马关爆破挤淤施工组织设计.doc

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1、某某市某某县某某围涂工程海堤控制加载爆炸挤淤置换法处理软基施工组织设计编写：某某建设工程有限公司目 录一、设计依据及参考资料二、工程概况三、自然及地质条件31、气象32、工程地质33、海堤地基工程地质评价四、爆炸处理软基施工方案 41、爆炸处理软基技术简介 42、本工程爆炸处理软基施工施工特点 43、总体施工方案及施工流水作业 44、施工工艺流程 45、施工准备 46、装药机具的选择47、淤泥包的应用的施工工艺 48、爆炸法处理软基工程施工方法及工艺说明五、爆破器材的选择与使用 51、爆破器材的选择 52、爆破器材的使用 53、爆破网路的连接六、抛填及爆炸参数设计计算 61、设计计算分段 62

2、、抛填参数计算 63、爆炸参数的计算 64、药包埋深HB的计算65、设计成果66、合龙段的处理 七、质量控制与检测 71、工程质量控制程序 72、工程质量控制标准 73、工程质量保证措施 74、工程质量检测方法 75. 工程竣工验收资料 76、爆炸处理软基施工及质量检测程序框图 八、爆炸安全分析及保证措施 81、安全分析 82、安全保证措施83、环境保护84、防台措施 九、施工机具及人员组织 91、施工机具 92、施工组织机构 十、施工进度计划及工期十一、 几点说明某某市某某县某某围涂工程海堤控制加载爆炸挤淤置换法处理软基施工组织设计一、设计依据及参考资料1、某某县某某围涂工程施工图，浙江中水

3、围海技术咨询中心， 2005年7月。3、爆破安全规程(GB6722-2003)，中华人民共和国国家标准。4、爆炸法处理水下地基和基础技术规程（JTJ/T-258-98），交通部行业标准。5、水运工程爆破技术规范（JTJ286）。6、堤防工程施工规范（SL260-98）。7、浙江省海塘工程技术规定。8、中华人民共和国民用爆炸物品管理条理，国家行政法规，1984年1月。9、控制加载爆炸挤淤置换法（专利号：03119314.5）.10、爆炸置换法处理围垦软土地基技术的研究与推广科研项目技术报告,浙江省围垦技术开发中心，2004年12月。二、工程概况1、工程位置某某县某某围涂工程地点位于浙江省某某群岛

4、某某县泗礁岛西南侧，新建海堤1893m(不包括水闸部分)。围区面积3350亩。本工程由新建海堤1#堤1893m,2#堤220m、3#堤338m、4#堤320m、5#堤160m加固闭气和水闸等组成。本施工组织设计为1#堤的“控制加载爆炸挤淤置换法”处理软基施工组织设计。新建海堤1#堤：从中柱山外侧至大礁向西到黄石礁，再偏东至大旗杆山，海堤总长1893m，海堤控制点坐标为：A：X=3396404.00，Y=444989.00,B:X=3396310.00,Y=445117.00,C:X=3396300.71,Y=445179.96,D:X=3396765.86,Y=446492.71,E:X=33

5、96804.00,Y=446538.00,F:X=3396990.00,Y=446643.00,涂面高程-5.00m左右； 1#堤0+2301+618采用“爆炸置换法”处理原软土地基。原涂面高程-5.00m左右，处理深度约18.5m, 宽度50m左右。地基处理完毕后采用块石混合料填筑堤身。外侧采用石坝挡潮，内侧采用海涂淤泥闭气。三、自然及地质条件1、水文气象某某县某某位于中纬度地带、气候类型属于北亚热带南缘海洋型季风气候。季风显著，形成了四季分明、冬暖夏凉、年温适中、光照充足，气温日较差和年较差小。季节出现时间，落后于大陆；相对于湿度大，无霜期长，风大雾多，常有大风、台风；雨量略偏少，降水量一

6、般春多于秋冬。2、工程地质根据钻孔揭露，海堤地基自上而下各土层工程地质特征为：第一层 淤泥：灰色，饱和，流塑。层厚2.005.20米，层顶标高-4.60-9.80米，全场均有分布。第二层 淤泥质粉质粘土：灰色，饱和，流塑，层状构糙，层间夹粉土。层厚1.105.50米，层顶标高-5.90-14.80米，全场均有分布。第三层 淤泥：灰色，饱和，流塑，含腐植质。层厚1.607.50米，层顶标高-8.70-23.30米，全场均有分布。第四层 淤泥质粘土：灰色，稍密，饱和，含粉土。3、1#海堤地基工程地质评价主海堤：海堤地基由第1层淤泥，第2层淤泥质粘土和第3层淤泥，堤身下卧土层为第4层淤泥质粘土夹粉土

