成赛强
深圳海勤工程管理有限公司
摘要：由于我国加大对围海造地的支持力度，可利用的沿海近岸潮间随之不断收缩。当前，建造水更深、浪更急、泥更厚的连水下滩涂是围海造地工程的主要发展趋势，处理淤泥方面抛石爆破挤淤面临着更为严峻的问题。然而，在处理浅层淤泥时，在深厚淤泥中，抛石爆破挤淤机理的提出以及抛石爆破挤淤技术的使用都存在一定的难度。因此，系统的分析、研究抛石爆破挤淤筑堤的机理和检测十分必要和迫切，能够有效地推广使用抛石爆破挤淤技术。本文主要研究、分析了抛石爆破挤淤的基本原理和检测方法。
关键词：抛石爆破挤淤；机理；检测方法
目前我国港口发展需要非常高，而港口对建设工程的技术要求也在不断刷新，而抛石淤泥路基地基处理的爆破技术已被广泛应用于水利工程、海堤施工围堰当中。在沉积在污泥处理的厚抛石爆破挤压的实际处理，通常在40米以上，并按规定了不超过12米，最适合爆炸挤淤处理几何相似律原理，计算值比炸药爆炸。因此，需要适应港口的发展，爆破挤淤必须结合抛石压实建设阶段的实际情况是更新以适应发展的需要。在抛石堤爆破检验行业相关检测方法的应用越来越多的关注，主要集中在施工中的质量控制，检测和工程测量的沉降效果的精确计算，等许多现实的情况下，港口的挤压和乱石淤泥路基爆破基于机器检测方法的指导意义。
一、抛石爆破挤淤筑堤的机理及检测方法的研究现状
（一）抛石爆破挤淤筑堤机理的研究现状
认识抛石爆破挤淤机理的过程是循序渐进的、由浅到深，实现了有从认识表象到揭露本质的发展历程。随着对抛石爆破挤淤认识和研究的不断深化，由爆破而引起淤泥强度降低的可能性进一步得到了证实，基于此现象的产生，定向滑移效应得以应运而生，深层淤泥在强大的爆炸压力影响下，淤泥强度有所下降，从而引起深层淤泥沿轴线定向滑移。由于抛填自重荷载越来越大，在爆后抛填时，当抗剪强度小于被爆炸强扰动的深层淤泥内的剪应力时，抛石体沿滑移线朝轴线方向定向滑移下沉，能够有效地实现抛石与深层淤泥的置换。
（二）抛石爆破挤淤筑堤检测方法的研究现状
根据研究表明，就目前抛石爆破挤淤筑堤的研究现状而言，其检测方法主要有体积平衡法、钻孔探摸法以及探地雷达法。
1、体积平衡检测方法
所谓体积平衡法是指在施工的过程中，对运载石料车辆的数量和材料重量做好记录工作并通过体积平衡，对抛石体底面的落底深度进行精确的估算。一旦该方法能够正确、恰当地得以应用，不失为抛石爆破挤淤筑堤的一种简单、实用的检测方法。此外，还应该注意包括人为因素在内的不可控制因素的影响力度。
2、钻孔探摸检测方法
基于回旋法，通过钻机直接钻入地层，获取地层芯样，对各个地层的地质进行划分，更为直观地检测各地层厚度的方法称之为钻孔探摸法。另外，通过采集抛石层下的土质样本，经过实验也可以达到检测的目的，但该检测方法存在效率低且投资高等缺点，不适合对抛石爆破挤淤筑堤做全面的检测。
3、探地雷达检测方法
通过接收探地雷达仪器向地下发射电磁波而引起抛石底面和淤泥层底面的反射波能够对残留淤泥的厚度和抛石的厚度进行合理的判断。探地雷达法不仅能够对抛石爆破挤淤筑堤进行纵断面检测，而且也可进行横断面检测，具有检测面积广、效率高等优势，当前该检测方法具有广阔的发展前景。
通过调查发现，每种抛石爆破挤淤筑堤单一的检测方法都有其独特的优点和缺点。通过单一的检测方式很难对抛石爆破挤淤海堤的挤淤效果、施工质量以及工程的计量方面进行精确地检测。因此，进一步深化对抛石爆破挤淤海堤的各种检测方法的研究，全面地了解各个检测方法的优势和不足很有必要，需要在结合实际工程的情况下，在抛石厚度不超过 20m 时，探结合探地雷达的组合方法比较可行，当抛石厚度超过20m 时，可采用地震映像法进行辅助检测[4]。
