单孔药量计计算 （5.22.1-4）式中：单孔药药量（）；M一次次布药孔孔数。4) 药包埋藏和和起爆水水位爆破挤淤的的药包埋埋深按下下式计算算： （5.22.1-5）式中：药包埋埋深（mm），指指药包中中心在水水面以下下深度。5.2.22 堆填石料料1 堆填填石料范范围：一一次处理理淤泥宽度度沿线；高度：H11.31.88倍淤泥

7、泥深度。2 堆填填作业采采用机械械作业。石方用自卸汽车运输，装载机、推土机配合挖掘机铲、推、堆。3 石料料应使用用不易风风化石料料，粒径径应大于于30ccm。5.2.33 参数数检测及及调整1 测量量堆填石石料的标标高及宽宽度，计计算堆填填石料的的高度及及宽度。2 按照照5.22.1要要求的数数值进行行调整。5.2.44 钻孔孔、安放放药包1 装药药器加工工：采用用壁厚33mm的的钢管，直直径根据据作业能能力及药药量大小小确定。为为保证装装药器顺顺利装药药，防止止淤泥进进入套管管，用CC20混混凝土制制成砣封封堵钢套套管下口口。如图图5.22.4-1所示示，将混混凝土砣砣的吊环挂进脱脱钩装置置

8、的吊钩钩上。利利用混凝凝土砣的的自重使使吊钩处处于锁挂挂状态。此此时，钢钢套筒与与混凝土土砣外缘缘上平面面留有间间隙。放放下振动动锤，当当混凝土土砣底部部碰到淤淤泥面时时，钢套套筒与混混凝土砣砣之间的的间隙在在压力作作用下消消失，同同时，混混凝土砣砣在吊钩钩上的钩钩重量也也消失，脱脱钩装置置使吊环环与吊钩钩分离。图5.2.4-1 装药器器设计图图1水泥泥混凝土土砣；22钢套套筒；33吊环环；4吊钩钩；5销轴轴6炸药包包2 药包包准备：采用防防水乳化化炸药，按照爆破设计要求准备单孔药量。为了安全传爆，要选用每米含炸药重量不小于11g的防水性能好的导爆索。为了安全准爆，采用两发电雷管并联放置炸药中

9、，用防水橡胶袋包扎，防水胶封口，装入聚丙烯纺织袋包扎好，相邻药包连接绳长度5.5m，电线稍长一些，以免承受拉力时电线拉断，电线接头扎防水胶。药包联接好后两端各留2倍于淤泥深的尼龙绳和电线。3 平整整场地：抛填石石高度、范范围符合合设计要要求后，需需在抛填填体上铺铺垫碎石石、土等等，用机机械配合合人工平平整场地地，以便便布药机机能正常常作业。4 布药药机就位位。5 布设设炮位：根据爆爆破设计计，在抛抛填体坡坡脚处淤淤泥上测测设炮位位，做好好标志，用40mmm的探探管测布布设深度度内是否否有障碍碍物，以以便调整整孔位。6 布药药机布药药：采用用吊车悬挂DDZ222型振动动打拔桩桩锤，定定位装药药器

10、于炮位上上，布药药机利用用自重和和振动压压力把钢钢管插入入抛填石石料前方方淤泥内内，深度度为，把连接好好导爆索索的药包从从钢套管投药孔孔中吊入入，并用用测锤测测量药包包埋设深深度，计计算标高高保证药药包安放放深度符符合设计计要求。为防止止提升装装药器时时带上药药包及药药包上浮浮不落底底，可先先向管内内注水，至至水从投投药孔溢溢出为止止。最后后再利用用打拔桩桩锤拔出出钢管，慢拔保护火工材料，把药包及水泥混凝土砣留在淤泥中。如图5.2.4-2、图 5.2.4-3所示。图5.2.4-2 布药药机工作作示意图图图5.2.4-3 布药药孔位置置示意图图7 淤泥泥厚度较较小时可可采用挖挖掘机配配合人工工进

11、行装装药施工工，以节节约成本本，同时时可加快快施工进进度。5.2.55 爆爆破1 起爆爆器材采采用8#工业铜铜质瞬发发电雷管管。采用用微差爆爆破，根根据爆破破震动安安全要求求把炮眼眼分为55100个为一一段分段段微差爆爆破，分分段段差差不小于于2000ms。如图 5.22.5-1所示示。2 起爆爆网络：采用双双路塑料料导爆管管和导爆爆索起爆爆系统，以以确保全全部药包包起爆。3 起爆爆药包群群，爆炸炸作用和和爆生气气体瞬间间巨大推推动力使使淤泥前前移并形形成爆坑坑，同时时，抛填填石料在在自身重重力及震震动作用用下迅速速滑塌进进入爆坑坑，形成成爆炸前前移体。4 当爆爆破挤淤淤处理软软土地基基工点位

