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爆破擠淤法技術

08-22 12:57:29  瀏覽次數:246次  欄目:市政工程
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(1) 主要技術內容
通過爆炸沖擊作用降低淤泥結構性強度,同時利用拋石體本身的自重使爆前處于平衡狀態的拋石體向強度降低處的淤泥內滑移,達到泥、石置換的目的。首先沿堤軸線陸上拋填達到爆炸處理的設計高程與寬度(見圖1),形成爆前拋石堤縱斷面線⑴,然后在拋石堤前端“泥—石”交界面⑵前方一定位置、一定深度處的淤泥層內埋置單排群藥包⑶,引爆群藥包,在淤泥內形成爆炸空腔,拋石體隨即坍塌充填空腔形成“石舌”,同時拋石體前方和下方一定范圍內的淤泥被爆炸弱化,強度降低,拋石體下沉滑移擠淤。隨后進行拋石,當淤泥內剪應力超過其抗剪強度時,拋石體沿定向滑移線⑹朝前方定向滑移,達到新的平衡后滑移停止。繼續加高拋填,從而又出現新的定向滑移下沉,如此反復出現多次,直到拋石堤穩定為止,此時單循環結束。另外,當新的循環開始時,其爆炸作用對已形成的拋石體仍有密實和擠淤作用。
 
(2) 技術指標
① 爆破參數設計
1) 藥量計算
(4)
(1)
(3)
(6)
(5)
(2)
拋石堤推進方向
下一循環
淤泥
淤泥面
水面
堆石體
部分未完全置換的淤泥
持力層
淤泥
⑷—爆后拋石堤斷面線; ⑶—單排群藥包;
⑵—拋石堤前方“泥-石”交界面; ⑴—爆前拋石堤縱斷面線; 說明:
⑸—爆后重新拋石形成的斷面線;
⑹—拋石堤定向滑移方向; —藥包;
7
Ⅰ 線藥量q(kg/m)
 
式中:LH—單循環進尺量,一般為4~7m;
Hmw—計入覆蓋水深的折算淤泥深度,m;
Hm—淤泥深度,m;
Hw—覆蓋水深,即淤泥面以上的水深,m;
q0—爆破擠淤法單耗,即爆除單位體積淤泥所需的藥量(kg/m3),
一般為0.6~1.0。
γw—水重度(kN/m3);
γm—水重度(kN/m3);
Ⅱ 單次爆炸xx8藥量Q
Q=(0.8~1.2)B•q
式中:B—堤頭處寬度,m。
2) 藥包埋深Hb
Hb=(0.2~0.45)Hmw
3) 藥包間距a
一般取為2.0~3.0m。
4) 群藥包布藥寬度Lb
Lb=(0.8~1.2)B,m
堤頭、堤側爆炸處理參數的計算基本一致,一次起爆的總藥量應根據爆破安全要求進行適當控制。
② 爆破施工
1) 爆破施工流程
施工的主要設備為水上布藥船或陸上裝藥機。爆破擠淤施工的主要流程如下:
Ⅰ 用汽車與推土機拋填石料達到爆炸處理的堤頂高程和擬拋填斷面寬度。
Ⅱ 在堤頭拋填體前方“泥—石”交界面一定距離處,利用裝藥機械按設計位置將群藥包埋于淤泥中。
Ⅲ 引爆炸xx8藥,堤頭拋石體向前方滑移跨落,形成“爆炸石舌”。
Ⅳ 馬上進行下循環拋填,此時由于淤泥被強烈擾動后,強度大大降低,可出現多次“拋填-定向滑移下沉”循環。當拋填達到設計斷面時,進行下循環裝藥放炮。以后的過程就是“拋填—裝藥—引爆”的重復循環,一次循環進尺為5~7m,依淤泥性質和現場試驗而定。
Ⅴ 在拋石堤進尺達到50m 以上時,進行兩側埋藥爆炸處理。經兩側爆炸處理后,堤寬達到設計寬度,兩側拋石堤落底寬度增加,達到設計斷面,并基本落底于下臥持力層上,日趨穩定。
2) 質量檢查
在施工期和竣工期均應進行檢查。可選用以下檢查方法:
Ⅰ 體積平衡法一般在施工期采用,適用于具備拋填計算條件,拋填石料流失量較小的工程。根據實測方量及斷面測量資料推算置換范圍及深度。
Ⅱ 鉆孔探測法適用于一般性工程。在拋石堤橫斷面上布置鉆孔,斷面間距宜取100-500m,不少于3 個斷面;每斷面布置鉆孔1-3 個,全斷面布置3 個鉆孔的斷面數不少于總斷面的一半。鉆孔應揭示拋填體厚度、混合層厚度,并深入下臥層不少于2m。
Ⅲ 物探法適用于一般性工程,應與鉆孔探測法配合使用。
③ 爆破安全
1) 爆破震動
《爆破安全規程》(GB6722-2003)6.2.2 條規定了爆破震動安全允許標準。在重要建(構)筑物附近進行爆破時,必須進行爆破震動監測。根據《爆破安全規程》(GB6722-2003)規定,爆破震動速度可按照下式進行預測。
 
式中:V—爆破震動速度,cm/s;
K、α—與爆破地形、地質條件有關的系數和衰減指數;
R—爆源距測點間距離,m。
通過對測試數據進行分析,回歸出符合當地地形地質條件的震動速度公式進行預測。缺乏實測數據時,可按表1 進行K、α值的選取。
 
2) 水中沖擊波安全距離
爆破時水中沖擊波安全距離可參照《爆破安全規程》(GB6722-2003)6.3.6之規定進行。
(3) 適用范圍
目前國內采用爆破擠淤法置換淤泥軟基的厚度一般在4~20m,對于淤泥厚度小于4m 時,可與拋石擠淤、強夯擠淤比較,大于20m 時,須進行論證。
(4) 已有的典型工程
該技術在海軍16642 工程防波堤、連云港西大堤、浙江嵊泗中心漁港防波堤、大連港東區圍堤、珠海電廠陸域圍堤、浙江玉環坎門漁港防波堤、深圳濱海大道、廣東汕頭華能電廠以及深港西部通道等上百項工程中被成功采用。該技術具有工期短、造價少及工后沉降量小等特點,技術經濟效益極其顯著,具有極好的應用前景。

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