二、抛石爆破挤淤海堤检测方法的基本原理
（一）钻探检测方法的基本原理
钻探检测方法是一种通过地质分层来实现对抛石爆破挤淤筑堤检测的直观检测方法。一般情况下，利用套管和泥浆护壁钻探工艺，采用冲击或回旋方法取芯钻探，在必要的情况下也可采用双管钻进。就钻头的选用而言，填土层和抛石层分别采用的是合金钻头和金刚石钻头，钻探回次进尺一般不能大于 2.5m[3]。
（二）面波检测方法的基本原理
基于震源形式上的差异，可将面波检测法分为稳态法和瞬态法两大类。瞬态面波法的方法原理是本文的主要研究内容。图1是面波检测原理示意图。瞬态面波法是复频波的形式沿地面传播的，在激震设备的作用下，产生一定频率范围的瑞雷波，在地面布置多个拾震器，并选择最佳面波接收窗口接收震动，通过多次迭加和多道相关迭加，使得频谱能量加大，干扰减小，通过频谱分析获得地层的频散曲线，然后通过反演计算出各层的面波速度，最后根据面波速度来进行地质分层，获得地层的厚度和速度分布情况[2]。
图1 面波检测原理示意图
在电磁波遇到地下不均匀体或界面的情况下，受其在有耗介质中的传播特性影响，发射天线向地下发射高频脉冲电磁波中的部分电磁波会受到反射。地下介质的介电常数会对电磁波的反射系数产生直接的影响，利用雷达适时地接受和处理部分的反射波，对抛石爆破挤淤筑堤做好检测工作，图3是探地雷达基本原理示意图。
图3 探地雷达基本原理示意图
数所决定的。雷达波反射信号的振幅会随着反射系统的增加而随之递增。在以位移电流为主的低损耗介质中，公式可用来表示反射系数 R的大小。上、下层介质介电常数的不同是影响反射信号强弱的关键因素。雷达波反射信号的强度随着上、下层介质的介电常数差异增大而递增。在反射系数为正的情况下，反射波和入射波相位相同，反之，则两者相位相反。
（四）地震映像检测方法的基本原理
地震映像法的检测原理与探地雷达法的的检测原理存在相似之处，唯一的不同在于前者没有利用电磁波，而通过利用不同地质界面对地震波的反射，对各个地质界面的形状或者厚度进行检测。地震映像法是一种单点激发、接受，逐点接受的地震反射勘探方法的简化形式，将地震时间剖面连接起来能够很好的反映出地下界面的形态，如图4所示。
图4 地震映像工作原理图
结束语
在抛石挤淤达到平衡的情况下，通过爆破抛石挤淤堤前方的淤泥，降低抛石体前方淤泥的强度，打破抛石体与淤泥之间的平衡，致使抛石体产生塑性滑移和下沉，新的平衡在抛石体和淤泥之间形成，在补填工作进行之后反复进行爆破，直到实现挤掉更多淤泥的最终目的，从而筑建出稳定的海堤。爆破挤淤海堤的检测方法多样，主要有钻探检测、面波检测、地震映像检测和探地雷达检测方法，各个方法都有其优缺点。因此，要想达到对爆破挤淤海堤检测的准确性和精确性，需要综合几种检测方法，优势互补，实现检测结果中误差的最小化。
参考文献：
[1]陈鸿,欧阳宇峰,余海忠. 抛石爆破挤淤过程的有限元数值模拟[J]. 地质科技情报,2012,04:98-105.
[2]逄宁. 深厚淤泥爆破挤淤筑堤技术及环境影响问题[J]. 科技致富向导,2011,15:312-315.
[3]余海忠,胡荣华. 爆破挤淤技术的研究与应用现状[J]. 施工技术,2009,S2:1-5.
[4]余海忠,刘国楠,胡荣华. 爆破挤淤海堤的综合检测方法[J]. 广州建筑,2009,05:37-42.
论文作者:成赛强
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿
论文发表时间:2015/12/10
标签：淤泥论文; 检测方法论文; 反射论文; 海堤论文; 机理论文; 电磁波论文; 映像论文; 《基层建设》2015年16期供稿论文;