1、新建海堤围涂工程控制加载爆炸挤淤置换法处理软基施工组织设计编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月 目录一、设计依据及参考资料4二、工程概况41、工程位置4三、自然及地质条件41、水文气象42、工程地质53、1#海堤地基工程地质评价5四、爆炸处理软基施工方案54.1爆炸处理软基技术简介54.2本工程爆炸处理软基施工特点73、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.84.3 总体施工方案及施工流水作业844 施工工艺流程845施工准备122、46装药机具的选择1247淤泥包的应用的施工工艺1348爆炸法处理软基工程施工方法及工艺说明13五、 爆破器材的选择与使用1451 、爆破器材的选择1452 、爆破器材的使用142.药包加工在现场附近由相关部门指定或同意的地点进行。1453、爆破网路的连接14六、 抛填及爆炸参数设计计算1561、设计计算分段1562 、抛填参数计算151抛填高度的计算162抛填宽度的设计计算163海堤抛填参数设计成果表166.3、 爆炸参数的计算162堤头爆破下沉平均高度D1：173单药包重量计算1764、 药包埋深HB的设计计算17Hmw= Hm+w/mHw170+2301+618176.5、设计成果1833、外侧坡脚爆夯参数设计1966、合龙段的处理191、合龙段环境：192、合龙段施工方案及步骤193、抛填工艺及石料要求19七. 质量控制与检测2071 工程质量控制程序20工程质量控制程序见图2072、 工程质量控制标准201、 抛填质量控制标准202、爆炸质量控制标准217.3、工程质量保证措施217.4、 工程质量检测方法221自沉和爆沉累积计算法：22D=D0+Di-H22其中D为最终堤身落底深度，H抛填体总厚度，223沉降位移观测法：按业主的要求进行。224钻孔探摸法：按业主的要求进行。225断面测量：按业主的要求进行。227.5. 工程竣工验收资料2276.爆炸处理软基施工及质量检测4、程序框图23 八、爆炸安全分析及保证措施2481 安全分析242.个别飞散物：253.冲击波：2582 安全保证措施265.夜间、大雾天、雷雨天，不得进行爆破.2683 环境保护261.xx爆炸法处理软基环境监测结果。262.xxxx港区抛石基床爆炸夯实环境监测结果2884.防台措施284、在台风来临的前，施工机具和人员转移到安全地点。28九. 施工机具和人员组织29十. 施工进度计划及工期29十一. 说明29一、设计依据及参考资料1、xx县xx围涂工程施工图，xx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5、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、xx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,xx省围垦技术开发中心，2004年12月。二、工程概况1、工程位置xx县xx围涂工程地点位于xx省xx群岛xx县xx，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336、8m、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xx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=3396804.00,Y=446538.00,F:X=3396990.00,Y=446643.00,涂面高程-5.00m左右； 1#堤0+237、01+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xx县xx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8、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。