7、。堤身为“悬浮式”结构。四、爆炸处理软基施工方案4.1爆炸处理软基技术简介爆炸处理水下及饱和土软基，国外起始于30年代，国内于60年代开始用爆炸技术处理水下软基。80年代由中国科学院力学研究所、连云港建港指挥部、连云港锦屏磷矿、交通部第三航务工程勘测设计院合作，在连云港通过试验成功地应用于海上筑堤，并在此经验基础上申请了专利“水下淤泥质软基的爆炸处理法”（简称爆炸排淤填石法）。根据有关资料,爆炸排淤填石法筑堤的基本原理是：在抛石体前缘一定距离和深度的淤泥质软基中埋放药包群，起爆瞬间在淤泥中形成空腔，抛石体随即坍塌充填空腔形成石舌滑向爆坑，达到置换淤泥的目的。 爆炸排淤填石法可以认为是“开挖换填

8、”的延伸， 其要点是：1、泥上要有覆盖水；2、施工从起始端采用陆上抛填；3、炸药埋入抛填体前面泥中0.450.55倍淤泥深；4、爆炸使抛填体向前塌落，软土被排开，石料一次落到坚实层上，并形成“石舌”, 5、炸药包埋入泥中的位置符合限定条件。爆炸排淤填石法因要求“石料一次落到坚实层上”，只对淤泥较薄的情况是适用的，据此编写的规范虽对淤泥厚度有一定放宽，但也认为合适的淤泥厚度为412米，同时，按照“爆炸排淤”的机理，爆炸用药量要极大，定额规定单耗在0.45kg/m以上, 不安全也易造成浪费。因此对淤泥厚度较大的工程，只有“爆炸排淤”是不够的，严格意义上的爆炸排淤填石法已不能适用。此法主要考虑了爆炸

9、的作用，而忽视了淤泥的物理力学性质和抛填石料的自重作用，由于受爆炸效果的限制和泥、石互动的影响，易造成抛填体最终断面和落底深度难以控制，使得部分海堤、尤其是在深厚淤泥上筑堤时产生堤身落底深度不够或超深、两侧平台宽度不到、堤身不稳等质量缺陷。特别地，对软土层深厚，堤身为泥石部分置换的“悬浮式”结构时，爆炸排淤填石法要求“石料一次落到坚实层上”会造成石料超方, 造成经济损失，因此，爆炸排淤填石法对处理堤身为泥石部分置换的“悬浮式”结构是不适用的。经多年理论研究，基于土工计算原理，在总结抛石挤淤和爆炸处理软基工程经验的基础上，在参与浙江省水利厅的“爆炸置换法处理围垦软土地基技术的研究与应用”科研项目

10、过程中，在洞头县北岙后二期围垦西围堤爆炸处理软基时提出了“控制加载爆炸挤淤置换法（简称爆炸置换法 或 爆炸挤淤置换法或）” ，控制加载爆炸挤淤置换法是“抛石挤淤置换”的延伸。其要点是：（1）根椐土工计算原理和堤身设计高度，经过分析计算确定堤身抛填高度。通过抛填高度的控制，最大限度地达到自重挤淤效果，又能保证堤上抛填车辆和布药机具的运行方便和安全，爆后堤顶不能超高；（2）根据抛填计算高度值和堤身设计断面，计算堤身抛填宽度。通过抛填宽度控制，使爆炸施工完成后堤身宽度尤其是堤身两侧平台宽度得到保证，同时尽量减少理坡工作量；（3）由抛填高度和宽度计算堤身自重加载挤淤深度，确定堤身要达到设计深度还需要挤