12、位于临近近潮（水水）影响响地段，则则爆炸挤挤淤施工工中，起起爆水位位宜选在最最高潮位位时。图5.2.5-11 微差差爆破网网络示意意图5.2.66 爆后后测量爆后用全站站仪进行行测量爆爆炸挤淤淤填石一一次推进进水平距距离，分分析爆破破效果，作为施工试验段，总结经验，调整爆破参数，优化施工工艺，以便进行下循环爆炸抛石挤淤。5.2.77 下下循环爆爆炸抛石石挤淤1 进行行下循环环爆炸抛抛石挤淤淤，直至至按设计计完成全全部挤淤淤宽度。2 在多多次的反反复爆炸炸过程中中，爆破破产生的的巨大振振动力也也会使已已抛填石石方下沉沉并振动动密实，不不断提高高爆破挤挤淤质量量。3 在施施工过程程中应加加强路基基

13、沉降及及位移监监测工作作、根据据实际情情况随时时调整爆爆破参数数来保证证施工质质量。4 爆破破挤淤处处理软土土地基工工点位于于临近潮潮（水）影影响地段段时，在在抛石挤挤淤爆破破过程中中，需对对周侧水水石交界界处进行行爆破夯夯实，使使石方完完成落底底，并爆爆夯密实实坡脚平平台；挤挤淤爆破破起爆时时间宜选选择在潮潮水覆盖盖淤泥后后进行，使使爆后淤淤泥和海海水充分分混合，提提高淤泥泥的流动动性，同同时使海海水退潮潮时带走走一部分分淤泥。5.3劳动动力组织织劳动力组织织见表55.3.1。表5.3.1 劳动力力组织情情况表项目经理1安全员1技术负责人人1质检员1施工员1爆破员1测量人员2监炮员1材料员1

14、普工10吊车操作手手1机修人员1合计22人6 材料料与设备备6.1 材料6.1.11 不易易风化石石料，石石料粒径径应大于于30ccm。6.1.22 火工工材料：硝胺炸炸药，导导爆索，电电雷管等等。6.2 设备挖掘机、装装载机、推土机机、自卸汽汽车（以上机机械设备备数量视视一次堆堆石能力力确定）、DZZ22型型振动打打拔桩锤锤1台、吊车1部、全站站仪、钢钢管（埋埋设炸药药包用）。7 质量量控制7. 1 工程程质量控制制标准7.1.11 爆破破挤淤施施工质量量控制执执行JTTG F100公路路路基施施工技术术规范，质量控制检查项目如下表。表7.1.1-11 爆破破挤淤检检查项目目项次检查项目规定

15、值允许许偏差检查方法1抛填桩桩号号（m）1.0尺量，每1100mm测2点点2堆填高度（mm）0.3水准仪3相邻两炮抛抛填进尺尺与设计计进尺之之差（mm）0.5尺量，每次次爆破，每每1000m测44点4地基断面宽宽度（mm）不小于设计计值尺量，每1100mm测2点点5药包单药包药量量q2（）0.055 q22查施工记录录药包平面位位置（mm）0.3药包埋深（mm）00.36置换量填石底面标标高（mm）00.5钻孔配合物物探方法法填石底面范范围（mm）不小于设计计值钻孔配合物物探方法法置换数量（mm3）10填石置换层层底面和和下卧地地基层设设计顶面面之间的的混合层层平均厚厚度（mm）1钻孔配合物物

16、探方法法7.1.22 爆破破挤淤竣竣工验收收检测按按内容进行行：1 断面面测量；2 抛石石量与体体积平衡衡测算表表；3 长期期位移、沉沉降观测测。7. 2 质量保证证措施7.2.11 爆破破挤淤是是一种多多循环的的施工工工艺，在在抛石挤挤淤爆破破施工过过程中应应进行每每循环的的施工质质量检测测，并根根据检测测结果及及时修正正爆破及及堆石参参数，确确保施工工质量。判断堤身落底与否，目前主要采用以下三种方法：1 用体体积平衡衡法检验验：根据据每炮抛抛填石料料的质量量和方量量做好记记录，逐逐段分析析堤心石石置换淤淤泥的范范围及深深度。根根据设计计延米抛抛方量和和实际延延米抛方方量进行行比较，这这种估