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9、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、xx建港指挥部、xx锦屏磷矿、交通部第三航务工程勘测设计院合作，在xx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”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10、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11、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xx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12、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13、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14、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15、深度在多处已突破20m，其中xx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，16、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17、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18、炸。侧向爆炸后即可进行外侧坡脚爆夯。侧向爆填和坡脚爆夯的一次处理长度一般为30-60米，台风期短一些。外侧坡脚爆夯后，可进行理坡、护面和抛石护坦抛填。未侧爆段侧爆及爆夯段堤头理坡、护面抛石护坦等施工堤 身各施工工序分段长度示意如下图。44 施工工艺流程主要的施工流程为：施工准备测量放线堤头抛填爆炸抛填循环堤身侧爆循环堤外侧坡脚爆夯循环爆后挖泥、抛石、理坡跟进检测验收主要施工工艺的内容为： （1）测量放线：根据业主单位提供的坐标控制点，设立施工水准点及辅助施工基线，水准点及基线应设置在不受干扰、牢固可靠且通视好、便于控制的地方。同时，据此设立施工标志、水尺等，并根据设计施工图进行放样，设立抛填标19、志。（2）堤身抛填：严格按施工组织设计确定的抛填宽度和高度进行堤身抛填。（3）堤头爆炸：当堤身抛填达到设计参数后，根据施工组织设计文件要求的数量和重量制作药包，在堤头正面及侧面布设群药包，实施堤头爆炸。（4）爆后循环：堤头爆填后补抛并继续向前推进，当抛填达到设计进尺后，再次在泥中埋药爆炸，这样，“抛填爆炸抛填”循环进行，直至达到设计堤长，如图2所示。 原泥面堤头爆填推进示意图堤头爆后补抛纵断面堤头爆后纵断面形状m淤泥包爆前临时加高1m左右爆后堤顶高程图2 （5） 两侧爆炸：堤身向前延伸一定长度后，要进行两侧爆炸处理（侧爆）。在两侧爆炸前，堤两侧出现较高的淤泥包，如处理不当，抛填体坡脚宽度和厚度20、难以保证，这是大部分海堤出现质量事故的主要原因。“控制加载爆炸挤淤置换法”在堤头爆填时已基本确保了堤身两侧的宽度，淤泥包的存在，使得必须经过侧爆才能保证平台落底深度和密实度，并保证护面稳定。施工时炸药必须埋入泥中一定深度。侧爆一次处理长度，一般视工程具体情况而定。本工程设计在堤身前进40米以后，开始侧爆处理，一次处理长度30米左右。现场作业将根据波浪与泥包隆起情况调整.（6）坡脚平台爆夯： 侧爆处理完成后，即可进行外侧坡脚平台爆夯，确保平台的厚度、密实度和稳定。（7） 对堤内外侧进行挖泥并补抛基础块石，对水下平台不足的部分补抛大块石，平整坡面，挖除多余的石料。然后抛填抛石护坦和进行护面等后续工21、程施工。（8）施工检测：在每次爆炸前后，进行堤身断面测量和抛填量统计，采用自沉和爆沉累计算法及体积平衡法等进行分析，发现与设计有偏差时，及时调整抛填和爆破参数。根据设计要求，部分或全部爆炸施工完成后，进行钻孔探摸及探地雷达法检测验收。 A堤顶、堤头抛填推进形状ABCBC图3 堤顶、堤头平面示意图堤头抛填自沉断面堤头爆后沉降断面泥面泥面第一次爆填前后横断面图AA第一次堤头爆后补抛多次堤头爆后补抛第一次堤头爆后泥下断面多次堤头爆后泥下断面泥面泥面多次爆炸处理后横断面图B-B侧爆前断面侧爆后堤顶补抛断面侧爆后堤底预估断面泥面侧爆处理后断面图C-Cm+3.50侧爆药包45施工准备施工开始前，首先应进行22、爆破区及周围现场的勘察，特别是周围建筑物设施的安全调查；按规定将有关材料送当地公安部门审查批准，发布爆破施工通告，办理火工品购买手续。