牛麗霞 薛 菲 紀文文
(黃河河口管理局,山東東營 257091)
隨著黃河三角洲地區社會經濟指標(人口、GDP等參數)的迅速發展,社會一體化活動對黃河三角洲濕地生態平衡的影響也越來越大。石油開采設施、濕地保護設施、農耕設施等生產生活設施林林總總坐落于黃河三角洲濕地之上,為黃河三角洲生態、社會、經濟等指標的發展起到了積極的推進作用。自1999年開始,黃河至今已有15年不斷流,來水在補充濕地所需水源、改善生態環境、特別是水生態環境的同時,也在沖刷著濕地臨黃邊界,造成濕地面積連續蝕退,部分生產生活設施已經受到黃河來水的威脅。為此,黃河河道主管部門、勝利油田、自然保護區管理部門多次聯合在易出險位置進行了護岸施工,為防護生產生活設施起到了一定的保護作用。但是傳統工藝的護岸,一般采用軟料進行施工,所做臨時護岸一般次年防護作用就銳減,為此,尋求一種經濟、長效的護岸工藝顯得尤為重要。
護岸施工按照材料可分為軟料施工和硬料施工,見圖1。軟料施工即用土工袋、柳枕、棉柴枕等軟性材料在臨水邊坡進行固定,起到防止來水沖刷的作用。硬料施工一般采用石料等材料進行拋石護岸施工,先挖基坑,再填石料,同時為了牢固和防止石頭流失,每到一定厚度,用鉛絲籠進行加固。

圖1 軟料防護與硬料防護示意圖
軟料施工具有成本經濟、施工難度低、施工周期短的特點,但是軟料施工由于材料的限制,受到來水沖刷后,易出現流失、潰塌、腐爛等質量問題,生命周期一般只有一到兩年。
硬料施工成本較高、施工難度大、施工周期較長,但是硬料施工一旦完工,所起到的防護效果極好,生命周期也較長。因此,為長久保護黃河三角洲濕地,應盡量采用硬料護岸的施工工藝。
傳統硬料施工,政府投資成本控制難度大,對機械人工施工水平高,為此,尋求一種經濟、有效的硬料施工工藝,對于政府投資成本控制顯得尤為重要。
黃河三角洲濕地爆破擠淤護岸施工的基本原理是通過人工爆破途徑清除黃河三角洲濕地臨黃岸的基泥,實現護岸施工區基泥和拋石石料的置換。通過爆炸沖擊震蕩作用降低護岸施工區基泥物理性強度,利用放置的拋石自重使爆破前處于靜態平衡的拋石體向強度降低處的護岸基坑內移動,達到泥、石互換目的。爆破擠淤護岸施工方法具有施工時間短、工程質量可靠等優點,極適用于黃河水沙多變的三角洲濕地護岸施工中。
對黃河三角洲濕地施工區及周圍現場進行勘察,落實三通一平條件,到有關部門辦理爆破許可手續,提前對施工區控制點根據確定的設計施工圖紙進行放樣,設立拋石拋填標志,在臨水施工范圍內,利用圓木、土工袋等材料修建施工圍堰,保護施工現場。
爆破擠淤護岸施工起爆網路首先將起爆體放入炸藥包體中,將炸藥包體填埋入一定深度的基泥(根據實際設計參數),將導爆索引出施工區域水面后,與主導爆索相連(并聯方式)。主導爆索為保證正常起爆,采用雙股主導爆索,最終依靠電雷管起爆,見圖2。

圖2 起爆網絡
爆破擠淤濕地護岸施工工藝依次包括堤頭爆填,堤身爆填、坡腳爆夯,典型人字壩濕地護岸平面布置見圖3。

圖3 典型人字壩濕地護岸平面布置
堤頭爆填先做必要的水深地形復測并設立堤軸線和兩側拋石填埋邊線標記,按兩側邊線標記和約定進尺進行拋石。當拋石進尺、寬度、高程等參數滿足設計要求后進行裝藥施工。裝藥結束后,機械、人員撤場。鳴警報,連接雷管后進行起爆,堤頭爆填一次循環完成,堤頭推進以3~4m為一個循環。
堤頭段爆填完成后,拋石基本落到護岸臨水側基泥持力層,待拋石下陷停滯后,對堤身兩側進行爆填,進行壩身加寬和基本整形。側堤爆填施工與堤頭段爆填相同,側爆循環進尺可根據施工現場實際情況靈活掌握。
坡腳爆夯可使內外人字壩腳穩定,通過對壩腳進行爆填處理,可以密實加固壩腳。施工工藝與上相同。等到主體護岸完成后,再利用小型機械、少量人工對外形進行整理,即可完工(見圖4)。

圖4 護岸機械修整施工
爆破擠淤護岸施工工藝通過爆破手段替代了傳統的機械開挖、機械人工回填硬料施工手段,在經濟、時效、質量上都有極大的優化性、科學性、經濟性。通過爆破擠淤工藝施工完成的黃河三角洲濕地護岸能夠在長時間段內對防護范圍內的生產生活設施起到良好的保護作用。■
[1] JTJ/T 258—98爆破法處理水下地基和基礎技術規程[S].北京:人民交通出版社,1999.
[2] 喬繼延,丁樺,鄭哲敏.爆炸排淤填石法機理研究[J].巖土工程學報,2004,24(3):349-352.