1、浙江省舟山市定海區長白島雄鵝頭西圍墾工程海堤控制加載爆炸擠淤置換法處理軟基施工方案目 錄一、 設計依據及參考資料二、 工程概況三、 自然及地質條件31、氣象32、潮汐、潮波33、工程地質四、爆炸處理軟基施工方案 41、爆炸處理軟基技術簡介 42、本工程爆炸處理軟基施工特點 4. 3、總體施工方案及施工流水作業 44、施工工藝流程 45、施工準備 46、裝藥機具的選擇47、淤泥包的應用的施工工藝48、爆炸法處理軟基工程施工方法及工藝說明五、爆破器材的選擇與使用 51、爆破器材的選擇 52、爆破器材的使用 53、爆破網路的連接 六、拋填及爆炸參數設計計算 61、設計計算分段 62、拋填參數計算 6

2、3、爆炸參數的計算 64、藥包埋深HB的計算65、設計成果七、質量控制與檢測 71、工程質量控制程序 72、工程質量控制標準 73、工程質量保證措施 74、工程質量檢測方法 75、工程竣工驗收資料 76、爆炸處理軟基施工及質量檢測程序框圖 八、爆炸安全分析及保證措施 81、安全分析 82、安全保證措施83、環境保護84 防臺措施 九、施工機具及人員組織 91、施工機具 92、施工組織機構 十、施工進度計劃及工期浙江省舟山市定海區長白島雄鵝頭西海堤控制加載爆炸擠淤置換法處理軟基施工組織設計一、設計依據及參考資料1、浙江省工程勘察院地質報告2008年3月。2、爆破安全規程(GB6722-2003)

3、，中華人民共和國國家標準。3、民用爆炸物品管理條理，國務院令466號，2006年4月26日。4、中華人民共和國安全生產法；5、海港水文規范（JTJ213-98）；6、堤防工程施工規范（SL260-98）；7、江禮茂, 控制加載爆炸擠淤置換法（專利號：ZL 03119314.5）,寧波科寧爆炸技術工程有限公司, 2002年12月。8、金利軍、江禮茂、莊崢嶸等，爆炸置換法處理圍墾軟土地基技術的研究與推廣科研項目技術報告,浙江省圍墾技術開發中心，2004年12月。二、工程概況1、工程位置舟山市定海區位于浙江省東北部，寧波市東北、杭州灣外緣的東海海域中，地理位置介于東徑1213812215，北緯295

4、53015之間。定海區由舟山本島西北大部及金塘、冊子、長白、長峙、盤峙、大貓等127個大小島嶼組成。東與普陀區接壤，北與岱山縣諸島毗鄰，西南與寧波北侖隔海相望。海堤全長約600m；。2、海堤結構設計: 圍堤斷面采用土石混合壩型，涂面水深1.53.5米，堤身為爆填堤心石,堤內側為閉氣土.堤身圍涂區從涂面以1:2坡度至4.0m高程,其上為漿砌塊石直立擋墻，外側從涂面在2.0m高程設消浪平臺寬4m,平臺以下邊坡坡度復均為1:2,其中在高程0.5m處設壓載平臺寬5.0m,兩平臺間坡面及消浪平臺表面均采用厚度80cm的c20砼灌砌塊石護面。三、自然及地質條件3.1 設計潮位工程區附近有定海潮位站和岱山潮

5、位站，兩站潮位資料年限均為19782006年共29年，工程區位于兩潮位站之間，本次設計采用的較不利的定海潮位站資料。50年一遇設計高潮位為3.14m，設計低潮位為-2.22m。3.2 設計潮型潮型根據定海潮位站資料選取，各潮型選取標準如下：（1）堵口：采用設計頻率P=20%非汛期最高潮位相對應潮型。（2）龍口度汛：采用設計頻率P=10%汛期最高潮位相對應潮型。（3）排澇潮型:選擇多年平均最高高潮位潮型和多年平均最高低潮位潮型，兩者中取最不利潮型作為設計潮型。經計算多年平均最高高潮潮位潮型為不利3.3 設計波浪工程區位于長白島北側，受長白島、秀山島、岱山島、舟山本島等島嶼的屏蔽作用，外海波浪難以

6、傳入，因此對其產生影響的波浪主要由NWNNNE方向的風產生。對于本海域，根據對周圍波浪實際情況的調查分析，認為采用浙江省海塘工程技術規定中的莆田公式來計算本工程的風浪比較合適。3.4 設計暴雨設計暴雨選用定海站為代表站，統計該站19742006年各年最大一日及最大3日雨量。本次設計采用排頻法計算設計暴雨。計算得到圍區流域20年一遇最大24h暴雨量為277.6mm。3.5 設計洪水匯流計算采用推理公式計算。通過計算，可得圍區流域20年一遇洪峰流量為19.36m3/s，峙中岙流域20年一遇洪峰流量為29.62m3/s，流域20年一遇最大24h洪量為19.11萬m336、本地區氣象1、氣溫據統計，本

7、區年平均氣溫15.816.7，極端最高氣溫39.1，極端最低氣溫-6.6，八月平均氣溫27.0，一月平均氣溫5.3。2、降雨量本區年平均降雨量1279.4mm，年最大降雨量1888.9mm，每年49月降雨量約占全年的65%，年平均降雨日144.8d，多年平均相對濕度7980%。3、風況舟山地區是易受臺風影響的地區，根據1949年以來37年的資料統計，影響本區域臺風144次，平均每年3.9次，最多年份有7次。區域內受臺風影響的程度以輕微影響（6級風力8級）和中等影響（8級風力10級）居多，分別占41%和37%，嚴重影響（10級風力12級）和極大影響（風力12級）分別占14%和8%。歷年影響最嚴重

8、的臺風，從風力來看，1986年15號臺風最大，定海、普陀的瞬時風速40m/s；從風雨結合看，1977年8號臺風影響最嚴重，瞬時風速40m/s，過程降雨量定海達284.6mm（資料來源：舟山半島工程可行性研究報告）。4、日照年平均日照為2024.52262.1小時，夏季日照時數占全年3335%，冬季占1920%，春秋季占2127%。月平均日照時數78月最多，約250300小時，占全年2527%。5、霧況年平均霧日數為16.3天，最多霧日數為29天（1967年），36月為霧季，平均每月出現霧日數為2.14.7天。37、潮汐本海區潮汐為不規則半日潮，一晝夜分兩高潮和兩低潮，平均落潮歷時大于漲潮歷時。