此后，连同其他资料文件报业主、监理工程师审查批准后实施。同时，根据业主提供的坐标控制点，水准点，进行实地校核，发现问题及时提交业主解决，在施工区内建立控制网点，水准点，便于控制施工进展，根据设计施工图纸进行放样，设立抛填标志。泥面药室（药包）底开门钻杆挖掘机导爆管采取补救措施不合格合格爆后安全质量检查实施爆破布药检查抛石体图4 布药示意图建立施工管理体系，建立爆破作业指挥机构和爆破人员的组织机制，制定岗位责责任制，制定施工安全和质量保证体系，建立原始施工记录和资23、料整理制度。建立和健全工程质量检查制度，严格执行“三检制度”。46装药机具的选择 根据不同工程的具体情况，爆炸施工时要有合适的布药工艺和机具，根据我们在洞头多个工程的经验，本工程应用特制的大型挖掘机直压式布药机布药，见图4，可保证施工不受风浪影响，也便于药包埋设深度调整。47淤泥包的应用的施工工艺根据在相似围垦围堤工程施工的经验，围堤软基的爆炸处理与防波堤和护岸堤有较大不同，主要表现在两侧爆填的工艺上。既要确保堤芯断面完整形成，保证工程质量，又要合理施工，使两侧的淤泥包得到合理应用，便于闭气土方形成，保证工期和降低造价。48爆炸法处理软基工程施工方法及工艺说明 1、抛填尺寸: 围堤施工一般有抛24、石、爆炸处理软基、闭气土方、护面工程等项目。爆炸处理软基施工时堤身抛填高度和宽度按施工组织设计参数执行，堤头爆炸时堤顶抛填宽度比施工图设计尺寸要大，目的是经过爆炸处理后堤身最终能达到设计图断面。2、堤身断面差异: 爆炸处理完成后形成的堤心断面与竣工断面有一定差异（尤其是堤身坡脚和平台两侧轮廓线），这要经过机械理坡（可同时挑选护面块石）才能完全达到施工图设计尺寸。一般报价时将理坡费用单独列项或包含在抛石护坦及表面大块石理砌单价里面。对于本围堤为泥石部分置换的“悬浮式”堤身结构，堤身落底深度的控制是极大难点，根据设计和施工原理，涂面高低、土层性质的差异、填料容重、石料大小都会对爆炸处理软基深度带来25、影响，因此，工程控制是很难的，有时因上述因素会使置换深度与设计差异较大。3、方量计量: 港工定额规定堤心石断面每100m3要抛石128m3，主要原因是考虑到施工完成的堤芯断面与设计断面有差异和波浪冲损；并且其中有13m3要水抛，是考虑到水下平台宽度不足要补抛。爆炸处理软基筑堤的堤心石断面方量的重量计量既不是按山体方（约2.5t/m3），也不是松方（约1.65t/m3），经验值一般按1.9t/m32.0t/m3计量，如石料含泥量大或石质太碎，计量还要考虑冲损。4、施工方法与爆炸处理软基报价的关系:爆炸处理软基的工作量包括堤身全断面,即泥面以下和泥面以上两部分.合理的爆炸处理软基施工应当是在爆炸处26、理完成后达到：（1）满足堤身沉降和稳定要求；（2）堤心断面接近竣工断面,后续工程施工方便、成本低；和（3）堤身石方量不超方。如仅满足（1）堤身沉降和稳定要求，不考虑后续工程施工，爆炸处理软基报价可降低2040%。针对本工程特点，在爆炸处理软基施工时，爆炸采取“(1)堤头爆炸，(2)两侧布药爆炸，(3) 坡脚爆夯”三道工序,相应的抛填采用“堤身先宽后窄，石料外大内细”的方法施工。抛填时平台宽度一次到位，爆后堤身缩窄控制方量，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。五、 爆破器材的选择与使用51 、爆破器材的选择1爆炸处理软基所用炸药应有防水性能27、，本工程拟采用普通的袋装乳化炸药，其防水性能能满足本工程要求。2水下传引爆器材采用防水性能较好的普通工业导爆索（塑料外皮）和非电导爆管。3起爆用2发并联的同厂、同批号8#工业电雷管用胶布紧紧绑扎在导爆索上，起爆雷管的聚能穴应朝向导爆索的传爆方向。当总装药量较大而需分段起爆时，采用8段非电毫秒雷管延时，分段延时250毫秒左右。起爆电雷管采用电起爆器。52 、爆破器材的使用1.加工药包前应先检查爆破器材的质量，发现过期、变质或破损的爆破器材，不得在工程中使用。2.药包加工在现场附近由相关部门指定或同意的地点进行。3.药包大小要满足装药容器的尺寸要求，药包重量按设计确定。本工程拟联系炸药厂按要求定做28、药包。4.每个药包装一个起爆体，起爆体由导爆索或非电导爆管制作而成。如用导爆索做起爆体，将导爆索的两端用防水胶布密封，将其一端按12cm左右长度多次折叠成束，并扎紧，即形成起爆体，用炮棍（木或竹制）将其插入药包的中心，扎紧袋口。