抛石挤淤、爆破挤淤方案

3. 软基处理施工方法3.1 施工安排顺序利用地方道路作为抛石挤淤施工临时便道，从中山路进入滨江大道施工作业区，然后向南、北两个方向分段处理。

3.2 抛填挤淤施工3.2.1工艺：地面测量→场地准备→石料运输→卸至指定部位→摊平(推土机/反铲)→碾压→填筑碎石、砂反滤层→验收。

3.2.2主要使用机械设备：挖机、推土机、自卸汽车、压路机、强夯机械等。

3.2.3 施工方法：·10~20米路基作为一个处治单元。

挤淤之前准备好片石，并实测好地面的高程。

抛填前，测量人员测放出路基第一层的回填边线，第一层块石边线为路槽顶面宽度两侧各加4m，在抛石边线与路基1：1.5坡脚线之间填砂包土高出水面50㎝。

卸料时设专人指挥，防止卸料超界，抛填时用反铲自道路起点开始向前进占法施工，路基横断面方向至道路中心线向两侧抛填。

分层进行抛填，层厚50cm左右，采用18t压路机振动碾压，碾压至不在下沉为止，第一层填筑粒径较大的块石，向上依此可减小粒径，直至软基处理结束。

·挤淤反铲配合推土机铺设，重型压路机碾压，反复碾压加入的块石，压实后达到表面无明显的轮迹，表面密实，无弹簧现象。

抛填块石要求大小不均匀，便于层层铺设，小碎石填缝。

填筑高度至水面以上50㎝，再在路基填筑范围铺筑30 cm 厚反滤层。

·施工中若发现淤泥翻出，采用挖掘机挖除淤泥，两侧地块没有进行回填，直接挖运至两侧地块内；如两侧地块已回填完毕，则运至附近的地块区域内。

抛石挤淤为强迫换土的一种形式，通过在软粘土中抛入较大的片石、块石，使片石、块石强行挤出软粘土并占据其位置，以此来提高地基承载力、减小沉降量，提高土体的稳定性抛石挤淤法一般适用于厚为3~4m的软土层和常年积水且不易抽干的湖、塘、河流等积水洼地，以及表层无硬壳、软土的液性指数大、层厚较薄、片石能沉达下卧硬层的情况。

由于抛石挤淤法施工简单，不用抽水、不用挖淤、施工迅速，所以现场乐于采用，特别是在路基工程中，当道路路基穿越或部分穿越河塘洼地时，更是常用此法来处理其下的软土地基。

抛石挤淤法施工时，抛石顺序应自路堤中部开始，然后逐次向两旁展开，使淤泥向两侧挤出。

当抛入的片石露出水面后，用重锤夯实或用压路机等机械碾压密实，然后在其上铺设反滤层再行填土。

当下卧岩层面具有明显的横向坡度时，抛石应从下卧层高的一侧向低的一侧扩展，并且在低的一侧适当高度范围内多抛填一些，以增加其稳定性。

爆破挤淤处理软土地基施工工法RJGF(闽)—37—2008完成单位：福建建工集团总公司主要完成人：林毅华戴益华林铁民1 前言1.0.1爆破挤淤处理软土地基实质上是地基处理的置换法，即通过爆炸作用将填料沉入淤泥并将淤泥挤出，达到提高地基承载力的目的。