9、工程區域內沒有長期潮位站。工程區南部約22km處有定海潮位站，潮位資料均是從1978年開始觀測潮位資料，到目前已有29年系統觀測資料。由定海站19782006年資料統計，實測最高潮位3.14m（9711臺風），最低潮位-2.13m，多年平均高潮位1.22m，多年平均低潮位-0.83m，平均潮位0.22m。根據岱山站19782006年潮位資料統計，實測最高潮位3.08m（9711臺風），最低潮位-2.11m，平均高潮位1.15m，平均低潮位-0.79m，平均潮位0.20m。定海站、沈家門站的潮位特征值見表2-2。表2-2 潮汐特征值統計表站名項目定海（19782006）岱山（19782006）潮

10、位（m）高潮最高3.143.08最低-0.12-0.14平均1.221.15低潮最高0.880.99最低-2.13-2.11平均-0.83-0.79平均潮位0.220.20潮差（m）漲潮最大3.973.92最小0.030.32平均2.052.10落潮最大4.184.02最小0.400.39平均2.052.10歷時（時：分）漲潮5:405:58落潮6:456:663.8、工程地質1、土層分布特征根據巖土體的成因時代、巖性特征、埋藏分布條件及物理力學性質等，將勘探深度以淺巖土體劃分為8個工程地質層，11個亞層。1層：淤泥 (海積mQ43)灰色，流塑，厚層狀，局部為淤泥質粉質粘土、淤泥質粘土，含少量

11、粉砂團塊，無嗅味。該層高壓縮性，性質差，局部分布，層厚4.607.00m。2層：淤泥質粘土(海積mQ43)灰色，流塑，厚層狀，偶見有機質團塊，局部為軟塑狀粉質粘土、粘土。稍有光澤，無搖振反應，干強度高，韌性高。該層高壓縮性，性質差，局部分布，層厚4.4016.90m。層：粉質粘土（沖湖積al-lQ32）灰黃、棕黃色，可塑。切面光滑，有光澤，粘性較強，韌性中等，干強度中等，含少量黑褐色鐵錳質斑點，見少量灰蘭色條紋和團塊。局部混少量中粗砂、角礫。該層中壓縮性，性質較好，全場絕大部分地區分布，僅在ZK6孔附近缺失，層厚4.5017.70m，頂板標高-41.30-13.52m。層：粘 土（沖湖積al-

12、lQ32）灰、灰蘭色，可塑，厚層狀，局部含角礫及碎石，占1020%。切面光滑，有光澤，無搖振反應，干強度中等，韌性中等。該層中壓縮性，性質一般，局部分布，層厚1.108.90m，頂板標高-37.08-25.24m。層：粉質粘土（沖湖積al-lQ32）灰黃、黃綠色，可塑，局部軟塑。有光澤，粘性較強，韌性中等，干強度中等，局部見少量褐黃色銹斑，局部含少量角礫和中粗砂。該層中壓縮性，性質較好，局部分布，層厚2.3015.80m，頂板標高-35.18-24.55m。1粉質粘土（沖湖積al-lQ32）灰綠、灰蘭色，軟塑軟可塑，厚層狀。有光澤，無搖振反應，干強度高，韌性高。該層中壓縮性，性質較差，局部分布

13、，層厚1.0016.40m。頂板標高-47.16-39.14m。2粉砂（沖湖積al-lQ32）灰綠、灰色，稍-中密，切面無光澤，搖振反應迅速，含少量云母和貝殼碎片。該層中壓縮性，性質一般，局部粉粒含量較高，呈粘質粉土狀，僅在ZK5和ZK22孔有揭露。層厚2.202.60m，頂板標高-59.96-15.16m。層：粉質粘土（坡洪積dl-plQ31）棕紅、灰黃、褐黃色，硬可塑，厚層狀，含鐵錳質斑點，混礫砂、角礫、碎石，該層土質不均勻，部分地段為含粘性土角礫。稍有光澤，無搖振反應，干強度中等，韌性中等。該層中壓縮性，性質好，局部分布，層厚4.4022.00m，頂板標高-62.56-44.34m。層：

14、含粘性土角礫（碎石）（坡洪積dl-plQ31）棕紅、灰黃、褐黃色，中密-密實。角礫和碎石成分為凝灰巖，強-中風化，尖棱角狀，一般粒徑2-30mm，最大80mm，含量50-60%，不均勻，混10-20%左右中粗砂，余者為粘性土，該層土質不均勻，部分地段為含角礫（碎石）粉質粘土，中壓縮性，性質好，局部分布，層厚1.2016.30m，頂板標高-40.51-5.41m。2層：強風化含角礫玻屑凝灰巖(J3)灰黃色，紫紅色,凝灰結構，塊狀構造，巖石風化強烈，裂隙極發育，巖芯呈碎塊、角礫狀，用手錘能擊碎，裂隙面見鐵錳質渲染。局部分布，層厚0.401.80m，頂板標高-37.97-13.19m。3層：中風化含

15、角礫玻屑凝灰巖(J3)灰黃色、紫紅色，凝灰結構，塊狀構造，巖質堅硬，成份主要為石英、長石，巖石裂隙發育，裂隙面見鐵錳質渲染。巖芯呈短柱狀，碎塊狀，RQD=1030%，該層物理力學性質好。未見底，最大揭露厚度6.50m，頂板標高-38.77-13.79m。 基巖（J3c）：侏羅系上統c段酸性火山巖，巖性為灰色、深灰色玻屑熔結凝灰巖，塊狀構造，新鮮巖石致密、堅硬。2各土層物理力學性質指標；參照浙江省工程勘察院地質報告2008年3月得出下表：層號 設計 項目 地層 名稱天然含水量天然重度孔隙比液限塑性指數液性指數快剪（內聚力）快剪（內摩擦角）W（%）(kN/m3）eWL(%)IPILC(kPa)（o