5.药包的配重采用中粗砂或泥土，爆填时重量应大于设计药包重量的1/3倍；爆夯时配重量要加大，以防被浪冲走，一般与设计药包重量相当。配重用编织袋装好，将上述制做好的药包装入装有配重的编织袋内，扎紧袋口。53、爆破网路的连接装药后将每个药包的导爆索拉出水面，固定在浮漂上，松紧要适中，避免导爆索相互缠绕或靠近。连接网路时，将每个药包的导爆索按同样的方向搭接在主导爆索上。搭接长29、度不小于15cm，搭接处用防水胶布绑扎紧密，除搭接处外禁止打结或打圈。支导爆索与主导爆索的传爆方向的夹角必须小于90度。起爆器起爆器堤 轴 线堤 轴 线起爆电缆线起爆电缆线电雷管港外电雷管港外港内港内药 包 图5、爆破网路示意图药 包 六、 抛填及爆炸参数设计计算 抛填及爆炸参数设计采用“控制加载爆炸挤淤置换法”的计算公式，结合类似工程的施工经验，对抛填及装药参数进行计算。61、设计计算分段 根据设计断面及有关地质情况，将海堤分为8段，各段相关参数如下： 项 目桩号处理长度（m）涂面标高（m）堤身底面标高（m）堤身最大宽度（m）落底宽 度（m）0+2300+32797 -4.8 -4.8 -130、6.40 49.7533.410+3270+41790-4.8 -4.8 -18.0049.7531.920+4170+616199-4.7 -4.7 -19.20 50.25 34.250+6160+822206-4.6 -4.6-21.00 49.95 31.150+8221+017195-4.75-4.75-21.00 50.40 31.901+0171+227210-4.9 -4.9-24.00 52.45 33.871+2271+436209-5.4 -5.4-24.00 53.9533.751+4361+618182-5.6 -5.6-24.50 54.5533.7562 、抛填参31、数计算1抛填高度的计算根据土工计算原理和堤身设计高度，经过理论分析计算，确定堤身抛填高度。设计原则是：抛填施工方便、高潮位时堤顶不过水，爆后堤顶不超高的前提下，抛填高度尽量高，以最大限度地达到挤淤效果；为减少堤身及平台上多余石方的挖方量，堤身抛填高度应适当低些。综合多方面因素，堤头爆炸时取抛填高程为+3.0m。2抛填宽度的设计计算“控制加载爆炸挤淤置换法” 计算堤身抛填宽度值的要点是：通过抛填宽度控制，使堤身宽度尤其是堤身两侧平台宽度和厚度得到保证，同时要尽量减少理坡工作量。内外侧堤顶抛填宽度PBi可以由设计的坡脚宽度Bi、抛填高度h和抛填堆石体安息角等三个参数确定。本工程抛填堆石体的自然安息32、角取为1：1.11.4，则内、外侧抛填宽度分别为：PBi=Bi-htg-B0 (i=内、外，h泥上首次抛填高度，B0=23m)3海堤抛填参数设计成果表 项 目桩号爆前堤顶抛填宽度（m）抛填进尺（m）爆前堤顶高程（m）爆后堤顶抛填宽度（m）爆后堤顶高程（m）内侧外侧内侧外侧0+2300+32712141618573.07.0014.003.00+3270+41712141618573.57.0014.003.00+4170+61612141618573.57.0014.003.00+6160+82213151719463.57.0014.003.00+8221+01713151719463.5733、.0014.003.01+0171+22713151719463.57.0014.003.01+2271+43613151719463.57.0014.003.01+4361+61813151719463.57.0014.003.06.3、 爆炸参数的计算 “控制加载爆炸挤淤置换法”计算爆炸参数的方法和步骤如下：1根据堤身抛填高度和堤身抛填宽度，确定堤身自重挤淤深度，自重挤淤深度D0通过如下公式确定：其中：Cu淤泥抗剪强度，B抛填堤顶宽度，D0堤身自重挤淤下沉量，h堤身原泥面以上高度（h=H-D），D设计挤淤置换深度，本工程为16.0018.00m。H抛填体总厚度，s、淤泥、填料重度.2堤头爆34、破下沉平均高度D1：K1为经验系数， D为设计挤淤置换深度3单药包重量计算K2为经验系数， b每炮进尺， 4堤头爆填药包的间距a应满足如下关系：K3 为经验系数，值为球形药包的半径。5堤头爆填布设的药包的个数M应满足如下关系：其中，M1为堤头前面所布设的药包的个数，M2为堤头两侧所布设的药包的个数，M1和M2应分别满足如下关系：，Bm为抛填时堤身在泥面处的宽度。