1.0.2沈海高速公路福鼎～宁德段沿线多分布在沿海，路线范围内存在较多的软土地基，其中A10合同段丘里滨海软基为淤泥质粘土，且临近杨家溪入海口，受海潮影响大。

采用换填、CFG桩及竖向排水板等软基处理方案在总工期、适用性、经济性上都无法取得一个很好的平衡，综合考虑多项因素采用爆破挤淤施工。

为此，福建建工集团总公司在承建的沈海高速公路福鼎～宁德段A10标的施工过程中，根据实际情况采用爆破挤淤法，此后通过多次工程施工实践，总结形成本工法。

2 工法特点爆破挤淤处理软土地基是通过置换一定深度的淤泥，使地基达到设计承载力和满足地基在一定时间内的沉降要求的施工工艺。

爆破挤淤总固结时间短、见效快，且在工程运行阶段较排水固结法处理的地基维护费用少、沉降小，安全可靠。

3 适用范围爆破挤淤重在“挤”，必须地处开阔地带，保证在爆炸后抛填体的重力作用下淤泥可以被挤出待处理地基范围，并且不会对环境造成污染和破坏。

主要适用于港口工程的防波堤、护岸、码头等基础处理，公路铁路房建等地处海滩、河滩等开阔地带的地基处理。

爆破挤淤法处理软土地基适宜深度为3m～25m。

工艺原理在堆石体前沿淤泥中的适当位置埋置药包群，爆后堆石体前沿向淤泥底部坍落，形成一定范围和厚度的“石舌”，所形成的边坡形状呈梯形。

当继续填石时，由于“石舌”上部的淤泥在爆炸瞬间产生的强大冲击力的作用下，产生超孔隙水压力，冲击作用使土的结构发生破坏，扰乱了正常的排水通道，土体的渗透性变差，超孔隙水压力难以消散，土体的强度降低，承载能力在短时间内丧失，因此抛石可以很容易地挤开这层淤泥并与下层“石舌”相连，形成完整的抛填体。

采用爆炸和抛填循环作业，就可用石方置换掉抛填方向前方一定范围内一定数量的淤泥，达到软基处理的目的。

如图4.0.1所示。

堆填石顶标高（H=1.3～1.8图4.0.1 爆破挤淤布药与爆前、爆后断面示意图5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程施工工艺流程按下列规定进行：施工准备——堆填石料——参数检测及调整——钻孔、安放药包——爆破——爆后测量——下循环爆破抛石挤淤。

5.2 操作要点5.2.1施工准备1根据设计文件要求，参考地质勘探资料，配合现场测量数据，编制施工组织设计，进行技术、安全交底。

2确定淤泥深度、宽度等有关数据。

根据施工能力，划分施工段，计算堆石高度及宽度。

石料单次堆填高度H ＝1.3～1.8倍置换处淤泥深度，堆填宽度应以一次施工能力确定。

3 药量、药包埋藏和起爆水位参数计算1) 线药量按下式计算m w H L H L q q 0=（5.2.1-1）m ww M mw H H H γγ+=（5.2.1-2）式中：L q ——线药量（kg/m ）,即单位布药长度上分布的药量；0q ——单耗（kg/ m 3），即爆除单位体积淤泥所需药量，一般为（0.6～1.0）㎏/ m 3H L ——爆破挤淤填石一次推进水平距离（m ）； mw H ——计入覆盖水深的折算淤泥厚度（m ）； M H ——置换淤泥厚度（m ）； m γ——淤泥重度（kN/ m 3）； w γ——水重度（kN/ m 3）； w H ——覆盖水深，即泥面以上的水深。

2) 一次爆破挤淤填石药量计算L L L q Q =1（5.2.1-3）式中：1Q ——一次爆破挤淤填石药量（㎏）; L L ——爆破挤淤填石一次的布药线长度（m ）。

3) 单孔药量计算mQ q 11=（5.2.1-4）式中：1q ——单孔药量（㎏）；123456M ——一次布药孔数。

4) 药包埋藏和起爆水位 爆破挤淤的药包埋深按下式计算：mw H h 45.0=μ（5.2.1-5）式中：μh ——药包埋深（m ），指药包中心在水面以下深度。

5.2.2 堆填石料1 堆填石料范围：一次处理淤泥宽度沿线；高度：H ＝1.3～1.8倍淤泥深度。

2 堆填作业采用机械作业。

石方用自卸汽车运输，装载机、推土机配合挖掘机铲、推、堆。

3 石料应使用不易风化石料，粒径应大于30cm 。

5.2.3 参数检测及调整1 测量堆填石料的标高及宽度，计算堆填石料的高度及宽度。

2 按照5.2.1要求的数值进行调整。

5.2.4 钻孔、安放药包1 装药器加工：采用壁厚3mm 的钢管，直径根据作业能力及药量大小确定。

为保证装药器顺利装药，防止淤泥进入套管，用C20混凝土制成砣封堵钢套管下口。

如图 5.2.4-1所示，将混凝土砣的吊环挂进脱钩装置的吊钩上。

利用混凝土砣的自重使吊钩处于锁挂状态。

此时，钢套筒与混凝土砣外缘上平面留有间隙。

放下振动锤，当混凝土砣底部碰到淤泥面时，钢套筒与混凝土砣之间的间隙在压力作用下消失，同时，混凝土砣在吊钩上的钩重量也消失，脱钩装置使吊环与吊钩分离。

抛填石吊车悬挂振动打拔桩锤安放药包淤泥面投药孔水泥混凝土砣下循环布药第一次爆破图5.2.4-1 装药器设计图1——水泥混凝土砣；2——钢套筒；3——吊环；4——吊钩；5——销轴6——炸药包2 药包准备：采用防水乳化炸药，按照爆破设计要求准备单孔药量。

