广东某填海区软基爆破挤淤施工总结.doc

XX市XX填海区外海堤软基处理工程

爆破挤淤施工总结

XX市XX有限公司
编写：XX
XX年XX月

目 录
一、工程概况
1．基本情况
2．场地地基基本情况
3．施工过程及进度
4．施工环境
二、爆破施工中的难点及措施
二、主要施工流程
1.主要施工工序
2.药包结构
3.装药作业
4. 爆破网络
四、施工管理
1.施工安全
2.环境安全
3.质量安全
五、结语

一、工程概况
1．基本情况
1.1 工程项目功能
XX填海区位于XX市XX区XX湾，位于XX东岸的"港、深、莞、穗"城市发展带交汇点，交通条件优越，是XX特区内面积最大的用地储备，具有良好的滨海景观，是XX市西部地区未来的主要物流园区。填海区功能按规划定位为以港口业和物流业为核心的滨海城区，本次填海工程沿XX湾呈扇形布局，包括轨道综合开发用地、物流商务中心用地、仓储用地及大型市政设施用地等。随着西部通道、西部港口、大铲集装箱码头的建设，XX片区对增强XX市在区域经济发展中的综合地位将具有重要意义。填海工程则是为规划片区提供陆域用地的基础。
1.2 工程项目规划及现状
本次XX市XX填海区软基处理工程，总规划面积为7.62km2（不含片区内的招商物流地块），规划范围为：XX路以北（含XX路）、XX大道以西（不含XX大道）、外海堤以东、XX路以南（不含XX路），扣除其中已划拨另委设计面积约1.60 km2后，设计范围面积约6.02km2。工程内容包括：海堤的填筑及软基处理；规划区内道路路堤的填筑及软基处理；规划区内场区大面积填筑及软基处理等。
XX填海区位于XX东岸的"港、深、莞、穗"城市发展带的交汇点，是XX市西部重要交通枢纽，由于片区承担区域货运功能，必将产生大量的过境交通。区内道路由疏港快速、城市快速主干道、次干道及城市支路四个层次组成，形成"三纵"（即南北向的XX路、XX路、XX路）、"五横"（即东西向的XX路、西部通道、内环路、XX路、XX路）路网主要构架，规划车流量大。
XX规划填海区原始地貌为滨海滩涂和潮间带，现状地形包括海域和陆域，海域主要为纵横交错的塘埂分隔的水产养殖鱼塘区，另有多条河涌横穿规划用地由东向西流向XX湾。淤泥普遍分布且厚度较大，最大厚度14.0m，平均淤泥厚约8.5m，呈流塑状。陆域填土区可分为填石区、淤泥隆起区及杂填土区，淤泥较薄但厚度变化大，工程条件复杂。
填海区水陆交通便利，场区紧邻XX市火车西站，平南铁路由北而南穿过填海区，广深高速、107国道在片区北侧通过，XX大道、北环大道沿填海区东侧通过。留仙洞片区至XX填海区的土石方运输专用公路正在筹建之中，并从东北角进入场区。同时，施工场地有良好的对外水运交通条件，目前在场区及邻近的宝安中心区均有砂码头及砂场。