K4 、K5 为经验系数64、 药包埋深HB的设计计算爆炸法处理水下地基和基础技术规程中的药包埋深按公式 Hmw= Hm+w/mHw计算，式中 : Hmw计入覆盖水深的折算淤泥厚度(m)； Hm置换淤泥厚度(m)，含淤泥包隆起高度；m淤35、泥重度(kN/m3)，取16.3 kN/m3；w海水的重度(kN/m3)，取10.3 kN/m3；Hw覆盖水深(m)，药包在泥面下的埋入深度HB按下表计取：Hm (m)4HB0.50Hm0.45Hm0.55Hmw 海堤0+2301+618理论计算药包与设计埋深如下： 单位（m） 桩 号设计置换软基厚度估算淤泥包平均高度水深Hw折算淤泥厚度Hmw药包埋深理论值HB药包埋深设计值HB 0+2301+61818.504.01.5023.4013.1169按公式计算出海堤的理论计算药包埋深有13.11m ，其原因在于该规程的适用范围为12m以内泥厚的情况。要达到如此埋深，相应的炸药量要极大。根据我们在36、多个工程的施工实践经验并考虑到本工程的地质情况，药包埋深12m以上，单药包重量要达到70kg以上才能有较好的抛掷排淤效果。药包埋深和重量增大不但会增加布药时间，同时会极大的带来安全问题，堤身无法“悬浮”，石料落到坚实层上造成石料超方, 造成经济损失。因此，本方案药包埋深参考相似围垦工程特别是近期在岱山地区爆炸处理软基的经验,经综合考虑有关因素进行设计。6.5、设计成果本工程爆炸及抛填参数按以上方法计算、并根据类似工程的施工经验同时考虑到本工程的地质情况进行适当调整。综合得出以下设计成果：1、各段堤头爆炸参数设计表项目桩号药包间距（m）单药包重（Kg）药包个数（个）药包泥面下埋深（m）单炮药量（37、kg）导爆索用量（m）0+230 0+3273.035451418684908105000+327 0+4173.035451418684008105000+417 0+6163.040501618686409005000+616 0+8223.04050161868 6409005000+822 1+0173.04050161868 640900 5001+017 1+2273.04050161868 640900 5001+227 1+4363.040501618686409005001+436 1+6183.040501618686409005002、侧向爆炸参数设计表项目桩号侧爆装药离38、轴线距离（m）药包埋深（m）药包间距（m）单药包重量（Kg）一次装药长度（m）内侧外侧内侧外侧内侧外侧0+2301+61815182024463.0355025403030注：1）药包埋深将根据泥厚及爆炸情况作适当调整。2）布药宽度根据爆炸堤身实测断面情况调整。3、外侧坡脚爆夯参数设计单药包重量(kg)药包间距(m)药包位置药包距堤轴线距离(m)一次爆夯长度（m）203.0坡脚石面上15183060注 1）、爆夯长度根据气象条件确定，台风季节适当缩短爆夯。2)、根据淤泥包情况再定内侧是不需要布设药包。66、合龙段的处理1、合龙段环境：本工程围堤为封闭式堤坝，按现有抛填施工工艺和设计方案，围堤有39、一个合龙段的处理，鉴于本工程具有：1）、淤泥深厚，堤身抛填爆炸将造成合龙段淤泥包隆起极高（可达46m）；2）、工程所处海域潮差较大，会造成合龙段潮水流速较大；3）、堤身为“悬浮式”结构；的特点。合龙段的处理是全堤施工质量保证的最难点，也是整个工程成败的关键。2、合龙段施工方案及步骤施工采用“合龙段尽量缩短，外侧先行封闭，逐次向内推进”的爆炸处理工艺，以保证堤身达到设计断面，同时有利于土方填筑。具体步骤如下：1）、在接近合龙段堤头爆炸时，尽量使堤头按正常段的堤头推进方法施工，使合龙段减小，一般在2030米为宜；2）、选用大块石料抛填，在堤身外侧抛一窄堤，一次抛填合龙，使整个堤身封闭，抛填时尽量抛40、高。要点是必须保证堤身外侧宽度到位；3）、抛填完成后，在堤身两侧埋药爆炸；4）、爆后补抛并向内侧推进，每前进45m，在内侧埋药爆炸，这样循环往复，直至达到设计宽度。5）、爆填完成后，再进行外侧坡脚爆夯。3、抛填工艺及石料要求合龙段外侧封堵时一定要抛填含泥砂量小于5%的大块石，粒径较大为好，堤身要尽量抛高，有利于进行自重和爆炸挤淤，向内侧推进时石料可不作特别要求。4、爆炸参数设计一定要考虑堤身不要超深以及尽量减小对堤底下卧土层的扰动，以避免工后沉降太大。