16、）-1淤泥55.316.81.57441.117.71.747.62.3-2淤泥質粘土49.317.31.36841.117.91.398.33.1粉質粘土27.619.70.83140.616.60.3039.113.2粘土35.518.51.02346.021.30.4332.313.1粉質粘土29.519.30.86338.416.60.5730.713.3-1粉質粘土34.318.70.84736.416.50.7324.19.03、海堤地基工程地質及評價海堤地基由-1層淤泥、-2層淤泥質粘土、層粉質粘土、層粘土、層粉質粘土、-1層粉質粘土組成。海堤地基-1、-2、層軟土力學性質較差,

17、不可作堤身持力層，必須進行地基處理。本工程設計采用“控制加載爆炸擠淤置換法”處理軟基。四、 爆炸處理軟基施工方案4.1爆炸處理軟基技術簡介1爆炸排淤填石法簡介:爆炸法處理軟基，國外起始于30年代，國內于60年代開始用爆炸技術處理水下軟基。80年代由中國科學院力學研究所、連云港建港指揮部、連云港錦屏磷礦、交通部第三航務工程勘測設計院合作，在連云港通過試驗成功地應用于海上筑堤，并在此經驗基礎上申請了專利“水下淤泥質軟基的爆炸處理法”（簡稱爆炸排淤填石法）。根據有關資料介紹, 爆炸排淤填石法筑堤的基本原理是：在拋石體外緣一定距離和深度的淤泥質軟基中埋放藥包群，起爆瞬間在淤泥中形成空腔，拋石體隨即坍塌

18、充填空腔形成石舌滑向爆坑，達到置換淤泥的目的。 爆炸排淤填石法可以認為是“開挖換填”的延伸，其要點是：1、泥上要有覆蓋水；2、施工從起始端采用陸上拋填；3、炸藥埋入拋填體前面泥中0.450.55倍淤泥深；4、爆炸使拋填體向前塌落，軟土被排開，石料一次落到堅實層上，并形成“石舌”; 5、炸藥包埋入泥中的位置符合限定條件。爆炸排淤填石法因要求“石料一次落到堅實層上”，只對淤泥較薄的情況是適用的，據此編寫的規范雖對淤泥厚度有一定放寬，但也認為合適的淤泥厚度為412米，同時，按照“爆炸排淤”的機理，爆炸用藥量要極大，定額規定單耗在0.45kg/m以上, 施工成本較大也不安全。因此對淤泥厚度較大的工程，

19、只有“爆炸排淤”是不夠的，嚴格意義上的爆炸排淤填石法已不能適用。此法主要只考慮了爆炸的作用，而忽視了淤泥的物理力學性質和拋填石料的加載作用，由于受爆炸效果的限制和泥、石互動的影響，易造成拋填體最終斷面和落底深度難以控制，使得部分海堤、尤其是在深厚淤泥上筑堤時產生堤身落底深度不夠或超深、兩側平臺寬度不到、堤身不穩等質量缺陷。此外，對淤泥層深厚、堤身為石料部分置換淤泥質軟土地基的結構時，爆炸排淤填石法要求“石料一次落到堅實層上”會使石料超方, 造成經濟損失。2爆炸（擠淤）置換法簡介:經多年理論研究，基于土工計算原理，在總結拋石擠淤和爆炸處理軟基工程經驗的基礎上，在參與浙江省水利廳的“爆炸置換法處理

20、圍墾軟土地基技術的研究與推廣”科研項目時,寧波科寧爆炸技術工程有限公司在洞頭縣北岙后二期圍墾西圍堤爆炸處理軟基時提出了“控制加載爆炸擠淤置換法（簡稱爆炸（擠淤）置換法, 專利號：ZL 03119314.5）” ，控制加載爆炸擠淤置換法是“拋石擠淤置換法”的延伸。其要點是：（1）根據土工計算原理和堤身設計高度，經過分析計算確定堤身拋填高度。通過拋填高度的控制，最大限度地達到自重擠淤效果，又能保證堤上拋填車輛和布藥機具的運行方便和安全，爆后堤頂不能超高；（2）根據拋填計算高度值和堤身設計斷面，計算堤身拋填寬度。通過拋填寬度控制，使爆炸施工完成后堤身寬度尤其是堤身兩側平臺寬度得到保證，同時盡量減少理

21、坡工作量；（3）由拋填高度和寬度計算堤身自重加載擠淤深度，確定堤身要達到設計深度還需要擠除的淤泥厚度值。（4）根據以上參數值由爆炸作用原理和經驗確定爆炸參數。（5）施工中，通過及時的測量、統計分析，調整和控制拋填和爆破參數，確保堤身斷面的完整形成。3爆炸（擠淤）置換法爆炸作用效果:在爆炸置換法中,土及填料的物理力學性質是內因，控制拋填加載是手段，必要的爆炸是使擠淤過程得以完成的附加外載。炸藥爆炸的作用效果表現為五個方面：（1）、爆炸成坑：爆炸產生的高溫、高壓，使土體破壞并被拋擲出去，在藥包附近形成爆坑，達到排除淤泥的目的。（2）、堤身爆振下沉：爆炸產生地基振動，其最大加速度可達100g（為重力

22、加速度），由于拋填體容重大于其周圍的水和泥，在堤身振動時產生的附加動應力使堤下土體破壞擠出，堤身下沉。（3）、爆炸使堤身密實：堤身經多次爆炸振動，密度最大可達2000kg/m3以上，可減少堤身在使用期的自身壓縮量，并提高堤身抗沖刷能力。（4）、爆炸使淤泥弱化：在施工過程中，由于堤頭爆炸多次作用，在石料拋填之前，需要擠除的淤泥已受多次震動，強度弱化，有利于堤身下沉。（5）、爆炸加速固結：爆炸產生的沖擊及附加動載，有利于堤下持力層加速固結，減少堤身工后沉降量。總之，通過控制加載（拋填和爆炸）擠淤，形成泥石置換；使堤身形成最接近設計的斷面（落底深度和堤身寬度），達到控制工程質量和造價的目的。本工程擬

23、派駐現場的爆炸處理軟基施工負責人及主要技術人員主持和參與過近二十項爆炸處理軟基筑堤的施工，已成功地將“控制加載爆炸擠淤置換法”應用于洞頭縣北岙后二期圍墾西圍堤、楊文圍墾、廣東陽江核電防護堤、岱山南掃箕、小長涂、江南山圍墾等多個工程中，根據幾年來的理論探討和工程實踐，爆炸擠淤置換深度在多處已突破20m，其中浙江省洞頭縣楊文圍墾工程擠淤置換深度超過28.3m。實際上“控制加載爆炸擠淤置換法”在理論上可達到“使用要求置換多深，施工就可以使堤身達到設計深度”.4.2本工程爆炸處理軟基施工特點在施工中應注意以下幾個特點：1、原始涂面陡：圍堤軸線位置涂面高程大部分約-0.5m,最低處涂面高程約-2.3m，

