摘要：爆破挤淤筑堤技术是港口工程中的一项重要技术，也是我国现阶段比较成熟的一项施工技术，其施工简单、施工速度快、工程造价低、对软土的处理也比较充分，在目前的各项施工中的得到了非常广泛的应用。但由于爆破挤淤筑堤技术是在水下施工，而水下的情况错综复杂，这导致在复杂的地形中爆破挤淤筑堤的施工还存在着一些问题。本文着重的对复杂环境下爆破挤淤筑堤技术在施工中的应用展开了详细的分析。
关键词：复杂环境下；爆破挤淤筑堤技术；应用分析
爆破挤淤是指利用爆破法在施工中处理水下地基以及基础工程的一项技术，这项技术是由我国发明，并在我国得到了非常快速的发展，现已经成为了在不同环境下针对水工问题的主要软基处理技术。目前，随着沿海资源的不断开发，以及社会需求的不断提高，在利用爆破挤淤筑堤技术进行施工时，经常会遇到一些非常复杂的环境或非常复杂的软基，而面对复杂环境如何很好的使用爆破挤淤筑堤技术也是施工人员一直在研究的问题，同时也是工程中较难攻克的一项技术难点。
1 爆破挤淤技术的优势特点
爆破挤淤技术于1987年在我国获得了发明专利，是我国发明的一项重要技术，这项技术为我国港口工程的建设提供切实有效的方法，同时也为港口工程省去了大量的工程投资。其主要的特点分为几个方面。第一，爆破挤淤技术不需要使用大型的挖泥船来进行淤泥的清除工作，也不需要通过倾倒淤泥和拖运来弥补工程中的环境污染和淤泥回流的现象，能够节省在淤泥拖运上所产生的费用，从而降低工程的总造价[3]。第二，在抛石堤前不需要进行挖泥，且堤前的水深浅、波浪小，能够有效的节省护面面积和吹填导滤层的施工面。同时爆破挤淤筑堤的断面小，不需要进行水上抛石，能够节省抛石的数量，降低所产生的成本。第三，使用爆破挤淤技术能够使原本松散的抛石体在无数次的爆破震动中变得密实起来，这也在很大程度上使整个工程质量得到了提升。第四，爆破挤淤技术是我国的一项重点工程技术，在我国各个港口工程中都得到了非常多的应用。因此，无论是在爆破挤淤的技术层面上还是在爆破的材料中，我国都有着丰富的研究与资源，并且经过长期以来的工程施工，爆破挤淤技术在我国也有着许多实践的经验，所以爆破挤淤筑堤技术是一项发展已经相对非常成熟的技术，成熟的技术在实际施工当中有着很大的优势。
2工程概况
某码头工程防波堤为沿海港口水工工程。工程标段堤全长853.7m，堤心为抛填块石混合料，外海侧护面块体采用扭工字块和棱体大块石。围堤分为主堤与侧堤，主堤总长度约为613.5m，采用爆炸挤淤和抛石挤淤斜坡堤结构；侧堤长度约为220m，采用爆炸挤淤斜坡堤结构。抛石挤淤段堤长236.7m，抛石挤淤方量81997m3；爆炸挤淤段堤长604.5m，爆炸挤淤工程量共628557 m3,爆破区域西南面距庙宇约120m（已弃用），东南面距工棚约156m，西面距码头约130m，南面距高压线10KV、多组通讯线约248m。具体位置关系见图1所示。
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图1 爆破区域周围环境
2 施工原理和施工工艺流程
2.1 爆破挤淤筑堤技术原理
爆破挤淤筑堤技术主要是利用海洋涨潮与落潮的特点，以覆盖水深替代了爆破过程中的抵抗线，随后首先进行爆夯，利用爆炸过程中产生的能量作用到复杂软基的顶面，是爆炸的能量能够向下挤压复杂软基，通过挤压的压力能够挤出淤泥并实现密实和下沉的初步稳定效果[1]。在复杂环境下，通过爆破挤淤筑堤技术挤压后再进行抛石加载，以防止提身滑动或位移情况的发生，与此同时再进行堤头斜爆，在爆炸的压力和抛石堤身自身的重量下，能够使得抛石体得到进一步的下压。随后在堤身的两次布置多个爆填药包，通过多次的引爆能够使堤身的两侧完全落底，并且具有一定的落地宽度，从而形成海堤断面，以此能够保证堤身的稳定性。
2.2 施工工艺流程
复杂环境下爆破挤筑堤技术的施工工艺流程如图2所示。
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图2 爆破挤淤工艺流程
在图2所示的施工流程中，有几点施工工艺需要重点注意。第一，堤身抛填。抛石需要从石料厂中用卡车运到堤头，然后在用推土机更加设计图纸中断面进行推进，其中推进的长度每次要控制在7-10m左右，堤头的高度需要控制在8m左右。第二，堤头爆填。在堤头抛填达到了设计参数之后，需要使用挖掘机对装药器进行改装，将药包埋藏在堤头的前方淤泥之下，再根据设计标准中所要求的深度、间距，埋设多个药包，其中药包的间距最好控制在2m左右。在药包埋好之后将每个药包连成导爆索网，并引至堤头的安全位置进行起爆，随后不断的重复上述过程，直到达到设计堤长和堤宽。第三，侧向爆填。堤头爆填完毕之后，由于淤泥层土质的变化以及复杂环境下不可预见的因素，还需要对堤心的两次进行侧向爆填，以便能够加宽堤身。侧向爆填的方式与堤头爆填相同。
