爆破挤淤处理软土路基_pdf

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爆破挤淤处理软土路基
一、工法特点
1、施工设备简单。

爆炸挤淤所需机械设备主要是吊车、震动锤、发电机、自制装药器，这些设备简单，筹措方便。

2、软土地基处理效果好。

如果采用一般方法处理软基，一般需要10—15年才能终结沉降，而爆破挤淤处理后的软基在3—6个月就终结沉降，总沉降量仅几cm ，这就从根本上解决了公路结构物与路堤连接处由沉降差异所产生的跳车问题。

3、工期短。

由于沉降时间短，沉降量小，处理后软基上部填方及反槽施工的构筑物施工不受制约。

二、适用范围
适用于5—20m 的软土地基处理，特别是在水塘、河岸、海滨等有水情况下处理更能体现其独到的优越性。

三、爆破设计
在软基上先填筑一定高度的石堤，向石堤坡脚软土中装入药包，
药包爆破后，受冲击波作用，软土内产生部分空腔，并伴随强烈的振动，扰动淤泥体，石方在自重及振动能量作用下填充空腔，同时向路基外挤压淤泥，从而达到处理软土地基的目的。

（一）、爆破方案
针对软土路基下伏持力层横向坡度的不同情况采用不同的爆破方案。

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1、当路堤下伏持力层顶板向一侧倾斜、持力层横坡较大、路堤内侧坡脚至外侧坡脚间的淤泥厚度由薄（或无）变厚时，可采用堤侧爆破挤淤方法。

具体做法是：先在路基中心线内侧约7—10m 处填筑一条宽8—12m 的堤坝（坝体外侧坡脚大致在路基设计中心位置，堤坝顶面高于软土面4—5m ，坝体边坡为1：0.75—1：1，堤坝长度与处理段等长。

）堤坝填筑完毕即可在淤泥较浅侧坡脚装药施爆1次，然后在按5m 一个循环向淤泥较深侧填爆数个循环（以满足路基设计宽度为准），最后爆1个3m 循环。

2、当路堤下伏持力层顶板横坡较缓、淤泥厚度变化不大时，可用堤端爆破挤淤法。

具体做法是：先从淤泥较深的一端按设计横断面抛石填筑路基，抛石高度比设计路基顶底面低1—1.5m ，抛石宽度根据内、外侧淤泥深度确定：中心线内侧抛石宽度为设计路基底面半宽加2—3m ；中心线外侧抛石顶宽为设计路基底面半宽加4—6m 。

爆炸挤淤以5m 为1
个循环向路基另一侧进行堤头填爆，直到距另一端约50m ，改为在内
侧筑坝，向外侧进行堤侧爆破。

堤头、堤侧爆破完成后，对两侧坡脚石方进行落底处理。

（二）爆破参数 1、堤侧爆破
（1）药包布置 堤侧爆破第一循环从线路中心（大致为第一次筑坝坡脚）开始布置，每一次布药20—25m ，每一循环根据处理软基
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长度分数次爆完。

第一个循环完成后可按5m 一个循环向外侧爆填若干循环（循环数以能满足路基设计宽度为宜），为保证路基坡脚稳定，5m 循环完成后再填爆1个3m 循环。

（2）炮孔深度 各循环药包埋置深度约为淤泥深度的3/4。

（3）单孔用药量 根据经验，单孔用药量Q 可用下式计算
Q=Cqb
式中 q ——线药量（kg/m ），根据淤泥深度按表1取值； b ——每一循环内炮孔间距（m ）；
C ——根据现场环境确定的安全常数，取0.5—1.0，周围建筑物距爆破点近取小值，距离爆破点远取大值，当建筑物距离爆破点超过200m 时取C=1.0。

（4）起爆网路 每一循环分成若干组进行爆破，每一组10—20个炮孔同时起爆（必要时可对周围建筑物进行振动速度检算以确定同时起爆的孔数），用导爆索传爆，瞬发电雷管引爆。

2、堤端爆破
堤端爆破施工分堤头爆破、合拢口堤侧爆破以及内外侧爆填三个
工序。

（1）药包布置 堤头爆破每5m 一个循环，炮孔间距为 2.0—2.5m 。

合拢口堤侧爆破每4m 一个循环，炮孔间距2.5m ，内、外淤泥较深采用双排炮，炮孔间距2.0m 。

（2）炮孔深度 药包埋深一般取淤泥深度的3/4左右。

（3）单孔用药量Q 根据经验及试爆，Q 可按下式计算单孔用
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药量
Q=CKqb
式中 q ——线药量（kg/m ），根据淤泥深度按表1取值； b ——每一循环内炮孔间距（m ）；
C ——根据现场环境确定的安全常数，取0.5—1.0，周围建筑物距爆破点近取小值，距离爆破点远取大值，当建筑物距离爆破点超过200m 时取C=1.0。