XX片区现状排洪排污沿平南铁路西侧临时道路布置有8个排水口排入XX，施工期需考虑临时排放措施。
2．场地地基基本情况
滨海滩涂区原始地形系由陆域向海域倾斜，即由南东向北西方向倾斜。目前现状是：大致以XX路为界，以西尚为海域，但已辟为鱼、蚝养殖区，而在XX路以东地区，大部分已经填土、或正在填土，已形成陆域。已填土区面积约为158万m2，约占全区面积26.2％，而未填土区面积约为444万m2，约占全区面积73.8％。
2.1 地层结构和岩土层特征
场地内所揭露地层为：新近人工填石、填土层（Ｑml）、第四系全新统海积层（Ｑ4m）、第四系上更新统冲洪积层（Ｑ3al+pl）和第四系中更新统残积层（Ｑ2el），下伏基岩为震旦系混合岩及燕山期的花岗岩，现分述如下：
2.1.1新近人工填石、填土层（Ｑml）
（1-1）人工填石：杂色、结构杂乱，未经夯实，主要成分为中、微风化花岗岩块石、碎石，粒径一般0.5~0.6m，大者达1.0m，混有砾质粘性土。主要分布于场区东北角，即XX路以东、XX路以南约1km范围内。43个钻孔见及（占全部孔数535个的8％）。层厚2.10~12.70m。另搜集到的场区东北角39个钻孔资料中，有18个孔见到此层。
（1-2）素填土：土黄、灰黑色，土质疏松。主要由含砂砾的粘性土、碎石组成，局部有建筑垃圾和生活垃圾。该层主要分布于场地东南角、东侧和沿平南铁路一线。共77个钻孔（占全部孔数14.4%）见到此层，层厚0.8~12.3m。
2.1.2第四系全新世海相沉积层（Q4ml）
（2）淤泥：灰~灰黑色、流塑状，粘性强，含蚌壳碎片、有少数钻孔本层底部含有砾砂，具腐臭味，有机质含量为2.36~6.89%，平均3.15%，标贯击数为自动下沉或1击，该层遍布整个场地，局部受填石、填土挤淤影响，厚度变化很大，甚至有的钻孔如ZK220、515、528、552、557孔处缺失。层厚0.95~14.00m。
2.1.3第四系上更新统冲、洪积层（Q3al+pl）
（3-1）粉质粘土：灰白、土黄、棕红杂色，可塑状，粘结性较强，局部含砾粒和中、粗砂；标贯击数3~17击，平均11击。该层几乎遍布整个场地，仅有56个钻孔缺失，即占钻孔总数89.5%的孔均见此层，顶板埋深6.2~12.0m，顶板高程为-2.68~-12.8m；层厚0.20~19.6m。
（3-2）淤泥质土：灰~灰黑色，软塑状、粘性较强，具腐臭味，含朽木碎片。标贯击数2~14击，平均7击。零星分布，有59个钻孔（占钻孔总数11%）见及此层。顶板埋深5.80~17.30，
顶板高程为-2.50~-17.42m，层厚0.2~7.3m。
（3-3）中、粗砂：土黄~浅灰色，饱和，稍密~中密，略具粘性。标贯击数一般为5~29击。249个钻孔（占全部孔数的46.5%）见及此层。顶板埋深6.10~14.2m，顶板高程为-4.08~-19.96m，层厚0.7~14.1m。
（3-4）砾砂：土黄、浅灰色，饱和，稍密~中密，砾粒含量约30~40%，呈次圆状，标贯击数一般6~38击，平均16击，零星分布于138个钻孔（占钻孔总数25.7%）见及此层。顶板埋深10.80~19.80m，顶板高程-3.75~-20.11m，层厚0.8~11.30m。
2.1.4第四系中更新统残积层（Q2el）
（4-1）砂质粘性土：灰白~褐黄色，由混合岩及辉绿岩脉、正长斑岩脉等风化而成，饱和，可塑~硬塑状态，原岩结构尚可辨认，粘性一般，含砂量约40%，手搓有砂感。标贯击数一般5~29击，平均21击。全场区除78个钻孔未见此层外，其余均见及（占全区钻孔总数85.4%）均见及。顶板埋深12.10~25.80m，顶板高程为-4.89~-26.93m，层厚0.5~20.70m。
（4-2）砾质粘性土：棕红、褐黄色，由花岗岩风化残积而成，饱和，可塑~硬塑状，原岩结构尚可辨认，粘性一般。场地稳定性与适宜性评价：
该场区地形稍有起伏，地貌类型单一，地层结构简单，分布连续，厚度比较稳定，物理力学性质均匀，地层承载力较高，无新近活动断裂构造，无不良地质作用，场区稳定性较好，属建筑抗震不利地段，为一般建筑场地。
3．施工过程及进度
设计变更
本工程设计海堤范围红线全部在淤泥及海水里，原设计图采用2007年12月深勘的测量成果，因地铁施工单位乱弃土，导致外海堤红线淤泥不断隆起，XX年10月10日经第三方测量，淤泥面平均标高隆起3.0-4.0m，淤泥标高都在3.5~5.0米左右 (详见照片)，目前淤泥仍在不断隆起；造成外运淤泥量增加，与原设计相比地形产生了巨大的变化，为了保证海堤着底，施工工法须做出必要调整，对此，设计出如下变更