17、计计判断方方式能够够比较及及时地跟跟踪分析析堤心石石落底情情况。2 钻孔孔检测法法：利用用钻孔检检测可以以直观地地分析堤堤心石的的落底深深度。因因钻孔检检测耗用用的时间间较长，在在施工阶阶段应以以不妨碍碍正常施施工为原原则。3 探地地雷达法法：利用用探地雷雷达，可可以对横横断面和和纵断面面进行检检测堤心心石落底底情况。如未落底可可加强侧侧爆，利利用爆破破振动和和爆夯促促使石方方落底。7.2.22 爆破破时，应应根据现现场布药药机钻孔孔深度正正确确定定用药量量，保证证爆炸挤挤淤深度度及淤泥泥爆破影影响范围围。施工工时抛填填石方参参数应满满足设计计要求，布布药必须须到位。堤堤身抛高高增加，药药包埋

18、深深适当对对堤身落落底均为为有利。7.2.33 施施工期进进行爆前前爆后断断面测量量，断面面间距220m；爆炸处处理软基基竣工后后进行竣竣工断面面测量，断断面间距距10mm，路基基顶面平平坦处测测点间距距5m，加加载处及及破面处处测点间间距2mm，根据据实抛方方量及断断面测量量资料推推算置换换范围及及深度。7.2.44 工后后沉降位位移观测测1 及时时设立沉沉降观测测点，掌掌握堤身身沉降规规律，为为工后沉沉降计算算提供依依据。2 爆炸炸处理软软基竣工工后，路路基填土土压实前前按设计计要求布布设沉降降板，路路基填土土期间，每每周测量量一次沉沉降，不不加载时时每2周周测量一一次沉降降。3 路基基加

19、载速速度应控控制水平平位移量量每昼夜夜不超过过0.55cm，沉沉降量不不大于11.5ccm，超超过时即即应暂停停填筑，待待沉降及及位移量量小于规规定值后后再继续续施工。8 安全全措施8.0.11 火工工材料的的购买、运运输、保保管及使用等等按照国国家有关关规定执执行。8.0.22 爆爆破人员员必须持持证上岗岗。施工工前对有有关人员员进行安安全教育育及安全全技术交交底。8.0.33 爆破破作业安安全规范范参见GGB67722爆爆破安全全规程。8.0.44 爆破破施工前前，应根根据施工工条件和和施工方方法做好好下列工工作。1 爆破破指挥机机构的设设立和爆爆破作业业人员的的分工；2 装药药机械性性能

20、检查查；3 爆破破危险区区内警戒戒标志，岗岗哨的设设置；4 爆破破危险区区内需保保护构筑筑物的调调查。8.0.55 夜间间大雾和和雷雨天天气禁止止爆破。8.0.66 海上风风力超过过6级时时，禁止止爆破作作业。8.0.77 爆破破作业中中如发现现爆破网网络或药药包扯拉拉缠绕应应及时处处理。8.0.88 设置置于水下下的药包包及爆破破网络不不得拖拽拽，发现现药包漂漂浮，网网路损坏坏等异常常现象，经经排除后后方可起起爆。8.0.99 起爆爆前应使使全体员员工和附附近居民民，事先先知道警警戒范围围，警戒戒标志和和声响信信号得意意义，发发出信号号的方法和和时间。信号方法如下：1 第一一次信号号预预告信

21、号号。所有有与爆破破无关人人员应立立即撤至至安全区区外。2 第二二次信号号起起爆信号号。确认认人员、设设备全部部撤离危危险区，具具备安全全起爆条条件时，方方准发出出起爆信信号，进进行爆破破。3 第三三次信号号解解除警戒戒信号。爆爆破员进进入爆区区检查确确认安全全后，方方可发出出解除警警戒线信信号。8.0.110 爆破后后，爆破破员必须须按规定定认真检检查爆区区有无盲盲炮，发发现盲炮炮或怀疑疑有盲炮炮时，应应立即报报告并及及时处理理，不能能及时处处理的盲盲炮，应应在附近近设立明明显标志志，并采采取相应应的安全全措施。8.0.111 处理盲盲炮时，应应做好安安全和警警戒工作作，无关关人员不不得进去

22、去现场。8.0.112 排除盲盲炮可采采用重新新起爆和和诱爆法法处理。8.0.113 其它它安全防防护措施施按国家家有关现现行标准准执行。9 环保保措施9.0.11 成立立对应的的施工环环境卫生生管理机机构，在在工程施施工过程程中严格格遵守国国家和地地方政府府下发的的有关环环境保护护的噶率率、法规规和规章章，加强强对施工工燃油、工工程材料料、设备备、废水水、生产产生活垃垃圾、弃弃渣的控控制和治治理，遵遵守有关关防火及及废弃物物处理的的规章制制度，做做好交通通环境疏疏导，充充分满足足便民要要求，认认证接受受交通管管理，随随时接受受相关单单位的监监督检查查。9.0.22 将施施工现场场和作业业限制