K ——系数，堤头爆破时取1.0，合拢口堤侧爆破时取0.8，内外侧爆填时取0.6。

（4）起爆网路 堤头爆破可按每断面为一组起爆。

合拢口堤侧爆破，内、外侧爆填可在不影响附近建筑物安全的前提下，确定同时起爆炮孔数量。

孔内、孔与孔之间采用导爆索联结，瞬发电雷管引爆。

表1 线药量
不同淤泥深度的线药量
爆破类型 10 12 14 16 18 20 堤侧爆破 20 24 28 32 36 40 堤端爆破
20 26 32 38 44 50
（三）、安全距离
爆破挤淤药包处于软土深处，爆破时将产生软土飞溅，单不会对附近人员构成大的伤害。

该种爆破方法以考虑地震波及防止炮烟中毒来确定安全距离，其计算公式如下：
R = K Q 1/3
式中 Q ——一次爆破装药量（t ）； K ——与地质有关的系数，取200。

四、施工工艺（一） 工艺流程
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（二）操作要点
1、施工准备 包括制作装药器套管、C20级混凝土砣、防水药包等工作。

（1）装药器套管
装药器套管由投料口管节和导管节组成，其结构尺寸见图2，根据需要长度拼接。

套管采用内径203mm 、壁厚3mm 的钢管制成，其中投料口管节1根（长1.2m ），导管节4根（长9.0m 一根，长3.0m 两根，长2.0m 一根），管节上、下口设置法兰，法兰上预留螺栓孔。

（2）C20级混凝土砣
为保证装药器顺利装药，防止淤泥进入套管，用C20级混凝土砣封堵套管下口，砣的尺寸见图3。

（3）防水药包
药包直径为200mm ，插入防水导爆索后，包双层防水塑料袋（用细绳绑扎，胶布封口，确保密封），再用聚丙烯编织袋包扎，每个药
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包重20kg 左右。

为增加其自重，利于装药时落底，可在编织袋内装入适量的海砂，见图4。

2、测量定位 根据爆破设计方案，定出本循环抛填石方的范围，并插上细竹杆。

3、抛填石方 抛填从淤泥较浅处向较深处进行，石方用自卸汽车运输，装载机铲、推，抛填石高度超出原始淤泥3—5m 。

为保证抛石上方路基填土的密实度，抛石最高处应至少低于设计路基顶面1m 。

4、平整场地 抛石高度、范围应符合设计要求后，需在抛石体
上铺垫碎石、土等，用装载机配合人工整平场地，以吊车能正常作业
为度。

5、吊车就位 场地平整完毕，吊车就位，并用短木垫平稳。

6、布设炮位 根据爆破设计，在抛石体坡脚处淤泥上布设炮位，作好标志。

用16mm 的钢筋插探淤泥深度及淤泥内是否有障碍物，以便调整孔位。

为便于施工操作，可在炮孔位置淤泥上搭设木板作为操作平台。

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7、装药器就位 用160kN 吊车起吊带有震动锤、缓冲装置、套管的装药器，将其吊至定测炮位上，导管下口安装混凝土砣。

启动震动锤，吊车调整缆绳，装药器在震动及重力作用下向淤泥体内下沉达设计深度后停止。

8、装入药包 通过装药器顶部滑轮，用细绳向孔底放置药包，细绳头设置自动脱钩装置。

装入药包时要注意防止绑在药包内的导爆索脱落。

9、提升装药器 为防止提升装药器时带上药包及药包上浮落底，可先向管内注水，到水从投料口溢出为止。

然后吊车收起缆绳，吊起装药器移至下一炮位进行下一孔作业。

10、联结网路 采用导爆管单向传爆，各药包与主导爆索联结时要捆扎牢固，药包导爆索与主导爆索联结处搭接长度不小于20cm 。

11、警戒 网路联结完毕，设立岗哨，境界距离300m ，拉响警报。

12、起爆 境界完成，确认境界范围内无人员、车辆及其它安全
隐患时，即可起爆。

13、断面测量及资料分析 爆破完成，立即测量爆破断面，进行技术资料整理分析。

（三）质量控制 1、控制标准
（1）、抛填及爆破每循环长度误差≤+2m ，-1m ； （2）、药包埋深误差≤±0.3m ；
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（3）、药包孔距误差≤±0.3m ； （4）、单药包量误差≤±10%； （5）、药包抗拒爆率≤2%；
（6）、淤泥厚度小于9m 区段，路基设计宽度范围内石体与持力层之间残留淤泥厚度不 大于1m ；淤泥厚度大于9m 区段残留淤泥厚度不大于2m 。