现状淤泥隆起照片
永久海堤走向

XX海堤采用超高填爆炸挤淤方案，原设计时挖淤采用陆上挖运方式，即要求填筑过程中及时清理堤头和两侧隆起淤泥，使淤泥顶面不超过1m。现由于周边工程的大量启动，施工场地周边大量弃土、弃淤，导致海堤填筑红线范围内，淤泥隆起，比原设计时的淤泥顶面普遍抬升，特别是XX路以北，现状基本为陆域（隆起淤泥滩），隆起淤泥顶面标高达到3.0～4.0m，按照原设计直接抛填无法达到设计要求，必须先进行清淤后再填筑。原设计时考虑大部分淤泥弃置XX范围内，故主要采用陆上长臂挖机，车辆运输方式挖运弃置淤泥，现XX范围内包括南平快速、中集、沿江高速、排洪工程以及地铁等项目都在建设或即将建设，XX范围内不能弃淤，根据XX年10月21日《关于解决外海堤1、2标施工过程中存在问题的专题会议》会议精神，外海堤挖淤采用水上挖淤方式进行超前挖淤，并通过水上运输方式弃置外海规划纳淤点，具体挖淤断面如下：
1、永久海堤段沿海堤中心线开挖，挖淤底标高为-3.0m，底宽为70.0m，边坡为1：10；
2、河堤以及临时海堤，沿中心线开挖，挖淤底标高为-3.0m，底宽为60.0m，边坡为1：10；
3、通往外海的河道利用现有的河道进行清理，河道底宽为40.0m，边坡为1：10；
4、取消原设计中的堤头及两侧清淤。
见海堤挖淤施工示意图。

施工单位根据设计变更出具单淤泥清挖及航道方案：
依据XX年10月27日设计变更：永久海堤挖淤底标高-3m，底宽70m，边坡1：10。临时海堤挖淤底标高-3m，底宽60米，边坡1：10。航道清挖底宽40m，边坡1：10。取消堤头及两侧清淤。
施工拟采用从郑宝坑渠挖航道250米和原关口渠老河道处开避航道750米进行清淤，估算清挖淤泥总量为109万方，工期质量有保证。

施工初步方案：
在施工过程中，由于工期紧，开挖航道将增加工期，会造成后续工程严重延误，所以对施工方案作出了小的调整：
先开挖航道到永久海堤边，作为运输淤泥通道，再对海堤进行填筑，在填筑过程中采用陆上长臂挖机进行清淤（见照片2），泥头车运输至航道处弃置，淤泥再用抓斗船装，运输船
运到指定地点弃置，这样边填边清淤的施工方发既保证了填筑质量又保证施工工期。
实际与设计产生的区别：
设计：用航道清淤必将增加工期，耽误工程进度！费时费财。
实际：既可以保证工程质量，又不会增加工期。但会增加挖掘机的施工台班。
堤头清淤-2
堤头清淤外运

航倒清淤照片
抓斗船将堤头清的淤泥外运

4、施工环境

XX填海区位于XX口伶仃洋东侧，原始地貌单元为浅海、滨海滩涂和潮间带，包括填方区及水产养殖塘区等，区内只有少部分海域和河沟水深大于3m，绝大部分水深在3m以内；场区建（构）筑物稀少，空间开阔，通视良好，为填海工程较为理想的环境。
二、爆破施工中的难点及措施
2.1施工难点:
爆炸挤淤填石法的施工方法就是在堤头淤泥中埋置药包，通过药包爆炸的能量将堤头前面的淤泥向四周挤开，药包上部的淤泥抛开。这一技术已经列入有关规范，处理的淤泥厚度宜在12米以内。随着工程建设的发展，需要处理的淤泥厚度大大超过12米，深厚淤泥软基的爆炸挤淤技术逐渐形成，从原理到爆炸参数的选择已经被有关部门和技术人员接受。
分析海堤的施工资料和设计文件，本标段爆炸挤淤施工中主要有以下技术难点：
爆炸挤淤的平均厚度约6～9m，符合爆炸挤淤的机理，但由于堤面填筑较高，装药工艺﹑爆炸参数的设计要精心，施工单位不但要有类似的工程经验，而且要对施工中出现的问题进行认真考虑，爆炸挤淤技术负责人要有比较多的工程经验和综合处理工程问题的能力。
海堤断面上窄下宽,如何设计抛填参数以达到既不浪费抛填石料又能满足海堤断面设计要求。
2.2施工措施:
在本工程中，如何能够很好的解决上述难点，是本工程爆炸挤淤成败的关键。因此，对本工程施工中装药工艺﹑爆炸参数﹑施工组织管理进行了严格的设计。
⑴ 在对装药施工工艺和爆炸参数精心选取和设计的前提下，施工主要要点是：在淤泥软基上抛填块石，形成一定的堤长之后在堤头和堤身两侧一定距离和深度的淤泥内实施控制爆破，使药包周围的淤泥受到强扰动并丧失强度，软基上的填石块体按一定方向定向滑移，在重力和多次爆炸振动的作用下沉落到淤泥下部的持力层。
该方法是处理防波堤、护岸和围堤等深厚淤泥软基的最新技术。该技术明显的优点是，施工工艺简单，对其他工序干扰小，施工速度快，后期沉降小。
⑵ 本工程堤身断面上窄下宽,设计抛填参数时应根据设计落底宽度及边坡坡比计算出爆前抛填宽度并严格控制,爆破后及时调整到正常堤宽，这样既能保证落底宽度要求又能避免浪费填筑石料。
2.3施工方法:
本标段海堤爆炸处理软基工程，总长度656米，处理石方量为66万方。按每天4000方
计，工期需3个月。计划分两个工作面同时施工，即先行填筑临时道路到达Y1+700后从南往北进行外海堤填筑做为第一工作面；第二个工作面从Y1+700从北往南填筑。
爆炸处理软基施工分三步进行：
第一步为堤头爆炸处理，堤头抛填达到设计进尺时，在堤头泥石交界前沿2～3米处布置药包，爆炸后使堤身下沉落底，形成稳定的堤身。
第二步为海堤两侧爆炸处理，当海堤堤头推进到50米后，在海堤两侧装药，爆炸后使堤身石泥下部分拓宽，并有一定的沉淤深度。
第三步为补炮处理，经过上述两步处理后，基本形成了设计断面的轮廓线。经断面测量后，局部未达设计高程或设计宽度的，按设计爆炸参数进行补炮处理。
三、主要施工流程
1、主要施工工序
施工准备
药包制作
内、外侧侧向爆炸
测量验收
补抛填（侧向爆炸处理后）
局部补炮
堤头爆炸
堤身循环抛填
堤身抛填
测量放线