23、在在工程建建设允许许的范围围内，合合理布置置、规范范围挡，做做到标牌牌清楚、齐齐全，各各种标识识醒目，施施工场地地整洁文文明。9.0.33 将相相关方案案和要求求向全体体施工人人员进行行详细交交底。9.0.44 噪声声控制1 严格格执行建建筑施工工场界噪噪声限值值（GGB1225233），控控制和降降低施工工机械和和运输车车辆造成成的噪声声污染。2 合理理安排作作业时间间，尽可可能将作作业安排排在白天天施工，避避免夜间间施工，使使施工噪噪声对周周围环境境影响减减少到最最低程度度。9.0.55 污染染控制在施工过程程中，防防止把废废渣、废废土倒入入田地或或公路边边。10 效效益分析析10.0.1

24、 该工艺艺成本较较低，工工期短，与与常用的的开挖清清淤相比比，堤身身抛石工工程量可可减少11015；断面面设计宽宽度可为为常规软软基处理理方法的的4/55左右；可节省省投资额额15200。10.0.2 该工艺艺与其他他软基处处理方法法比较，由由于传统统方法受受稳定和和沉降控控制，需需要相当当长的工工期（施施工工期期和预压压期），而而该工艺艺抛填速速度越快快越有利利，预压压时间很很短或不不需预压压，从而而大大缩缩短了工工期。10.0.3 无需进进行大量量淤泥的的外运、弃弃置，避避免或减减少了工工程施工工中对环环境的污污染。10.0.4 本工艺艺在施工工运用中中主意动动态控制制，即用用施工过过程掌

25、握握的有关关数据，不不断细化化爆破设设计，取取得经济济实效的的爆破参参数，动动态分析析爆破挤挤淤效果果，使爆爆破挤淤淤施工始始终处于于受控状状态，以以有效地地保证爆爆破挤淤淤施工效效果和质质量。11 应应用实例例11.0.1 沈海高高速公路路福鼎宁德段段沿线多多分布在在沿海，路路线范围围内存在在较多的的软土地地基，其中A110合同同段丘里里滨海软软基施工工采用了了爆破挤挤淤施工工工艺。该该段路堤堤爆破（抛抛石）挤挤淤软基基地段位位于GKK61+5600GKK69+0900路段，爆爆破抛石石挤淤位位于GKK61+5700GKK69+0900，其中中断链GGK611+6441.9925GK669+

26、0006.9533（断链链短73365.0288m），则则爆破（抛抛石）挤挤淤软基基全长1164.9722m，其其中爆破破抛石挤挤淤软基基段长1154.9722m，处处理淤泥泥深度为为5m20.5m。丘丘里软基基爆炸挤挤淤泥总总方量约约427728立立方米，抛抛石量约约为挤淤淤泥方量量的两倍倍即8554566立方米米。施工工时间为为20000年10月20001年5月，处理理后满足足设计及及规范要要求。项项目竣工工至今未未发生坍坍塌、滑滑移及沉沉降超过过设计允允许范围围现象。11.0.2 广东省省惠州市市深港西西部通道道口岸区区永久海海堤总长长26884m，采用用了爆破破挤淤法法填筑海海堤工艺艺

27、。该海海堤处淤淤泥厚度度为7.0m18.5m，施工工中按钻钻机资料料揭示的的淤泥厚厚度的变变化和原原始淤泥泥面的高高程，计计算了各各段爆炸炸处理的的参数，进进行了堤堤头爆破破、测向向爆破和和补填整整形等几几道主要要施工工工序。施工时时间为220011年11月20003年6月，处理理后满足足设计及及规范要要求。项项目竣工工至今未未发生坍坍塌、滑滑移及沉沉降超过过设计允允许范围围现象。11.0.3 江西赣赣州至定定南高速速公路KK1044+2550K1004+5525段段路基属属于低山山丘陵间间洼地，呈呈条带状状狭长分分布，宽宽约200m50mm。淤泥层层呈厚层层状连续续分布于于路基，层层厚6.8

28、m8.55m；下下卧层为为碎石土土层，呈呈松散状状，层位位不稳定定，强度度低，层层厚1.322.1mm。对以以上两层层软土层层都需要要进行处处理，处处理范围围约1000000平方米米，处理理平均深深度约110m。鉴鉴于周围围没有对对震动有有限制的的建筑物物，采用用全断面面纵向推推进的堤堤端爆填填方案，爆爆破挤淤淤先以66m8m一个个循环向向路基另另一端进进行堤头头填爆，爆爆至距另另一端约约50mm时，改改为向内内侧填筑筑，向外外侧进行行堤侧爆爆破。堤堤头、堤堤侧爆破破完成后后，对路路基两侧侧坡脚石石方进行行爆夯落落底处理理。施工工时间为为20002年9月20003年12月，处理理后满足足设计及及规范要要求。项项目竣工工至今未未发生坍坍塌、滑滑移及沉沉降超过过设计允允许范围围现象。