2、检查方法 （1）、石体落底检查
①、体积平衡法 施工过程中可派专人记录运石车辆的吨位和车数，通过体积平衡估算石体底面的落底深度。

②、断面检查法 爆破挤淤前后对抛填断面进行测量以确定爆破后填石的下沉量，竣工后每隔20m 测量一完整的横断面。

③、钻孔法 钻孔是探明石体下界面的最直观、最可靠的手段，填爆结束后，用探矿100型钻机，在爆填路基横断面的中心、两侧路肩部位钻孔，探明残留淤泥层厚度，钻横断面按沿线路方向每隔25m 。

④、物探法 利用物探设备在线路中心、两路肩，中心线内、外
侧16m 、18m 进行检测，确定抛石体残留淤泥层、持力层相互作用的界面，结合物探成果，绘制能反映抛石体、残留淤泥层、持力层界面的纵横、断面图，作为效果分析及竣工文件资料。

（2）、路堤填筑过程中的观测
爆破挤淤处理软基一般为较为彻底，但为保证上部路基填筑质量，填筑过程中仍需要进行沉降、位移观测。

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①、沉降观测 填爆完成并推平顶面后，按50m 一个断面，分别在线路中心、路肩埋设观测设备。

观测设备由沉降板、沉降杆和管箍组成。

沉降板为40cm ×40cm ×1cm 钢板，沉降杆为每节30cm 长、内径2.5cm 的钢管，两头有丝口，管箍为沉降杆连接件，内壁有丝口。

沉降观测每一层每天观测一次，因故停工期间，可每3天观测一次。

预压期的第一个月每3天观测一次，第2、第3个月每7天观测一次，从第4个月起每半个月观测一次。

②、侧向位移观测 侧向位移观测点仅设置在两侧路堤坡脚，纵向间隔50m 。

测点用钢筋制成，钢筋棍上刻十字标记，周围用混凝土固定。

用红外线测距仪观测，观测基点设在岸边稳定的基石上。

为掌握抛石体在淤泥中的位移情况，在爆填路堤坡脚外4m 处设置测斜管，每一软基段设2个（设置在处理堤端总长1/2、2/3处），测斜管采用POC 塑料管，需钻孔埋设。

在路堤填筑期间，侧向位移每天观测一次，测斜管每7天观测一次。

③、不稳定状态的判断 在观测期间若中心沉降量达到1.5cm/d
或侧向位移达到1cm/d ，表明路堤已处于不稳定状态，应立即停止填
筑，直至日沉降量和侧向位移量小于上述标准，才可继续加载施工。

（3）、观测仪器设备
序号 仪器名称 规格型号
单位 数量 测量内容 1 全站仪 台 1 位移观测 2 水准仪 台 1 沉降观测 3 沉降观测仪 套 自定 沉降观测 4 测斜仪
台 4 抛石体在淤泥内位移5 钻机 探矿100型
台 1 测抛石体界面 6
物探仪
套 1 探测石体界面
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（四）、施工机械和劳力组织
爆破挤淤施工分为抛填石方及爆破作业两部分。

抛填石方可根据抛填方量、工序要求进行合理安排，爆破作业劳动组织和施工机械见下表：
主要施工机具表
编
号 机具名称 规格型号
单位
数量
备注
编号
机具名称
规格型号
单位
数量
备注
1 吊车 160KW 台 1 4 装药套管 φ203，9-16m
套 1 自制2 发电机 35KW 台 1 5 电力抽水泵
φ10
台 2
3
震动锤 11KW 台 1 6 电力起爆器 MFJ-100 台 1
爆破作业劳动组织
序号 工种 人数 工作内容
1 项目负责人 1 负责施工的组织指挥、劳力安排和物资、机械调配
2 工程师 1 爆破设计、现场技术指导、资料整理、分析
3 测量工
4 施工放样，技术观测，整理资料（技术员1名） 4 吊车司机 2 操纵吊车
5 起重工 2 装药器起吊、配合装药
6 爆破工 4 制作药包，联结网路，施爆及做与火工品有关的工作
7 电工 2 操作发电机、抽水泵，拉线等
8 材料员 1
9 安全员 2 安全检查、警戒 10 普工 4 配合施工、警戒。