合龙段爆炸处理在施工前再根据工程的具体情况编制详细的施工方案报批后组织实施。七. 质量控制与检测 71 工程质量控制程序工程质量控制程序见图制定41、工程质量控制标准爆破器材质量检测抛填质量检测药包质量检测现场工程师检验布药检查向监理工程师提交现场检验报告警戒与联结起爆网路起爆网路的最后检查实施爆破采取补救措施爆后安全质量检查调 整不合格合格不合格合格合格72、 工程质量控制标准 1、 抛填质量控制标准围堤抛填料为101000Kg混合石料，以已有的工程经验和研究证明，抛填料在满足设计要求的前提下，块度大、含泥量少者为佳。堤上推填和管理人员若发现石料不符要求，应立即报告，并要求供料方整改。根据工程经验，为保证质量，抛石体及测点各项允许偏差可为序号项 目允 许 偏 差 值1抛填宽度1.0 m2抛填高度1.0 m3抛填进尺1.0 m4点间距离0.42、5 m5断面测量0.1 m2、爆炸质量控制标准 爆炸施工各项参数允许偏差值 项 目 序 号 药包制作重量及布药允许偏差1单药包药量q2（kg）0.05 q22药包平面埋设位置（m）0.33装药深度（m）0.37.3、工程质量保证措施（1）建立健全质量保证体系，成立以项目经理为负责人的质量保证领导小组，参加人员有项目总工程师、爆炸处理软基施工负责人、及各工段长，使质量保证措施落实到每一道工序、每一个人；（2）在开工前要组织有关人员熟悉和研究图纸，充分领会设计意图。根据设计意图和现场实际情况，结合相关工艺，充分讨论，完善施工组织设计；（3）在施工前要组织有关人员进行技术交底，使充分熟悉了解地质环境43、情况、施工工艺及流程、操作规程，确保施工能按设计意图顺利进行；（4）堤头抛填时有人专门计量和指挥，发现上堤的石料级配和含泥砂量有问题，及时汇报。同时加强与抛填施工单位的沟通和协作，保证抛填施工能满足爆炸处理的质量和进度的要求。（5）每次爆破前，向监理提交有关爆破参数，加强与监理、业主和设计单位的联系与沟通。（6）每一个施工环节，都要进行质量控制并由专人负责，做好完整的记录。（7）药包制作及布设要有专业技术人员现场指导和监督。（8）每次爆破前后要认真进行断面测量，根据抛填统计资料、爆炸参数和爆前爆后断面测量结果，采用“自沉和爆沉累积计算法”（宁波科宁爆炸技术工程有限公司评估法）、体积平衡法等方法44、对爆填效果作出分析评估。（9）技术人员应及时整理、分析施工资料与数据，并根据施工过程中的工程质量检测结果或可能出现的土层变化情况，为后续施工提供参考，如有必要，对施工参数作出必要的调整。（10）定期和不定期召开爆炸处理软基相关人员的总结讨论会议。7.4、 工程质量检测方法常用的检测方法如下：1自沉和爆沉累积计算法： 应用土工计算原理，根据抛填断面参数和土工参数计算堤身第一次抛填堤身自重挤淤深度D0，此后每次爆炸前、后测量堤身断面得到堤顶的下沉值Di（i=1N），并考虑到堤身因密实的压缩量，可估算堤身落底深度。公式为： D=D0+Di-H其中D为最终堤身落底深度，H抛填体总厚度，D0堤身自重挤淤45、下沉量，为堤身密实压缩系数，可取10%15%。2体积平衡法：在爆破施工期按堤头爆填影响距离，结合侧爆段长度进行抛填方量的统计，并测量爆炸处理后的堤身断面。计算出实际抛填方量和设计断面方量的差别。再结合“自沉与爆沉累计计算法”推算堤身泥面下的断面形状。3沉降位移观测法：按业主的要求进行。一般是对爆填结束的施工段，每25 m设置一个沉降位移观测点，单点连续观测时间不少于3个月，每点测量次数不少于15次。4钻孔探摸法：按业主的要求进行。常规的做法是每200 m布置一排2个钻孔，直接探明抛石体置换淤泥的落底状况。钻孔探摸应揭示抛填体的厚度、混合层厚度，并深入下卧持力层不少于13m。钻探应取土样并做土工46、试验，以判明各土层的物理力学指标。5断面测量：按业主的要求进行。采用探地雷达检测。按断面布置测线，测线应布满全断面范围。检测时，测点距离不大于2m 或采用不间断扫描方式。该法应与上述钻孔资料配合分析，才能获得可靠的物探分析精度。上述第项因要发生费用，由业主指定施工单位或第三方负责实施。7.5. 工程竣工验收资料1.应提交各项施工记录，包括：抛填石料记录；单药包重量、药包数量、药包位置、施工水位、布药起始及结束时间、起爆时间、盲炮处理记录和其他应记录的资料。2.工程质量检测资料：包括钻孔、沉降位移观测资料和其它检测资料。76.