24、堤身外側為陡坡，坡比為1：6左右，特別是雄鵝頭0+7851+504樁號段海堤軸線平均向外移了32米，這段給本工程爆炸處理軟基施工很不利，施工不當有可能產生向外滑移。2、自然地質條件較差：本工程海堤軸線上地質勘探鉆孔少，指導施工地質資料不詳.加上海堤位置在陡坡上，對施工安全和質量都不利。3、石方量的控制問題: 本工程淤泥層深厚，設計采用了石料部分置換軟基的堤身結構，從現場看部分石料較碎的情況下,實際拋填方量要超出設計斷面方,又要加大工程施工成本。 4.3 總體施工方案及施工流水作業本工程施工采用“控制加載爆炸擠淤置換法”,根據設計斷面形狀和堤身結構特點.在爆炸處理軟基施工時，拋填采用“堤身先寬后

25、窄”的方法，爆炸采取“堤頭爆炸，兩側爆炸，外側爆夯”的工序施工。使得堤頭拋填爆后水下平臺寬度一次到位，而爆后補拋時堤身縮窄以控制方量，盡量減少理坡工作量。堤頭爆炸時大塊石盡量拋在前面，達到爆炸擠淤效果保證堤身達到設計深度，補拋時大塊石拋在外側有利于堤身防浪同時為拋石護坦和護面施工儲備塊石。內側拋細料有利于防滲，便于土工布鋪設。根據“控制加載爆炸擠淤置換法”的施工經驗，本工程堤頭爆填對堤身的影響距離會達到40米以上，因此施組設計堤頭未進行側向爆填段長度一般最少留40米，即堤頭爆填推進長度大于40米后，才可進行側向爆填。側向爆填后即可進行外側坡腳爆夯。側向爆填40米，坡腳爆夯的一次處理長度一般為6

26、0米，臺風期短一些。外側坡腳爆夯后，可進行理坡和護底塊石拋填。各施工工序分段長度示意如下圖。未側爆段側爆及爆夯段堤頭堤 身 圖1 工序分段示意圖44 施工工藝流程主要的施工流程為：施工準備測量放線堤頭拋填爆炸拋填循環堤身側爆循環堤外側坡腳爆夯循環爆后挖泥、拋石、理坡跟進檢測驗收主要施工工藝的內容為： （1）測量放線：根據相關單位提供的坐標控制點，設立施工水準點及輔助施工基線，水準點及基線應設置在不受干擾、牢固可靠且通視好、便于控制的地方。同時，據此設立施工標志、水尺等，并根據設計施工圖進行放樣，設立拋填標志。（2）堤身拋填：嚴格按施工組織設計確定的拋填寬度和高度進行堤身拋填。（3）堤頭爆炸：當

27、堤身拋填達到設計參數后，按施工組織設計文件要求的數量和重量制作藥包，在堤頭正面及側面布設群藥包，實施堤頭爆炸。（4）爆后循環：堤頭爆炸后補拋并繼續向前推進，當拋填達到設計進尺后，再次在泥中埋藥爆炸，這樣，“拋填爆炸拋填”循環進行，直至達到設計堤長，如圖2所示。（5）兩側爆炸：堤身向前延伸一定長度后，再進行兩側爆炸處理（側爆）。在側爆前，堤兩側出現較高的淤泥包，如處理不當，拋填體坡腳寬度和厚度難以保證，這是大部分海堤出現質量事故的主要原因。“控制加載爆炸擠淤置換法”在堤頭爆填時已基本確保了堤身兩側的寬度，淤泥包的存在，使得必須經過側爆才能保證平臺落底深度和密實度。施工時炸藥要埋入泥中。本工程設計

28、在堤身前進50米以后，開始側爆處理，一次處理長度30米左右。現場作業將根據波浪與泥包隆起情況調整.原泥面堤頭爆填推進示意圖堤頭爆后補拋縱斷面堤頭爆后縱斷面形狀58m淤泥包爆前臨時加高12m左右爆后堤頂高程圖2（6）坡腳平臺爆夯： 側爆處理完成后，即可進行外側坡腳平臺爆夯，確保外側平臺的厚度、密實度和穩定。本工程因外海風浪較大，坡腳必須經爆夯處理，才有利于堤身和護面及人工塊體的穩定。（7）對堤外側進行挖泥并補拋基礎塊石，對水下平臺不足的部分補拋大塊石，平整坡面，挖除多余的石料。然后拋填護底石和進行護面施工，完成堤身施工。（8）施工檢測：在每次爆炸前后，進行堤身斷面測量和拋填量統計，采用自沉和爆沉

29、累計算法及體積平衡法等進行分析，發現與設計有較大偏差時，及時調整拋填和爆炸參數。根據設計要求，部分或全部堤身爆炸完成后，進行鉆孔探摸及探地雷達檢測驗收。A堤頂、堤頭拋填推進形狀ABCBC圖3 堤頂、堤頭平面示意圖堤頭拋填自沉斷面堤頭爆后沉降斷面253867泥面泥面第一次爆填前后橫斷面圖AA第一次堤頭爆后補拋多次堤頭爆后補拋第一次堤頭爆后泥下斷面多次堤頭爆后泥下斷面泥面泥面多次爆炸處理后橫斷面圖B-B44.5m側爆前斷面側爆后堤頂補拋斷面側爆后堤底預估斷面泥面側爆處理后斷面圖C-C18m4.0側爆藥包45施工準備施工開始前，首先應進行爆破區及周圍現場的勘察，特別是周圍建筑物設施的安全調查；按規定

