海堤施工中的爆破挤淤及超高堆填工法

颜远甲

（福建省宁德市水利电力工程局，福建 宁德 352100）

在海堤施工的过程中，为了确保施工作业所设计区域内的地基承载力能够满足设计承载力的要求，同时确保沉降性能的可靠，就需要通过应用爆破挤淤施工法与超高堆填工法的方式，以埋填起爆炸药为手段，在多次重复性的推进爆破过程中，实现泥石置换。

实践研究结果表明：在海堤工程施工中，通过对爆破挤淤施工法与超高堆填工法的综合应用，能够加强车辆通过能力、加快海堤工程堤身推进速度、加固海堤工程施工质量、缩短爆破作业持续时间。关键是通过爆破挤淤的方式，能减少海堤工程施工区域内的抛填石块相对移动现象，增加海堤堤身石料的密实度水平，从而达到控制海堤堤身工后沉降的目的。由此可见，在海堤施工过程当中，掌握爆破挤淤施工法与超高堆填工法的施工工艺要点，对于保障施工质量意义重大。

1 工程概况

霞浦县沙头围垦海堤工程项目位于福建省霞浦县沙头村，项目围垦面积 3.41万亩。围堤部分主要建设内容包括：建设海堤全长 5434m（堤线北起北岸松山，南至南岸南岐山尖鼻头），海堤南端布设南岐山水闸1座（7孔×5m，底高程-2.5m），海堤北端布设松山水闸1座（10孔×5m，底高程-2.5m），总净宽 83m，两座水闸均具排洪和纳潮功能。

该工程原始地貌形态为滨海滩涂，现状地形主要可以划分为陆域、以及海域这两个模块。其中，海域主要作用价值为海产品养殖。此区域内的淤泥厚度极高值达到了 15.5 m，属于厚度加大的淤泥。在未进行填筑作业前，此区域内的水体深度在 0～1.5 m范围之内。设计该海堤工程的总长度为5434m，顶面宽度为20m，该海堤工程建设级别为1级，重现期按照设计标准确定为100年。

由于该海堤工程要求在2年内完成整个项目施工，工程进度相对比较紧凑。同时，前期工程地质勘察结果显示：该海堤工程建设施工区域内的表面固结结壳分布较广，常规的抛石挤淤法施工技术的实施效果欠佳，且可操作性不强。而在 50m长度的试验段内，通过对爆破挤淤施工法与超高堆填工法的综合应用，取得了良好的施工效果。试验段施工数据证实：对比常规意义上的抛石挤淤法而言，爆破挤淤施工法与超高堆填工法综合应用能够显著提高挤淤效果及厚度，且由于能够结合实际工况对爆破的药量、布置方式进行调整，因而安全性、可操作性优势同样突出。在此基础之上，利用开山石材对该海堤工程进行超高填筑，能够提高其落底作业质量，保障推进效果，因而值得在本工程中的普遍应用。

2 施工工艺

在该海堤工程应用爆破挤淤施工法与超高堆填工法开展施工作业的过程当中，具体的施工工艺流程如图1所示。结合图1，对在爆破挤淤施工法与超高堆填工法实际施工中的工艺技术以及操作难点进行详细剖析。

图1 爆破挤淤施工法与超高堆填工法施工流程示意图

2.1 海堤堤头清淤作业

为了保障施工作业环境质量的可靠，同时确保施工通道的畅通性，工程施工中应用履带式长壁挖掘机前行至海堤堤头位置，以海堤堤头作为工作面，对可能影响后期爆破挤淤施工、以及超高堆填工产生不良影响的地基构成进行清除（主要是针对淤泥地基中的沙砾沉积层、以及表面结节壳体而言）。同时，还需要针对可能诱发海堤工程堤头部位隆起淤泥包块，影响质量的位置进行清淤工作。清淤下的杂物以自卸汽车配送至指定地点加以倾倒。

2.2 药包埋设

考虑到工程所施工区域下属地基为软土地基，因此在炸药品种的选择方面，以散装乳化炸药作为首选方案。但为避免乳化炸药的爆破性能受到不良影响，应当避免长期存放于施工现场。同时，还需要选取具有防水性能的塑料导爆索，将导爆索的TNT含量严格控制在1.5 g/m单位以上。

