淺談爆破擠淤技術在灘涂圍墾工程中的運用

□盧雪峰

一、浙江省灘涂圍墾現狀分析

浙江省沿海地勢自西向東和東北傾斜，直至傾沒于東海,部分則成為島嶼。沿海主要山脈有會稽山、四明山、天臺山和雁蕩山等，這些山脈的分水嶺相隔形成了錢塘江、甬江、椒江、甌江、飛云江和鰲江等，諸江分別注入東海；沿海有杭州灣、象山港、三門灣、樂清灣、溫州灣等較大港灣12個。大陸岸線全長1,840km，沿海大小島嶼(面積500m2以上)3,068個，其中較大的島嶼有舟山本島、玉環島、岱山島、六橫島、大衢島等，島嶼岸線長4674.85km；東部、東北部沿海為河海堆積平原，地勢平坦、河網密布、零星山丘相間，這些地貌特征使浙江省的海岸呈現出岬角、港灣眾多，大陸岸線蜿蜒曲折，沿海島嶼星羅棋布的地貌景觀。

近年來，隨著浙江省經濟的穩步提升，人地矛盾越來越突出。因此，加快沿海灘涂開發步伐，對于浙江省穩定發展農業、緩解日益突出的人地矛盾、振興地區經濟，有著極其重要的意義[1]。

目前，浙江省沿海灘涂圍墾開發主要存在著圍墾開發項目實施周期長、受氣候條件影響大、造地成本越來越高等問題。

二、爆破擠淤技術介紹

爆破擠淤技術是在離拋入水底石體外緣的一定距離和深度的淤泥地質的軟基中，提前埋置一定量的炸藥，利用炸藥爆炸產生的沖擊力，使海底的淤泥擠出并向上拋形成爆坑，而拋入的石體，在空腔負壓和重力的雙重作用之下，石體將會定向滑進爆坑并形成“石舌”，瞬間完成淤泥和石頭之間置換[2]。此外，在炸藥包爆炸之后產生的強烈沖擊波和振動還會使得爆炸處的淤泥受到強烈的振動，使其強度急劇下降，承載的能力迅速減弱，甚至可能完全喪失，最后使得堤身的后期沉降減少，有利于后期施工的開展[3]。

和傳統的擠淤技術相比，爆破擠淤技術雖然在工程的造價上有所提高，但是整個工程建設的周期可以有效縮短，且沉降時間僅需1年左右即可。另外，和鋪設土工布的處理技術比較，爆破擠淤技術基本無需預留沉降高度，優勢非常明顯。

三、運用案例分析

(一)案例簡介：舟山市岱山縣大小魚山促淤圍涂工程。大小魚山地處舟山群島西北部、岱山島的西側，由大、小魚山島、七姐八妹島等43個島嶼組成。舟山市經過綠色石化基地選址論證研究，推薦在大小魚山島及周邊海域填海造地，為綠色石化基地提供建設用地。該工程共分三期建設，其中一期南堤呈東西走向，東端連接大魚山島，西端連接小魚山島，總長3,238m，堤身采用拋石斜坡堤結構，全部采用爆炸排淤填石法處理。

(二)實施方案。舟山市岱山縣大小魚山促淤圍涂工程一期南堤爆破擠淤工程總長為3,238m，由大小魚山兩個堤頭推進，大魚山堤頭由東向西推進，小魚山堤頭由西向東推進，兩個堤頭同時施工，與兩段中間合攏。一期南堤根據地質勘查報告及設計斷面圖分析發現有無夾砂層和夾砂層段兩個典型斷面。對無夾砂層的海堤采用挖掘機直插式裝藥工藝進行施工，對有夾砂層段采用履帶吊機振沖式裝藥工藝進行施工，并適當地加大單孔藥量和總藥量。在拋填堤心石之前，注意要先對指定海域進行清理工作，即把拋填范圍內的雜木、塊石及廢棄漁具等雜物清除，以免影響到最終的拋填質量和爆破效果。

