淺談爆破擠淤技術在大面積回填地基處理中的應用

文/姜云峰 三門核電有限公司 浙江臺州 317112

爆破擠淤法是一種全置換的方法，目前這項技術主要應用在防波堤、圍堤的施工中，是其最常規的處理技術之一，而在大面積陸域形成中的地基處理應用較少，下面就某核電護堤工程介紹該技術在大面積回填地基處理中的實際應用。

1、爆炸法處理水下淤泥質軟地基技術

1.1 爆破擠淤法原理

爆破擠淤法基本原理是：在拋石體外緣一定距離和深度的淤泥質軟基中埋放藥包群，起爆瞬間在淤泥中形成空腔，拋石體隨即坍塌充填空腔形成石舌滑向爆坑，達到置換淤泥的目的。

1.2 爆破擠淤技術的優缺點

（1）進度快。一次爆破擠淤的作業時間2個小時之內即可完成，施工進度主要取決于開山與拋填的時間進度，在所有的處理軟基技術中，其施工速度是最快的。

（2）工后沉降量小。爆破擠淤處理后，拋石體落到持力層，同時經過多次振動拋石體密實，可減少在使用期的自身壓縮量。

（3）需要石方量大。爆破擠淤是一種全置換的處理軟基方法，在石料缺乏的工程中，不宜采用該技術。

（4）爆破振動對周建(構)物的影響。由于爆破過程中產生振動，需對周圍建(構)筑物的影響進行評估。

（5）成本低。與挖泥填石法相比，爆破擠的費用遠低于挖泥的費用。

2、工程概況

三門核電東北護堤位于浙江省東部、臺州市三門縣境內，三門灣南岸，距南面健跳鎮約6km，距三門縣城26km，距寧波市85km。三門核電東北護堤自F點起，在J點止，全長232.25m，其中，爆破擠淤施工自H點起；到J點止，全長174.24m，爆破擠淤方量約11萬方。

3、地質條件

3.1 地形地貌

地貌單元屬山前濱海灘涂地貌，受潮汐影響，漲潮時被海水淹沒,退潮時露出，軸線兩端及中部內側地段現為海岸和岸坡，地面標高在0.65～12.3m之間，其他地段位于淺海海灘中，地面標高在-2.86～-0.9m。

3.2 地層巖性

工程地質勘察報告揭示，場地地層為第四系人工回填片石、全心統海相沉積流泥及淤泥；上更新統中期海陸交互相沉積的粘性土及中更新統坡、殘積粉質粘土混角礫；下伏侏羅系凝灰質砂巖，現自上而下分述如下：

（1）回填塊石：該層僅在DN49號孔中揭露，厚度3.8m；（2）流泥：厚度1.8～3.8m，平均2.9m，該層在場地廣泛分布；（3）淤泥：該層廣泛分布，層厚1.8～19.4m；（4）粉質粘土：層厚0.7～8.6m，平均4.53m，該層主要分布在中軸線外側和中軸線內側基巖面溝谷地段；（5）粉質粘土：厚度1.4～5.9m，平均3.52m，該層主要分布在中軸線外側和中軸線內側基巖面溝谷地段；（6）粉質粘土混角礫：層厚0.5～5.0m，該層主要分布在中軸線內側；（7）凝灰質砂巖。

第2層流泥和第3層淤泥因其強度低、壓縮性高，均不宜作為擬建構筑物基礎的持力層，需進行地基處理，本工程是采用爆破擠淤的方法將上述兩層用開山石料置換。

4、工程難點

（1）本工程特點之一是外側平臺寬，為保證平臺的寬度和落底，必須向外側超拋，外側拋填的前沿線要超出護岸的邊線約40m左右。

（2）本工程另一特點是外側淤泥較深（最深達到-12.62m，淤泥厚度約9.6m），最外側區域一次爆破很難落底，必須増加爆破次數，參考以往施工經驗，增加1-2次爆破。

（3）本工程是在陸域形成工程中采用爆破擠淤法處理淤泥質軟地基。爆破擠淤法處理地基技術在大面積陸域形成中的地基處理可借鑒的工程經驗相對缺乏。

5、爆破擠淤施工方案

陸域回填中采用爆破擠淤方法處理地基，需要置換的淤泥厚度為6m～9.6m。場地推填由內向外推進，東北護堤軸線長度232.25m，爆破擠淤區段長174.24m，根據設計圖和現場情況，將整個區域劃分為3個不同子區域，各子區域前沿寬度在60～53.48m之間。各子區域每次向前推進10米，爆前、爆后拋填高程按+7.0～8.0m控制。由于前期進行過場地平整和拋填，目前的地形與設計平面圖對比有一定的不同，根據最新的現場地形測量結果顯示，場地整體高程在+11.5～12.0m左右，如果按照目前的場地高程向海側推進的話，根據地質資料顯示，有可能出現向前滑移的危險；為了解決此危險，在開始爆破前，在爆破區修建拋填平臺，平臺應控制在+5.0高程處，在原位進行2次爆破后，高程增加到+7.0～8.0m左右。第一次+5.0m高程爆破時平臺上口線（坡肩線）應距離軸線15米，在第一次+7.0～8.0m高程推進時，上口線（坡肩線）應控制在距離軸線20m處進行爆破。待堤身穩定后進行正常施工，整體爆破次數和藥量應按照爆破設計完成。當一個區域推進到位后，在該子區域正面布置群藥包爆破，爆破完成后，該子區域繼續向前推進10米，形成新的爆破工作面，再次進行爆破處理，各子區域交替向前推進、爆破處理，直至完成整個場地的爆破處理。

由于各子區域的最外側段落一次爆破很難落底，必須另外增加一次爆破。爆破結束后，前沿不再補拋，保持爆后自然形狀，此時拋石體之間耦合性好、密實度高，有利于抗風浪沖刷。爆破處理結束后，后方場地按設計要求分別回填至設計高程。

5.1 施工流程

（1）根據施工圖放樣，設立拋填標志。

（2）嚴格按批準施工組織設計確定的拋填寬度和高度進行場地拋填，嚴格控制拋填進尺。

（3）拋填進尺達到設計值后，在段落正面布藥爆炸，施工時，嚴格按照批準的施工組織設計中各段的爆炸參數制作藥包和裝藥。

（4）爆后補拋并繼續向前推進，當拋填進尺達到設計進尺后，再次布藥爆炸，這樣“拋填—爆炸—拋填”在各段落之間交替循環進行，直到完成場地全部爆破處理。

（5）施工檢測，在每次爆破前后，都進行段落上部形狀測量和統計拋填量，采用爆破沉降累計法和體積平衡法等進行分析，發現與設計有偏差，及時調整拋填和爆破參數。

5.2 工程質量驗收

本工程爆破擠淤施工完成后采取鉆孔檢測法進行質量檢測，直接探明拋石體置換淤泥的落底狀況。鉆孔檢測揭示拋填體的厚度、混合層厚度，并深入設計底標高下不少于2m。經鉆孔檢測地基處理滿足設計要求。

結語：

爆破擠淤技術在三門核電東北護堤工程大面積回填地基處理中成功進行了應用，為后續類似工程積累了相關的經驗和提供了借鑒。