30、將有關材料送當地公安部門和水上安全監督部門審查批準，辦理火工品購買手續，發布爆破施工通告。此后，連同其他資料文件報業主、監理工程師審查批準后實施。同時，根據業主提供的坐標控制點，水準點，進行實地校核，發現問題及時提交業主解決，在施工區內建立控制網點，水準點，便于控制施工進展，根據設計施工圖紙進行放樣，設立拋填標志。建立施工管理體系，建立爆破作業指揮機構和爆破人員的組織機制，制定崗位責責任制，制定施工安全和質量保證體系，建立原始施工記錄和資料整理制度。建立和健全工程質量檢查制度，嚴格執行“三檢制度”。46裝藥機具的選擇泥面藥室（藥包）底開門鉆桿油壓卡盤挖掘機導爆索拋石體圖4 布藥示意圖根據不同工

31、程的具體情況，爆炸施工時要有合適的布藥工藝和機具，根據在洞頭等多個工程的經驗，本工程應用特制的大型挖掘機直壓式布藥機布藥，見圖4，可保證施工不受風浪影響，但因藥包埋設深度較大，要求挖掘機的功率較大，才可以順利完成施工。47淤泥包的應用的施工工藝根據在洞頭縣北岙后二期圍墾圍堤工程施工獲得的經驗，圍堤軟基的爆炸處理與防波堤和護岸堤有較大不同，主要表現在兩側爆填的工藝上。既要確保堤芯斷面完整形成，保證工程質量，又要合理施工，保證工期和降低造價。48爆炸法處理軟基工程施工方法及工藝說明 1、拋填尺寸: 圍堤施工一般有拋石、爆炸處理軟基、護面工程等項目。爆炸處理軟基施工時堤身拋填高度和寬度按施工組織設計

32、參數執行，堤頭爆炸時堤頂拋填寬度比施工圖設計尺寸要大，目的是經過爆炸處理后堤身最終能達到設計圖斷面。2、堤身斷面差異: 爆炸處理完成后形成的堤心斷面與竣工斷面有一定差異（尤其是堤身坡腳和平臺兩側輪廓線），這要經過機械理坡（可同時挑選護面塊石）才能完全達到施工圖設計尺寸。一般報價時將理坡費用單獨列項或包含在拋石護坦及表面大塊石理砌單價里面。3、方量計量: 港工定額規定堤心石斷面每100m3要拋石128m3，主要原因是考慮到施工完成的堤芯斷面與設計斷面有差異和波浪沖損；并且其中有13m3要水拋，是考慮到水下平臺寬度不足要補拋。根據實踐經驗,爆炸處理軟基筑堤的堤心石斷面方量的重量計量既不是按山體方（

33、約2.5t/m3），也不是松方（約1.65t/m3），經驗值一般按1.8t/m31.9t/m3計量，如石料含泥量大或石質太碎，計量還要考慮沖損。4、施工方法與爆炸處理軟基成本的關系:爆炸處理軟基的工作量包括堤身全斷面,即泥面以下和泥面以上兩部分.合理的爆炸處理軟基施工應當是在爆炸處理完成后達到：（1）滿足堤身沉降和穩定要求；（2）堤心斷面接近竣工斷面,后續工程施工方便，成本低；和（3）堤芯石方量不超出定額規定方量。針對本工程特點，在爆炸處理軟基施工時，爆炸采取“(1)堤頭爆炸，(2)兩側布藥爆炸，(3) 坡腳爆夯”三道工序,相應的拋填采用“堤身先寬后窄，石料外大內細”的方法施工。拋填時平臺寬度

34、一次到位，爆后堤身縮窄控制方量，盡量減少理坡工作量。大塊石盡量拋在堤身外側，以利防沖抗浪，同時為拋石護坦和護面施工儲備塊石。五、 爆破器材的選擇與使用51 、爆破器材的選擇（1） 爆炸處理軟基所用炸藥應有防水性能，本工程擬采用2號巖石乳化炸藥（GB18095-2000）及非電毫秒雷管，其具有良好的抗水性、可靠的安全性和貯存穩定性，使用時無環境污染，能滿足本工程要求。5.2、爆破器材的使用（1）加工藥包前應先檢查爆破器材的質量，發現過期、變質或破損的爆破器材，不得在工程中使用。（2）藥包大小要滿足裝藥容器的尺寸要求，藥包重量按設計確定。本工程擬聯系定海民爆公司和炸藥廠按要求訂做藥包。（3）爆夯藥

35、包的配重采用中粗砂，爆夯時配重量要較大，以防被浪沖走，一般與設計藥包重量相當。配重用編織袋裝好，將上述制做好的藥包裝入裝有配重的編織袋內，扎緊袋口。5.3、爆破網路的連接裝藥后將每個藥包的非電雷管拉出水面或涂面，將每個藥包的非電雷管分2組,用2段和3段非電雷管并聯一起形串聯連接岸上起爆。爆破網路如下圖所示起爆電纜線港外港內圖5、爆破網路示意圖堤 軸 線港外港內導爆雷管導爆雷管導爆雷管起 爆 器藥 包 藥 包 六、 拋填及爆炸參數設計計算 本工程采用“控制加載爆炸擠淤置換法”的計算公式，結合類似工程的施工經驗，對拋填及裝藥參數進行設計計算。61、設計計算分段根據設計斷面，各斷面相關參數如下：項目

36、樁號涂面標高（m）軟基底面標高（m）置換軟基厚度（m）堤身最大寬度（m）落底寬 度（m）0+105-1.5-24.52343.8021.740+200-1.02-22.020.9843.3521.740+470-1.07-23.522.4341.7423.020+666-0.8-22.021.240.9321.7462 、拋填參數計算1、拋填高度的設計計算根據土工計算原理和堤身設計高度，經過理論分析計算，確定堤身拋填高度。設計原則是：拋填施工方便、高潮位時堤頂不過水，爆后堤頂不超高的前提下，拋填高度盡量高，以最大限度地達到擠淤效果；為減少堤身及平臺上多余石方的挖方量，綜合多方面因素，堤頭爆炸時

37、取拋填高程為+6.07.0m。2、拋填寬度的設計計算“控制加載爆炸擠淤置換法” 計算堤身拋填寬度值的要點是：通過拋填寬度控制，使堤身寬度尤其是堤身兩側平臺寬度和厚度得到保證，同時要盡量減少理坡工作量。內外側堤頂拋填寬度PBi可以由設計的坡腳寬度Bi、拋填高度h和拋填堆石體安息角等三個參數確定。本工程拋填堆石體的自然安息角取為1：1.11.4，則內、外側拋填寬度分別為：PBi=Bi-htg-B0 (i=內、外，h泥上首次拋填高度，B0=23m)3、各設計段拋填參數表海堤拋填參數設計成果表項目樁號爆前堤頂拋填寬度（m）拋填進尺（m）爆前堤頂高程（m）爆后堤頂拋填寬度（m）爆后堤頂高程（m）內港外港