2、 药包结构
爆炸处理作业前计算药包数量、总药量，并通知炸药库在指定时间运到工地。
爆破挤淤施工通常采用散装乳化炸药，主要是考虑炸药的防水，而且乳化炸药在药包加工过程中不易散落。乳化炸药的性能要满足出厂时的性能参数，防止乳化炸药时间过长，性能减低。

爆破挤淤采用单个药包，单个药包的重量根据设计选取。将称量好的炸药装到塑料编织袋内；将导爆索的一段做成起爆头，插入炸药内部；用细麻绳捆扎袋口。导爆索的另一端用塑料防水胶布包扎。见药包结构示意图1。

图1 药包结构示意

3、 装药作业
3.1根据施工现场情况，及设计要求，如果装药机站在10米填筑标高进行装药，将无法达到设计的药包埋深，又找不到合适的装药机械设备。所以对施工方法进行了调整。具体如下：
1、将填筑面填到装药机合适装药的标高（根据现在情况及淤泥面标高确定一般在7.5米~8.5米）。
2、装药机进行装药。
3、装药完成后加高堤头到设计高度。
4、爆破。
3.2装药机械
采用装药机布药工艺设备简单，布药孔口不需要人工作业，不受水上风浪限制；挖掘机一般为履带装置，行走方便，机械定位速度快，对路面的平整度要求较低。该装药机具组成主要为一台履带式挖掘机和装药圆管组成。长臂型挖掘机；管内径为400mm，管长12.5m，装药量为30kg/m。缺点是：① 挖掘机的伸臂长度有限，当布药孔位与堤顶的距离过大时，无法使用。② 由于挖掘机起吊能力有限，该工艺的布药深度一般小于9～10.5m。③ 每孔不能埋设多个药包。

图2 挖掘机装药示意图
将制作好的药包人工装入装药器内，关好仓门，药包下部挂好水泥砣（配重），并紧扣于装药器上，爆破员将导爆索理直拉住端头。机械师操纵挖掘机和装药器，抬臂伸直，在堤头指定的位置，将药包压入淤泥内。装药器脱钩，收缩加长壁，上抬，药包在配重的带动下，自动脱出。这样单个药包装药工序就完成了。
3.3爆破装药
药包埋深8～9米
药包间距2.0米
海堤顶宽20m
抛石海堤
1:1
淤泥
1:1
堤头爆炸处理药包布置见图3、图4。

淤泥

图3 堤头爆炸处理药包布置断面图

抛填海堤

图4 堤头爆炸处理药包布置平面图
堤身爆破
① 当堤身“抛填——爆炸”处理进行到一定长度后（约100～200m），可进行侧向爆炸处理。
② 单次侧向爆炸处理长度50m。
③ 内、外侧爆炸处理须同时进行。
堤身两侧爆炸处理药包布置见图5、图6。
药包埋深7～8.5米
药包间距2.5米
海堤顶宽20m
抛石海堤
1:1
淤泥
药包
1:1
淤泥