爆炸处理软基施工及质量检测程序框图偏 差正 常施工组织设计抛填高度、宽47、度抛填调整调整爆炸测量、估算落底情况探地雷达勘测与设计断面比较抛石体钻孔沉降位移观测测量分析不调整参数正 常偏 差爆炸参数不调整竣工、验收八、爆炸安全分析及保证措施81 安全分析在完成爆破作业、达到工程目的的同时，必须控制爆破可能引起的各种危害，包括震动、个别飞散物、冲击波、噪音和爆炸产物等。1.爆破振动：本工程爆炸作业环境较好，周围距离爆破点最近的建筑物是距堤根的码头和约250米外的厂房，码头在工程开工后将废弃。按照国家标准爆破安全规程（GB6722-2003）和交通部行业标准爆炸法处理水下地基和基础技术规程的规定，爆破地震的地震速度不得超过建筑物的地面安全振动速度。主要类型建筑物地面安全振48、动速度按下表取用。序号主要建（构）筑物类型安全振动速度(cm/s)1土窑洞、土坯房、毛石房屋0.51.52一般砖房233钢筋混凝土框架房屋354重力式码头585水工隧洞106交通隧洞15爆破安全规程推荐采用以下萨道夫斯基爆破地震速度计算公式：(cm/s)式中 R: 距爆破点距离（m）， Q: 一次同时起爆药量（kg），如分段起爆则为最大段的药量。K、与地质、地形有关的系数和衰减指数，按下表取值，或通过现场试验确定。根据爆破安全规程，按下表取用： 爆破方式爆区地质爆破挤淤填石爆破夯实KK天然岩石地基4001.352801.51抛填强夯地基5001.435301.82抛填石料地基4501.655549、01.85本工程按抛填石料地基软基筑堤施工，取K=450、=1.65。在不同的部位爆破，根据以上公式及数据，和周围建筑物距离，可计算出每次爆破的最大允许单响起爆药量（见下表）。距 离100米150米200米250米300米350米震速V2.0cm/s52Kg178 Kg423 Kg826 Kg1427 Kg2267 Kg震速V1.0cm/s15 Kg50 Kg120 Kg234 Kg405 Kg643 Kg如最近的厂房为250米远，安全震速取V2.0cm/s，可算得最大一次起爆药量为826公斤。我们实际每炮药量最大为560 Kg，能够保证厂房的安全，为更安全起见，可以采用分段起爆的方式，减小单50、响药量。2.个别飞散物： 爆炸处理软基筑堤施工时，个别飞散物的距离，跟淤泥厚度、覆盖水深及装药量等有关。本工程覆盖水较深，根据类似工程经验，个别飞散物的距离一般不会超过100米。本工程堤头、堤侧爆炸时最小安全距离取为200米，故能保证安全。3.冲击波：本工程由于是在海上爆炸，且药包埋入泥下，故空气冲击波的危害，可以不作考虑。水中冲击波安全距离，根据爆破安全规程，经分析确定如下：保 护 对 象安全距离客 船1500米木 船500米铁 船250米人员游 泳2000米潜 水2600米4.噪音:本工程是在海上爆炸，且药包深埋泥下，故声响不大；而装药过程的机械噪音更低，影响可以不作考虑。 5.爆炸产物:51、乳化炸药的爆炸产物可能对水质、底质造成轻微的变化，但经对xx、大连等地爆破施工过程的环境跟踪监测结果表明：爆炸处理软基施工作业对施工区水质污染极小，对施工区以外海域没有有害影响。82 安全保证措施1.为保证安全，由各有关单位派人组成爆破指挥领导小组，统一协调各有关（施工和周围）单位的警戒和撤离事宜。2.建立健全的施工管理体系，成立安全生产领导小组、爆破作业指挥机构，制定岗位责任制，明确爆破人员的职责，制定施工安全和质量保证体系，建立原始施工记录和资料整理制度，严格执行“三检制度”。3.警戒：所有警戒点必须事先设定，并有专人负责。警戒点之间要互相通视，保持密切联系。爆破警戒开始后，要同时发出视觉52、和声响信号。第一次信号：预告信号。告知周围单位、船只和施工人员等，及时撤离。第二次信号：起爆信号。起爆手接上起爆器、充电、和听令起爆。第三次信号：解除警戒信号。起爆后，由专职爆破安全员进行现场安全检查，确认安全后，爆破指挥发令解除警戒。爆破采用电起爆，起爆器由专人（指定的爆破员）保管和使用。4.火工品管理，火工品的购买、运输、使用等严格遵守中华人民共和国民用爆炸物品管理条例和爆破安全规程及当地公安机关的有关规定。火工品存放仓库必须经过当地公安部门验收或确认。5.夜间、大雾天、雷雨天，不得进行爆破. 6.起爆后，爆破员必须按规定认真检查，发现盲炮或怀疑盲炮时，应立即报告并及时处理。若是网路故障，53、排除后再重新连线起爆。个别盲炮，可在其附近布设药包诱爆。