1.一期南堤有夾砂層段施工方案。一期南堤有夾砂層段位于K0+430～K2+050段，設計長度為1,620m，淤泥最大厚度25.85m，位于樁號K0+430～K2+050處，平均泥深約19m。地質條件較為復雜，要求置換的軟基除第I層外，還有第Ⅲ2層和Ⅲt層，樁號K0+430～K2+050夾有第Ⅲt層。爆破擠淤不僅要求除去I、Ⅲ層的淤泥，還要求除去淤泥質粉質黏土、粉砂，同時堤心要求落底于V層或VI1層上。一期南堤K0+430～K2+050段夾有平均厚度約3m的粉砂層，要穿過粉砂層須采用履帶吊機振沖式裝藥方式。振沖裝藥工藝較復雜，速度較慢，但能夠滿足裝藥深度、穿透砂層，確保工程質量要求。

2.一期南堤無夾砂層段施工方案。一期南堤無夾砂層段由大魚山堤頭K0+00～K0+430及小魚山堤頭K3+238～K2+050段組成，長度為大魚山段430m，小魚山段1,188m，共計1,618m。淤泥最大厚度21.8m，位于樁號K2+250～K2+450處，淤泥最小厚度7.1m，位于K0+00～K0+70處，平均泥深約19.60m。地質條件較好，要求置換的軟基除為第I層和Ⅲ2，原泥面高程變化較大(-0.8～-7.49)。

堤心落底于V層或VI1層上。一期南堤無夾砂層段選用挖掘機改裝式直插裝藥設備，這種方法施工工藝簡便，速度快，同時能夠滿足工程的要求。

3.側爆爆炸參數。堤身推進到100～200m左右，應對堤身進行內外側側爆，通過側爆，加強海堤坡腳的穩固及拉寬、修整堤身。考慮到淤泥厚度相差不大，側爆填的爆炸參數基本相同，同時考慮到外側承受風浪較大，抗浪要求高，需對外側加大炸藥量，使之更加穩定。

本工程炸藥消耗量約為450噸，導爆索40萬米，導爆管雷管4,000發。

4.合龍口施工方案。按照上述方案一期南圍堤將在樁號K1+600附近形成合龍口。根據以往的工程案例，一般來說，合龍口處容易形成較高的隆起淤泥包；排出淤泥的通道不夠順暢，變相增加了擠淤的難度；此外，堤身的落底往往需要經過多次的爆破震動后才能達到，而合龍段與其他段比較起來，所經歷的震動次數較少，也造成一定程度的落底困難。

因此，如何處理合龍段將是全工程的施工難點。本工程在考慮了各方面的影響因素，同時借簽了其他工程的經驗，考慮采用下列措施：第一，選擇的合龍位置要依據方便施工的原則，凡是淤泥較深處，隆起的淤泥包之處，一律避開。第二，拋填到合龍段的石料要選用質量優秀的，拋填時還應注意高度和寬度。第三，大魚山、小魚山兩個堤頭在合龍前還是按正常的爆填推進，一直到間距30～50米左右進行合龍。第四，盡量保證一次拋填就完成合龍。第五，如有必要，可增加1～2次爆填，以確保合龍的質量。

(三)試驗段的設置。本工程爆破擠淤堤身長，地質條件較為復雜。為獲取合適的拋填、爆炸施工參數，確保后期工程質量，試驗段的設置十分重要。

一期南堤大魚山段有無夾砂層和夾砂層兩個典型斷面，根據前期的開山系統規劃，南堤位于大魚山段會先施工，考慮斷面代表性及整個工程工期安排故將試驗段全部設置于南堤大魚山段。

四、結語

爆破擠淤法比起傳統的直接拋石擠淤法、在淤泥里鋪設土工布法有著無可比擬的優勢，也是技術發展的必然趨勢。由此可見，爆破擠淤技術的成熟應用，對灘涂圍墾工程建設的提升有著決定性的作用。