38、內港外港0+10516.0016.0056 711.0011.004.004.500+20016.0016.0056 711.0011.004.004.500+47016.0016.0056 711.0011.004.004.500+66616.0016.0056 711.0011.004.004.50注：拋填寬度將根據淤泥包隆起和堤身實測斷面及時調整。63、 爆炸參數的計算 “控制加載爆炸擠淤置換法”計算爆炸參數的方法和步驟如下：（1）根據堤身拋填高度和堤身拋填寬度，確定堤身自重擠淤深度，自重擠淤深度D0通過如下公式確定：其中：Cu淤泥抗剪強度，B拋填堤頂寬度， D0堤身自重擠淤下沉量，h堤

39、身原泥面以上高度（h=H-D），D設計擠淤置換深度，本工程為4.0027.00M。H拋填體總厚度，s 、淤泥、填料重度。 (2) 堤頭爆炸下沉平均高度D1：K1為經驗系數， D為設計擠淤置換深度 (3) 單藥包重量計算：K2為經驗系數， b每炮進尺， (4) 堤頭爆填藥包的間距a應滿足如下關系：K3 為經驗系數，值為球形藥包的半徑。(5) 堤頭爆填布設的藥包的個數M應滿足如下關系：其中，M1為堤頭前面所布設的藥包的個數，M2為堤頭兩側所布設的藥包的個數，M1和M2應分別滿足如下關系：，Bm為拋填時堤身在泥面處的寬度。K4 、K5 為經驗系數。64、 藥包埋深HB的設計計算爆炸法處理水下地基和基

40、礎技術規程中的藥包埋深按公式 Hmw= Hm+w/mHw計算，式中 : Hmw計入覆蓋水深的折算淤泥厚度(m)； Hm置換淤泥厚度(m)，含淤泥包隆起高度；m淤泥重度(kN/m3)，取16.3 kN/m3；w海水的重度(kN/m3)，取10.3 kN/m3；Hw覆蓋水深(m)，藥包在泥面下的埋入深度HB按下表計取：Hm (m)4HB0.50Hm0.45Hm0.55Hmw理論計算藥包與設計埋深如下： 單位（m）鉆孔樁號置換淤泥厚度估算淤包平均高度水深Hw折算淤泥厚度Hmw藥包埋深理論值HB藥包埋深設計值HB 0+25519.564.02.002513.7579按爆炸法處理水下地基和基礎技術規程公

41、式計算出海堤的藥包埋深有13.75m ，其原因在于該規程的適用范圍為12m以內泥厚的情況。要達到如此埋深，相應的炸藥量要極大。根據我們在多個工程的施工實踐經驗，藥包埋深10m以上，單藥包重量要達到60kg以上才能有較好的拋擲排淤效果。藥包埋深和重量增大不但會增加布藥時間，同時會極大的帶來安全問題、石料落到堅實層上造成石料超方, 造成經濟損失。因此，本方案藥包埋深參考洞頭北岙后二期圍墾工程和楊文圍墾工程爆炸處理軟基的經驗并經綜合考慮有關因素進行設計。65設計成果本工程爆炸及拋填參數按以上方法計算、并根據類似工程的施工經驗進行適當調整。綜合得出以下設計成果：各段堤頭爆炸參數設計表項目 樁號藥包間距

42、（m）單藥包重（Kg）藥包個數（個）藥包埋深泥面下（m）單炮藥量（kg）導爆雷管（發）0+1053.020127824027310+2003.020127824027310+4703.020127824027310+6663.02012782402731側向爆炸參數設計表 項目樁號側爆裝藥離軸線距離（m）藥包埋深（m）藥包間距（m）單藥包重量（Kg）一次裝藥長度（m）內港外港內港外港內港外港0+10520242024463.0151521210+20020242024463.0151521210+47020242024463.0151521210+66620242024463.01515212

43、1注：1）藥包埋深將根據泥厚及爆炸情況作適當調整。 2) 布藥寬度根據爆炸堤身實測斷面情況調整。 3) 側爆內外港一次處理長度為21米,內港15 kg7個藥包, 外港15 kg7個藥包，總藥量210kg。5、坡腳爆夯參數設計海堤外側坡腳爆夯參數設計表單藥包重量（kg）藥包間距(m)藥包位置藥包距堤軸線距離(m)一次爆夯長度（m）103.0坡腳平臺2060注：1）爆夯長度根據氣象條件確定，臺風季節適當縮短。七. 質量控制與檢測71 工程質量控制程序工程質量控制程序見圖偏 差正 常施工組織設計拋填高度、寬度拋填調整調整爆炸測量、估算落底情況探地雷達勘測與設計斷面比較拋石體鉆孔沉降位移觀測測量分析不

44、調整參數正 常偏 差爆炸參數不調整竣工、驗收72、 工程質量控制標準1拋填質量控制標準圍堤拋填料為101000Kg混合石料，以已有的爆炸處理軟基的工程經驗和研究證明，拋填料在滿足設計要求的前提下，塊度大、含泥量少者為佳。堤上推填和管理人員若發現石料不符要求，應立即報告，并要求供料方整改。根據工程經驗，為保證質量，拋石體及測點各項允許偏差可為序號項 目允 許 偏 差 值1拋填寬度1.0 m2拋填高度-1.0 m3拋填進尺1.0 m4斷面測量0.1 m2爆炸質量控制標準 爆炸施工各項參數允許偏差值 項目 序號藥包制作重量及布藥允許偏差1單藥包藥量q2（kg）0.05 q22藥包平面埋設位置（m）0

45、.53裝藥深度 （m）0.57.3、工程質量保證措施（1）建立健全質量保證體系，成立以項目經理為負責人的質量保證領導小組，參加人員有項目總工程師、爆炸處理軟基施工負責人、及各工段長，使質量保證措施落實到每一道工序、每一個人； （2）在開工前要組織有關人員熟悉和研究圖紙，充分領會設計意圖。根據設計意圖和現場實際情況，結合相關工藝，充分討論，完善施工組織設計；（3）在施工前要組織有關人員進行技術交底，使充分熟悉了解地質環境情況、施工工藝及流程、操作規程，確保施工能按設計意圖順利進行；（4）堤頭拋填每天有人專門計量和指揮，發現上堤的石料級配和含泥砂量有問題，及時匯報。同時加強與拋填施工單位的溝通和協