83 环境保护爆破施工在我国沿海及海上均很普遍，目前尚未有爆破造成环境严重污染的报道。xx、大连等地爆破施工过程，曾请有关部门进行环境跟踪监测，结果表明：爆炸处理软基施工作业对施工区水质污染极小，对施工区以外海域没有有害影响。1.xx爆炸法处理软基环境监测结果。xx建港指挥部曾于1985年45月委托交通部天津水运工程科学研究对xx水域污染现状进行了调查，共布设了13个测站点，分四次采样分析。并于1987年7月委托xx市环境监测站进行爆炸处理软基对海洋环境影响的评估。市环境监测站分别于防波堤爆破施工后1.5小时及24小时，在爆源周围半径为454、米的范围内进行了二次采样分析。以下是两单位提供的分析报告，和爆炸前后的水质、底质及透明度对比表。表1. 水质检测结果对比表检测项目国家一类海水标准单 位检 出 范 围天津水科所xx市环境监测站第一次第二次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硝酸盐氮1.0毫克/升0.020.1350.010.360.010.02亚硝酸盐氮0.1毫克/升0.000.0350.000.0110.0020.003悬浮物毫克/升108.231.042.11155、5.0 表2. 底质检测结果对比表检测项目标准值(mg/kg)天津水科所(检出范围)xx市环境监测站检测结果（平均值）第一次第二次原底质硫化物30082.2061.060.27铜202.922.082.77铅206.0336.7302826.26锌8035.6732.3327.81镉0.5未检出1.131.070.708有机质3.4%0.980.88表3. 海水透明度检测结果表天津水科所xx市环境检测站第一次第二次0.10.80.301.00 根据以上检测结果，对比分析得出如下结论：. 爆炸前后本港水质均符合国家一类海水标准，水中有害物质含量(三氮)都在最高允许浓度以下，并距最高允许浓度尚远。56、. 爆炸前后底质变化说明爆破对海洋底质没有构成明显的影响。. 爆后短时间内(1.5小时)，由于大量泥沙进入水体，并在潮流作用下扩散，对海洋环境有一定影响，但经过一段时间(24小时)的消解、扩散和沉积，水质和底质及透明度等没有发生持久异常现象，并与海域的原底质基本吻合，均符合本报告采用的水质标准，对海洋生态环境没有产生有害的影响。2.xxxx港区抛石基床爆炸夯实环境监测结果 为了查明爆夯对海洋环境的影响，国家海洋局海洋环境保护研究所于1990年6月22日7月22日对爆夯区域及附近海域进行了水质及海洋生物的监测。结论如下：. 爆炸前后水质未发生显著变化。. 爆炸对浮游植物基本无影响。. 对26种浮57、游动物进行了调查，爆炸前后几乎没有什么变化，均属正常的生态变化。. 浮筏养殖定点观测，在爆区选定的三个贻贝养殖观测点，爆后15天内进行了三次调查，贻贝的脱落和死亡率分别为0%、0.5%和1%，属正常范围。84.防台措施围堤堤外侧面临外海，波浪较大，为了减少台风期波浪对堤身的破坏，并保证后期爆炸挤淤的施工，主要采用以下防台措施：1. 在陆上抛填堤心石的过程中，尽量将大块石推至堤身的外侧，使其对堤心石起到一定的防护作用。2. 在台风期，缩短堤头爆填、侧爆及坡脚爆夯与块石垫层工作段之间的距离，使其在3040m左右。减少堤心石的暴露段。3. 在台风来临的前两天，将未进行侧向爆填及坡脚爆夯处理的堤身段全58、部处理完毕，降低处理后的堤顶标高，并在堤顶和堤外侧补抛大块石护面。4、在台风来临的前，施工机具和人员转移到安全地点。 九. 施工机具和人员组织 91 施工机具序号名 称型 号单位数量备注1挖掘机现代台12挖掘机小松台13布药机自制台24汽 车皮卡辆15警戒船艘1租用6经纬仪台27水准仪台28起爆器MFd-100套29雷管检测仪QJ41台210警报器部292施工组织机构 组织机构人员表序号人数负责人姓名备注1项目技术负责人12工程施工及技术组33爆破作业和安全组84质检、测量组35机械及机修组3 6后勤组4十. 施工进度计划及工期爆炸处理软基施工工期主要取决于抛填进度度。堤头爆填的时间一般为：布药和施爆约用一个多小时，加上警戒、起爆，约需2小时。侧向爆填和坡脚爆夯与堤身抛填可同时作业，基本不会互相干扰，仅起爆警戒时，影响约20分钟。十一. 说明 本地区软土灵敏度较高,设计堤身下卧软土层很厚,这对“悬浮式”结构堤身断面的控制极为不利,在施工中应详细观测,发现问题及时和业主、监理、总包单位沟通,有必要时及时进行参数调整.