药包称量（要求将单个药包的炸药重量误差严格控制在±5.0%范围之内）后需要做好必要的防护工作。

工程中所选取的防护材料为塑料编织袋，作业前由专人对塑料编织袋的抗拉强度进行了测评，置入药包后，以细麻绳扎紧编织袋袋口，导爆索的一段作为起爆头，引入炸药包内部，另一段则应用塑料防水胶布进行包扎处理。

同时，结合工程的实际情况，海堤堤头共设置有 11个药包，由电雷管、起炮线、起爆器、主导爆索、支导爆索、以及药包共同构成一个完整的爆破挤淤网络。电雷管集中穴方向调整为与导爆索传爆方向一致。具体的爆破网络结构如图2所示。同时，在装药过程当中，应用履带式长臂挖掘机行进，将连接支导爆索的药包放置于装药器内部，在挖掘机的长臂作用下，压入淤泥达到设计埋设深度，以保障后期爆破挤淤的作业效果。

图2 爆破网络结构示意图

2.3 循环施工

在对该海堤工程进行爆破挤淤作业的过程中，严格按照设计要求进行补抛以及推进工作，在满足进尺要求的情况下，按照：抛填→端部爆填→补抛填→推进的方式进行循环施工。达到 50m长度的基础上，合并进行侧向爆炸作业。同时，在针对海堤堤侧位置进行爆炸作业的过程当中，分别在两侧位置埋设药包，为保障爆破挤淤质量的可靠，单次处理长度被严格控制在 50.0 m范围之内。两侧应用微差起爆技术，避免爆破作业对海堤主体结构产生不良的振动影响，还可以明显减少后期的理坡工作量，提高工作效率。

2.4 超高填筑

在爆破挤淤作业实施的基础条件之下，为了能够确保该海堤工程堤身石材能够借助于对自身重力作用力的发挥，达到良好的下沉效果，在完成对药包群的装设作用后，需要沿爆破挤淤推进方向，在海堤堤头位置进行石方的超高填筑作业，所填筑释放的宽度应当与该海堤工程的堤身宽度保持一致，填筑高度则控制为5.0m。在爆破挤淤作业的实施过程中，受到淤泥强度瞬时性下降、爆坑形成、以及爆破振动作用力三方因素的影响，使得填筑超高的部分石方能够受到自身重力作用力因素的影响，呈现出前向性的定向滑移动作，依照此种方式，达到提升海堤工程的整体推进质量，保障落底效果的目的。

3 实施效果分析

整个海堤工程爆破挤淤以及超高堆填施工作业完成后，应用钻探检测、探地雷达检测、面波检测、以及地震映像检测在内的综合性检测方案对工程进行检测。检测结果显示：定向滑移爆破作业完成后，整个海堤工程的截面可控度得到了显著的提升。施工作业完成后，通过雷达扫描的方式证实，该海堤工程所取得的海堤落底效果良好，泥石混合层厚度最大值达到了30.0cm，具有良好的海堤沉降效果，可以最大限度的保障该海堤工程在后期实际应用中的结构稳固性、可靠性、以及安全性。

同时，在海堤工程填筑作业完成后，沿海堤纵向全长物探法进行检测，以 50.0 m为间隔距离，对工程进行地质雷达断面扫描检测，检测断面包括16个横断面以及2个纵断面。检测结果显示：该海堤工程断面淤泥混合层厚度控制在(0.25±0.15)m范围之内，与设计参数充分吻合。从沉降以及位移监测的角度上来说，检测出海堤工程最大沉降速率取值为0.37 mm/d，平均位移速度为0.2 mm/d，同样符合项目设计要求，因此证实整个海堤工程充分满足的设计稳定标准与要求。

4 结 语

工程项目施工过程当中，实现了对爆破挤淤施工法与超高堆填工法的综合应用，显著提高了爆破挤淤过程中对海堤截面的控制灵活性与可靠性，软土地基处理质量得到了保障，且作业断面各项参数均能充分满足设计断面参数的各项需求。同时，由于爆破挤淤施工法与超高堆填工法综合应用能够实现泥石的良性置换，因而所形成的堆石体具有较高的稳定性，一方面作为堤身材料参与施工，另一方面能够为后期的填筑作业提供施工平台，降低了对施工机械以及施工技术应用、实施的费用开支，因此经济优势同样突出。

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