[发明专利]复合式堤头一次成型爆破软基处理的方法

说明书

技术领域

本发明属于爆破领域，尤其涉及一种采用复合抛填堤头型式的爆破挤淤筑堤施工工艺的复合式堤头一次成型爆破软基处理的方法。

 

背景技术

目前，爆破法处理水下软基的技术已广泛应用于港口防波堤、码头等工程，在经济、安全等方面相对于其他软基处理法具有显著的优势。目前，爆破法处理水下软基的技术主要是常规的爆破挤淤方法，以及由该方法衍生的定向滑移处理法、控制加载爆炸挤淤置换法，其施工工艺均是在堤头爆破施工一定长度后，再集中对堤侧进行爆破、理坡、放置护面块石等工作。堤侧爆破、理坡及放置护面块石施工在堤头爆破后间隔的工作周期比较长，未放置护面块石的堤身受到海水冲击侵蚀，使堤身抛填的石料遭受损失。特别是在恶劣的水文地质条件下（如风暴、台风到来前），无法快速放置护面块石，致使堤身损失量较大，对施工造成较大影响。

发明内容

为了解决上述问题， 本发明的目的是提供一种经济高效的水下爆破一次成型的筑堤方法。

本发明的技术方案是：复合式堤头一次成型爆破软基处理的方法，首先，运用“两点控制法”计算堤顶抛填宽度、第二层台阶面抛填宽度的各特征尺寸，通过设计复合式堤头，控制抛填形状；

其次，在堤头和堤侧周围间隔一定距离同时布置炸药包，通过炸药的爆炸对周围淤泥产生强烈的冲击，破坏淤泥分子间的粘结力，使淤泥在一定时间内丧失承载力，抛填石料下沉并向药包埋置方向滑动，使堤头爆填与堤侧爆填一次完成，爆破后经抛填石料，可直接铺设护面块石，避免堤身未安装护面石前长时间裸露，降低风浪对未完成堤身的侵蚀。

进一步，步骤1：首先根据地质勘探报告、堤身设计高度确定堤身抛填高度，运用“两点控制法”，计算堤顶抛填宽度、第二层台阶面抛填宽度的各特征尺寸，通过设计复合式堤头，控制抛填形状。

步骤2：计算堤头和堤侧的爆炸参数:

     2.1堤头爆炸参数

a.首先根据公式（1）计算出堤头的线装药密度                                                ,单位m,

      (1)

式中：q₁为堤头炸药单位体积耗药量，q₁=0.1~0.2kg/m³；

为堤头循环进尺，m；H为抛填石料、水、淤泥厚度的折算值；

根据公式（2）计算折算值H，

                         （2）

式中，h₁为淤泥自然厚度，m；h₂为水深，m；h₃为抛石体厚度，m；

为抛石体作用对爆破效果影响的修正系数，取0.35~0.45，

为水深折合成淤泥的厚度系数；   根据公式（3）计算厚度系数 K， 

                                  （3）                                                                                                      式中， --淤泥密度，kg/m³；--水密度，kg/m³。

b.根据公式(4)计算堤头炸药量Q_1  ,单位kg，

     （4）

式中，为与水深有关的炸药量修正系数，当 h₂=0~7米时=1-h₂/35，当h₂=7~20米时=1-（20-h₂）/65；为线装药密度，kg/m，L₁为堤头装药宽度，m。

c.堤头炸药孔间距b₁=2~5m。   

d.装药深度Hs=（0.6~0.7）H。

2.2堤侧爆炸参数:

a.根据公式（5）计算堤侧的线装药密度，单位m，

    （5）

式中：q₂为堤侧炸药单位体积耗药量，q₂=0.10~0.2kg/m³；

为侧向药包作用下堤身向外扩展宽度，=0.6，m；

根据公式（6）计算折算值H，

                         （6）