46、作，保證拋填施工能滿足爆炸處理的質量和進度的要求。（5）每次爆破前，向監理提交有關爆破參數，加強與監理、業主和設計單位的聯系與溝通。（6） 每一個施工環節，都要進行質量控制并由專人負責，做好完整的記錄。（7）藥包制作及布設要有專業技術人員現場指導和監督。（8）每次爆破前后要認真進行斷面測量，根據拋填統計資料、爆炸參數和爆前爆后斷面測量結果，采用“自沉和爆沉累積計算法”（寧波科寧爆炸技術工程有限公司評估法）、體積平衡法等方法對爆填效果作出分析評估。（9）技術人員應及時整理、分析施工資料與數據，并根據施工過程中的工程質量檢測結果或可能出現的土層變化情況，為后續施工提供參考，如有必要，對施工參數作出

47、必要的調整。（10）定期和不定期召開爆炸處理軟基相關人員的總結討論會議。7.4、 工程質量檢測方法（1）自沉和爆沉累積計算法（寧波科寧爆炸技術工程有限公司評估法）： 應用土工計算原理，根據拋填斷面參數和土工參數計算堤身第一次拋填堤身自重擠淤深度D0，此后每次爆炸前、后測量堤身斷面得到堤頂的下沉值Di（i=1N），并考慮到堤身因密實的壓縮量，可估算堤身落底深度。公式為： D=D0+Di-H其中D為最終堤身落底深度，H拋填體總厚度，D0堤身自重擠淤下沉量，為堤身密實壓縮系數，可取10%15%。（2）體積平衡法：在爆破施工期按堤頭爆填影響距離，結合側爆段長度進行拋填方量的統計，并測量爆炸處理后的堤身

48、斷面。計算出實際拋填方量和設計斷面方量的差別。再結合“自沉與爆沉累計計算法”推算堤身泥面下的斷面形狀。（3）沉降位移觀測法：對爆填結束的施工段，每25 m設置一個沉降位移觀測點，單點連續觀測時間不少于3個月，每點測量次數不少于15次。（4） 鉆孔探摸法：根據設計要求布置鉆孔，直接探明拋石體置換淤泥的落底狀況。鉆孔探摸應揭示拋填體的厚度、混合層厚度，并深入下臥持力層不少于13m。鉆探應取土樣并做土工試驗，以判明各土層的物理力學指標。（5） 斷面測量：根據設計要求進行探地雷達檢測。按斷面布置測線，測線應布滿全斷面范圍，每50m探測一個斷面。檢測時，測點距離不大于2m 或采用不間斷掃描方式。該法應與

49、上述鉆孔資料配合分析，才能獲得可靠的物探分析精度。75. 工程竣工驗收資料（1） 應提交各項施工記錄，包括：拋填石料記錄；單藥包重量、藥包數量、藥包位置、施工水位、布藥起始及結束時間、起爆時間、盲炮處理記錄和其他應記錄的資料。（2） 工程質量檢測資料：包括鉆孔、沉降位移觀測資料和其它檢測資料。八、爆炸安全分析及保證措施爆破周邊環境：本工程爆破作業環境較好，雄鵝頭西海堤東北方向是海域,西北方向是山體，西南方向山體背后是民房，爆破點距離民房約1500米，東南方向是海域和山體；附近不是主航道，基本無過往船只和人員。81 安全分析在完成爆破作業、達到工程目的的同時，必須控制爆破可能引起的各種危害，包括

50、震動、個別飛散物、沖擊波、噪音和爆炸產物等。（1） 爆破振動任何爆破，應嚴格控制爆破震動。按照國家標準爆破安全規程（GB6722-2003）的規定，爆破地震的地震速度不得超過建筑物的地面安全振動速度。主要類型建筑物地面安全振動速度按下表取用。序號主要建（構）筑物類型安全振動速度(cm/s)1土窯洞、土坯房、毛石房屋0.51.52一般磚房233鋼筋混凝土框架房屋354重力式碼頭585水工隧洞106交通隧洞15爆破地震速度V應按下式計算：(cm/s)式中 R: 距爆破點距離（m），Q: 一次同時起爆藥量（kg），如分段起爆則為最大段的藥量。K、為與爆破地震安全距離有關的系數、指數，與爆區的地質、地

51、形條件和爆破方式有關。根據爆破安全規程，按下表取用：本工程按拋填石料地基，取K=450、=1.65，村莊民房的允許安全震速按毛石房屋的要求（1cm/s）計，依據以上公式；本工程一次最大藥量210280Kg，西南方向山體背后是民房，爆破點距離民房最近約507米，可計算振速0.25cm/s,爆破作業對周圍民房建筑是安全的。對養殖根據爆破安全規程（GB6722-2003）安全距離沒有明確規定。 （2）個別飛散物 爆炸處理軟基筑堤施工時，藥包埋在淤泥里面，上面有覆蓋水，根據類似工程經驗，個別飛散物的距離一般不會超過100米。本工程堤頭、堤側爆炸時最小安全距離取為250米，故能保證安全。 （3）水擊波本

52、工程由于是在海上灘涂爆炸，側爆藥包埋入泥下，外側坡腳爆夯覆蓋水控制在46米時起爆，故空氣沖擊波的危害可以不作考慮。水擊波安全距離，根據爆破安全規程，經分析確定如下：保 護 對 象安全距離客 船1500米木 船500米鐵 船250米人員游 泳1100米潛 水1400米（4）噪音本工程是在海上灘涂爆炸，且藥包深埋泥下，故聲響不大；而裝藥過程的機械噪音更低，影響可以不作考慮。（5） 爆炸產物乳化炸藥的爆炸產物可能對水質、底質造成輕微的變化，但經對連云港、大連等地爆破施工過程的環境跟蹤監測結果表明：爆炸處理軟基施工作業對施工區水質污染極小，對施工區以外海域沒有有害影響。82 安全保證及措施（1）為保證