11、除的淤泥厚度值。（4）根据以上参数值由爆炸作用原理和经验确定爆炸参数。（5）施工中，通过及时的测量、统计分析，调整和控制抛填和爆破参数，确保堤身断面的完整形成。在爆炸置换法中，土及填料的物理力学性质是内因，控制抛填加载是手段，必要的爆炸是使挤淤过程得以快速完成的附加外载。炸药爆炸的作用效果表现为五个方面：（1）、爆炸成坑：爆炸产生的高温、高压，使土体破坏并被抛掷出去，在药包附近形成爆坑，达到排出淤泥的目的。（2）、堤身爆振下沉：爆炸产生地基振动，其最大加速度可达100g（为重力加速度），由于抛填体容重大于其周围的水和泥，在堤身振动时产生的附加动应力使堤下土体破坏被挤出，堤身下沉。（3）、爆炸使

12、堤身密实：堤身经多次爆炸振动，密度可达20kN/m3以上，可减少堤身在使用期的自身压缩量，并提高堤身抗冲刷能力。（4）、爆炸使淤泥弱化：在施工过程中，由于堤头爆炸多次作用，在石料抛填之前，需要挤除的部分淤泥已受多次震动，强度弱化，有利于堤身下沉。（5）、爆炸加速固结：爆炸产生的冲击及附加动载，有利于堤下持力层加速固结，减少堤身工后沉降量。总之，通过控制加载（抛填和爆炸）挤淤，形成泥石置换；使堤身形成最接近设计的断面（落底深度和堤身宽度），达到控制工程质量和造价的目的。本工程拟派驻现场的爆炸处理软基施工负责人及主要技术人员就是“控制加载爆炸挤淤置换法”的发明人，主持过近二十项爆炸处理软基筑堤的施

13、工，已成功地将“控制加载爆炸挤淤置换法”应用于洞头县北岙后二期围垦西围堤、杨文围垦工程等多个工程中，根据几年来的理论探讨和工程实践，爆炸挤淤置换深度在多处已突破20m，其中浙江省洞头县杨文围垦工程挤淤置换深度超过28m。实际上“控制加载爆炸挤淤置换法”在理论上可达到“设计图要求置换多深，施工就可以做到堤身落到什么深度”。4.2本工程爆炸处理软基施工特点在施工中应注意以下几个特点：1、 工期：本合同主体工程全部爆填堤心石约140万m3、堤长1893m，爆炸处理软基约1400m,两端对进，一端要抛填700米。整个工程在24个月完成，抛填和爆炸处理软基筑堤要求约12个月就要结束，考虑到台风影响和施工

14、进场，正常施工时间只有10个月左右，爆炸处理软基施工强度极大。2、自然条件较差：本工程地处外海，施工和生活条件较差，受风浪和台风影响较大；同时，需处理的软基地质条件相对复杂，由于堤身下卧土层为淤泥质粘土夹粉土，如何使堤身达到设计断面又尽量使下卧土层少受影响，降低堤身工后固结沉降量，也是施工难点。上述几方面都不利于爆炸挤淤施工，不但需要加大炸药量、增大工程成本，如方案措施不力，可能造成质量缺陷，影响工程施工的正常进行。3、合龙施工问题: 海堤抛填施工是两头对抛,在指定桩号合龙，合龙位置是淤泥深厚、波浪较大地段,如何处理是本工程成败的关键.4、工程量的控制问题: 本工程淤泥层深厚，堤身设计采用了泥

15、石部分置换的“悬浮式”方案，如何使堤芯达到设计断面、保证堤身稳定和沉降量满足设计要求而不超方造成经济损失, 是本工程的重点.4.3 总体施工方案及施工流水作业本工程施工采用“爆炸置换法”,根据设计断面形状和堤身结构特点，在爆炸处理软基施工时，抛填采用“堤身先宽后窄，石料外大内细”的方法，爆炸采取“堤头爆炸，两侧爆炸，外侧爆夯”的工序施工。使得堤头抛填爆后水下平台宽度一次到位，而爆后补抛时堤身缩窄以控制方量，尽量减少理坡工作量。大块石尽量抛在堤身外侧，以利防冲抗浪，同时为抛石护坦和护面施工储备块石。内侧抛细料有利于防渗，便于土工布铺设。根据“控制加载爆炸挤淤置换法”施工原理和工程经验，本工程堤头爆填对堤身的影响距离会达到2040米以上，因此施组设计堤头未进行侧向爆填段长度一般最少留40米。即，堤头爆填推进长度大于40米后，才可进行侧向爆炸。侧向爆炸后即可进行外侧坡脚爆夯。侧向爆填和坡脚爆