为了安全传爆，要选用每米含炸药重量不小于11g 的防水性能好的导爆索。

为了安全准爆，采用两发电雷管并联放置炸药中，用防水橡胶袋包扎，防水胶封口，装入聚丙烯纺织袋包扎好，相邻药包连接绳长度﹥5.5m ，电线稍长一些，以免承受拉力时电线拉断，电线接头扎防水胶。

药包联接好后两端各留2倍于淤泥深的尼龙绳和电线。

3 平整场地：抛填石高度、范围符合设计要求后，需在抛填体上铺垫碎石、土等，用机械配合人工平整场地，以便布药机能正常作业。

4 布药机就位。

5 布设炮位：根据爆破设计，在抛填体坡脚处淤泥上测设炮位，做好标志，用Φ40mm 的探管测布设深度μh 内是否有障碍物，以便调整孔位。

6 布药机布药：采用吊车悬挂DZ22型振动打拔桩锤，定位装药器于炮位上，布药机利用自重和振动压力把钢管插入抛填石料前方淤泥内，深度为μh ，把连接好导爆索的药包从钢套管投药孔中吊入，并用测锤测量药包埋设深度，计算标高保证药包安放深度符合设计要求。

为防止提升装药器时带上药包及药包上浮不落底，可先向管内注水，至水从投药孔溢出为止。

最后再利用打拔桩锤拔出钢管，慢拔保护火工材料，把药包及水泥混凝土砣留在淤泥中。

如图5.2.4-2、图 5.2.4-3所示。

图5.2.4-2 布药机工作示意图塑料导爆索毫秒延期电雷管炸药包起爆器导线图5.2.4-3 布药孔位置示意图7 淤泥厚度较小时可采用挖掘机配合人工进行装药施工，以节约成本，同时可加快施工进度。

5.2.5 爆破1 起爆器材采用8#工业铜质瞬发电雷管。

采用微差爆破，根据爆破震动安全要求把炮眼分为5～10个为一段分段微差爆破，分段段差不小于200ms 。

如图 5.2.5-1所示。

2 起爆网络：采用双路塑料导爆管和导爆索起爆系统，以确保全部药包起爆。

3 起爆药包群，爆炸作用和爆生气体瞬间巨大推动力使淤泥前移并形成爆坑，同时，抛填石料在自身重力及震动作用下迅速滑塌进入爆坑，形成爆炸前移体。

4 当爆破挤淤处理软土地基工点位于临近潮（水）影响地段，则爆炸挤淤施工中，起爆水位宜选在最高潮位时。

图5.2.5-1 微差爆破网络示意图5.2.6 爆后测量L，分析爆破效果，作为施爆后用全站仪进行测量爆炸挤淤填石一次推进水平距离H工试验段，总结经验，调整爆破参数，优化施工工艺，以便进行下循环爆炸抛石挤淤。

5.2.7下循环爆炸抛石挤淤1进行下循环爆炸抛石挤淤，直至按设计完成全部挤淤宽度。

2在多次的反复爆炸过程中，爆破产生的巨大振动力也会使已抛填石方下沉并振动密实，不断提高爆破挤淤质量。

3在施工过程中应加强路基沉降及位移监测工作、根据实际情况随时调整爆破参数来保证施工质量。

4爆破挤淤处理软土地基工点位于临近潮（水）影响地段时，在抛石挤淤爆破过程中，需对周侧水石交界处进行爆破夯实，使石方完成落底，并爆夯密实坡脚平台；挤淤爆破起爆时间宜选择在潮水覆盖淤泥后进行，使爆后淤泥和海水充分混合，提高淤泥的流动性，同时使海水退潮时带走一部分淤泥。