3 复杂环境下爆破挤淤筑堤技术的应用
该工程软基需置换的淤泥深度5.4m～21.0m，最大深度为21.0m，釆用爆炸挤淤和抛石挤淤进行处理。在桩号里程KO-29.9～KO+850k中，KO-29.9～KO+100和KO+270.4～KO+400，筑堤方式为抛石挤淤，其它桩号为爆炸挤淤筑堤底方式。
3.1根据具体情况做好抛填参数的设计
在复杂环境下进行爆破挤淤筑堤技术的施工，施工人员首先需要分析和研究好施工环境的具体情况，再根据具体的情况做出抛填参数的设计。首先需要根据工程来设计断面形状，并采用爆炸挤淤处理复杂软基和堤身先宽后窄的抛填方法，在进行爆炸处理时，堤头爆填需要与侧向爆填同时进行。其次需要根据防波堤堤身的设计高度，在施工的期间不能让海水的水位超过堤顶，并且在爆破之后堤顶不能够超高，最大限度的提高爆破挤淤的实际效果，同时还需要尽量减少施工时的成本[2]。最后需要根据淤泥质复杂软基中堤坝平台在爆填堤头时一次性形成达到设计断面，后期进行侧爆时，堤坝的两侧平台拉出效果会非常有限，施工人员需要在确定抛填高度时考虑清楚防波堤堤身断面设计的宽度、堤身抛填高程以及淤泥顶面高程等各方面因素，从而确定抛填的高度，同时施工人员还需要注意考虑抛填时车辆能否顺利通行的问题。抛填进尺要根据工程地质情况、施工状况和坡上重复抛填情况综合考虑。根据各抛填参数的控制要求，确定了各个桩号的抛填参数，见表1。
表1 不同里程抛填参数设计
3.2根据具体情况做好爆破参数的设计
爆破参数的设计是在复杂环境下爆破挤淤筑堤技术中一项最为基本的过程，也是最为重要的过程。施工人员需要按照爆炸处理水下复杂软基经验公式来进行设计，堤头爆填单位长度装药量需按照：Q1=q0LsHm的公式来进行设定计算。在公式中Q1是指线药量以kg/m为计算单位；q0是指单位体积淤泥炸药的消耗量以kg/m3为计算单位；Ls是指单次推填的循环进尺以m为计算单位；Hm是指置换淤泥层的厚度以m为计算单位[2]。在计算出合理的数值之后，爆炸挤淤工作需要将炸药放在设计要求中相对应的位置，例如，放置在淤泥中具有一定深度的位置或是有覆盖水时淤泥的表面上。随后在进行起爆网络的设计，将药包放置到淤泥中设计好的位置，并将导爆索引出水面，使药包的导爆索之间形成并联的关系。在主导爆索中可以采用双股的模式，并由电雷管进行引爆，起爆网络如图3所示。
图3 起爆网络示意图
3.3增强爆破挤淤筑堤技术的质量检测工作
爆破挤淤筑堤技术的质量检测工作是爆破挤淤筑堤技术的保障，也是在复杂环境下必须要严格对待的一项工作。在进行质量检测时，首先需要检测堤坝体筑成后有没有产生塌陷和滑移的现象。其次在爆破的完成之后，需要每隔100m设立一个沉降观测点，以便进行沉降的观察工作，在复杂环境下，观测点可以适当的加密布置，沉降观测的工作需要进行3个月的时间，3个月中累积沉降量应当要小于30cm，若沉降量超过30cm，工作人员需要立刻进行原因的排查，并采取相应的应对措施。最后，检测人员还需要更加《水运工程质量检验标准》来进行断面尺寸误差的检测，使理坡后能够符合相关的验收标准。
防波堤检测工作的主要目的是查明围堤堤心填料厚度及堤身下卧土层物理力学指标。主要对KO+020、KO+190、KO+230、KO+340、KO+420断面的堤心填料厚度及堤身下卧土层物理力学指标进行钻孔检测。检测结果显示：围堤堤心填料按成分不同分为上部块（碎）石层和下部碎石混粉质粘土（混合过渡层）、下卧层中风化凝灰岩组成，与物探测试结果基本吻合。表明防波堤工程满足设计标准，爆炸挤淤筑堤取得了良好的效果。
4 结束语
综上所述，爆破挤淤筑提技术是我国港口工程中的一项重要技术，这项技术起源于我国，并在我国已经有很多年的发展，是一项相对成熟的工程技术。但由于现在港口工程中复杂环境越来越来多，且水下工程也对施工技术造成了一定的阻碍，因此，需要根据具体情况做好抛填参数的设计与爆破参数设计，同时还需要加强爆破挤淤筑堤的质量检测，只有这样才能够使爆破挤淤筑堤技术在复杂环境中得到更好的应用。
参考文献：
[1]王消川，洪金云，薛归.浅议复杂软基爆破挤淤提施工工法[J].中国水运. 2011(06):236+238.
[2]朱永，徐颖，郑志涛.复杂环境下爆破挤淤筑提技术应用研究[J].工程爆破.2016(02):56-60.
[3]高兆福，宋兵.爆破挤淤筑提技术的发展研究[J].中国水运.2013(12):339-342.
论文作者:邓雨龙
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/27
标签：技术论文; 淤泥论文; 工程论文; 环境论文; 药包论文; 断面论文; 防波堤论文; 《防护工程》2017年第22期论文;