53、安全，由各有關單位派人組成爆破指揮領導小組，統一協調各有關（施工和周圍）單位的警戒和撤離事宜。（2）建立健全的施工管理體系，成立安全生產領導小組、爆破作業指揮機構，制定崗位責任制，明確爆破人員的職責，制定施工安全和質量保證體系，建立原始施工記錄和資料整理制度，嚴格執行“三檢制度”。（3）警戒：所有警戒點必須事先設定，并有專人負責。警戒點之間要互相通視，保持密切聯系。爆破警戒開始后，要同時發出視覺和聲響信號。第一次信號：預告信號。告知周圍單位、船只和施工人員等，及時撤離。第二次信號：起爆信號。起爆手接上起爆器、充電、和聽令起爆。第三次信號：解除警戒信號。起爆后，由專職爆破安全員進行現場安全檢查，

54、確認安全后，爆破指揮發令解除警戒。爆破采用電起爆，起爆器由專人（指定的爆破員）保管和使用。 （4）火工品管理，火工品的購買、運輸、使用等嚴格遵守中華人民共和國民用爆炸物品管理條例和爆破安全規程及當地公安機關的有關規定。火工品存放倉庫必須經過當地公安部門驗收或確認。（5）夜間、大霧天，不得進行爆破；海上浪高大于0.8米，或風力超過6級時，不得進行爆破，有時可在淤泥包上裝藥不受風浪限制。 （6） 起爆后，爆破員必須按規定認真檢查，發現盲炮或懷疑盲炮時，應立即報告并及時處理。若是網路故障，排除后再重新連線起爆。個別盲炮，可在其附近布設藥包誘爆（藥包內無雷管，處理時相對比較安全）。（7）應急措施：在碼

55、頭附近停放長城皮卡車，作專用應急車，駕駛員隨車待命。確保在最短時間內進行搶救措施，同時做好到寧波或舟山醫院的就醫。83 環境保護爆破施工在我國沿海及海上均很普遍，目前尚未有爆破造成環境嚴重污染的報道。連云港、大連等地爆破施工過程，曾請有關部門進行環境跟蹤監測，結果表明：爆炸處理軟基施工作業對施工區水質污染極小，對施工區以外海域沒有有害影響。1連云港爆炸法處理軟基環境監測結果。連云港建港指揮部曾于1985年45月委托交通部天津水運工程科學研究對連云港水域污染現狀進行了調查，共布設了13個測站點，分四次采樣分析。并于1987年7月委托連云港市環境監測站進行爆炸處理軟基對海洋環境影響的評估。市環境監

56、測站分別于防波堤爆破施工后1.5小時及24小時，在爆源周圍半徑為4米的范圍內進行了二次采樣分析。以下是兩單位提供的分析報告，和爆炸前后的水質、底質及透明度對比表。 表1. 水質檢測結果對比表檢測項目國家一類海水標準單 位檢 出 范 圍天津水科所連云港市環境監測站第一次第二次PH7.58.48.08.48.028.098.008.04溶解氧不低于5毫克氧/升3.929.104.056.306.256.40氨 氮0.5毫克/升0.050.730.030.120.010.02硝酸鹽氮1.0毫克/升0.020.1350.010.360.010.02亞硝酸鹽氮0.1毫克/升0.000.0350.000.

57、0110.0020.003懸浮物毫克/升108.231.042.1115.0表2. 底質檢測結果對比表檢測項目標準值(mgkg)天津水科所(檢出范圍)連云港市環境監測站檢測結果（平均值）第一次第二次原底質硫化物30082.2061.060.27銅202.922.082.77鉛206.0336.7302826.26鋅8035.6732.3327.81鎘0.5未檢出1.131.070.708有機質3.4%0.980.88表3. 海水透明度檢測結果表天津水科所連云港市環境檢測站第一次第二次0.10.80.301.00 根據以上檢測結果，對比分析得出如下結論：. 爆炸前后本港水質均符合國家一類海水標準

58、，水中有害物質含量(三氮)都在最高允許濃度以下，并距最高允許濃度尚遠。. 爆炸前后底質變化說明爆破對海洋底質沒有構成明顯的影響。. 爆后短時間內(1.5小時)，由于大量泥沙進入水體，并在潮流作用下擴散，對海洋環境有一定影響，但經過一段時間(24小時)的消解、擴散和沉積，水質和底質及透明度等沒有發生持久異常現象，并與海域的原底質基本吻合，均符合本報告采用的水質標準，對海洋生態環境沒有產生有害的影響。2大連港大窯港區拋石基床爆炸夯實環境監測結果 為了查明爆夯對海洋環境的影響，國家海洋局海洋環境保護研究所于1990年6月22日7月22日對爆夯區域及附近海域進行了水質及海洋生物的監測。結論如下：. 爆

59、炸前后水質未發生顯著變化。. 爆炸對浮游植物基本無影響。. 對26種浮游動物進行了調查，爆炸前后幾乎沒有什么變化，均屬正常的生態變化。. 浮筏養殖定點觀測，在爆區選定的三個貽貝養殖觀測點，爆后15天內進行了三次調查，貽貝的脫落和死亡率分別為0%、0.5%和1%，屬正常范圍。九. 施工機具和人員組織 91 施工機具序號名 稱型 號單 位數 量備 注1挖掘機現代220臺1如是兩個堤頭調劑使用2布藥機自制裝藥器臺23汽 車皮卡等輛14經緯儀臺15水準儀臺16起爆器MFd-100套27雷管檢測儀QJ41臺18警報器部292施工組織機構圖爆炸處理軟基施工負責人 江禮凡 工程師爆破施工安全警戒組負責人：江禮開安全員拋填作業指揮組負責人：陳蘭波爆破員工后勤組和機械設備負責人：姜燕群 會計測量和質量檢測組負責人：李春華工程技術及施工管理組負責人：屈興元 工程師顧問組科研組爆破工程人員表1項目經理（施工負責人） 江 禮 凡2爆破技術負責人屈興元3爆破員陳 蘭 波4安全員江 禮 開5保管員胡懷相十. 施工進度計劃及工期爆炸處理軟基施工工期主要取決于拋填進度。堤頭爆填的時間一般為：布藥和施爆約用一個多小時，加上警戒、起爆，約需2小時。側向爆填和坡腳爆夯與堤身拋填可同時作業，基本不會互相干擾，僅起爆警戒時，影響其他工序施工約20分鐘。