图5 堤身两侧爆炸处理药包布置断面图

图6 堤身两侧爆炸处理药包布置平面图
3.4爆破效果及堤头测量记录
爆破记录表7
距离
爆破前高程
爆破后高程
备注
1
8.8
8.56

2
8.6
8.24

3
9.66
8.06

4
9.68
7.88

5
9.32
7.68

6
9.38
7.36

7
9.42
6.86

9
3.93
4
堤头

填筑面标高
9.5米
用药量
20*24KG
淤泥面标高
3.9米
药包间距
2.0米
埋药深度
9.0米

２００９.4.12
本工程自XX年10月27日第一爆,到XX年6月25日最后一爆，共计爆破218次，完成永久海堤爆破634米；临时海堤爆破230米，XX路南北堤各100米。施工期间无安全质量事故。

装药照片（1）
药包储存器

装药照片（2）
药包埋深度大约8~9米

爆破前堤头照片（1）
装完药后堤头加高1~2米，然后进行爆破。

爆破前堤头照片（2）
启爆时

爆破前堤头照片（3）
爆破后堤头下沉0.6~3.2米

侧爆照片（1）
装药完成

侧爆照片（2）
爆破

侧爆照片（3）
堤身下沉0.4~1.8米

4、爆破网络
爆炸处理软基的爆破网路有电雷管、主导爆索、分导爆索和药包联成。单个药包内不放置电雷管，导爆索起爆药包靠起爆头激发能量。爆破网路见图8。
起爆电雷管的集中穴应朝向导爆索传爆方向，导爆索端部伸出电雷管的长度应大于15cm。

药包

图8 爆破网络布置图

四、施工管理
1.施工安全
在施工中严格执行《爆破安全规程》，计算水中冲击波安全允许距离、爆破安全警戒距离；爆破器材由专人领取、管理、记录爆破器材使用情况。根据国家有关规定，爆破器材不准在施工现场过夜。每天爆破剩余的爆破器材必须如数退回炸药仓库。对使用爆破器材进行检查，发现不合格产品禁止使用。爆破完毕后进行安全检查，从爆炸物品运输、使用全程严格管理，杜绝了任何可能的爆破安全事故的发生，做到了零伤亡事故。
2.环境安全
通过合理计算，严格控制一次起爆药量产生的爆破震动，避免了对周边的居民及建筑造成任何伤害。本工程由于 与地铁盾构相距较近，所以根据设计要求每次爆破都在地铁位置设置2个爆破监测点，以观察爆破对地铁的影响。通过长期监测的数据表明爆破对地铁影响较小。本工程的施工条件很优越，海域水浅，基本为浅水泥滩，无珍惜保护海洋生物，所以本工程爆炸挤淤对海洋地质及海洋生态环境没有造成不良影响。尽管施工环境比较优越，但为确保万无一失，在总包单位的大力协调下，与海事部门协调，请海事部门的海巡船在每次爆
破时进行海上警戒。
3.质量安全
3.1工程质量控制标准
海堤推进到一定长度后，应对海堤的水平位移及堤身沉降进行监测，每100m设置一组3个观测点，每3天观测一次，填筑完成一个月后按每星期观测一次，直到海堤沉降基本稳定，发现异常情况应加密观测。
海堤位移控制值：10.0cm，如果位移超过5mm/d或累计位移超过8.0cm则立即通知设计单位及相关单位。
海堤沉降基本稳定标准：≤0.3mm/d。
海堤位移基本稳定标准：≤0.2mm/d。
3.2施工中的质量控制要求
1）设计可靠的定位系统，断面测量误差小于0.1米；
2）断面尺寸误差，理坡后小于0.5米；
3）施工中的尺寸控制：
抛填宽度误差 ±0.5米
抛填进尺误差 ±1.0米
3.3抛石深度检测
1）抛石深度误差小于±10%
2）堤底块石淤泥混合体的厚度小于1.0米
3）抛石置换深度检测采用三种方法：
1）、体积平衡法
每50米长进行一段体积平衡检验。需要精确统计抛填石方量，用体积平衡法计算填石层挤淤着底的效果。
2）、钻孔检测
钻孔检验法其结果直观，可信度大，因此作为主要的抽检手段，本工程要求检测钻孔每100米一个，有疑问的堤段可补充钻孔予以验证。（附照片）

钻孔芯样照片
填料与持力层中间结合较好
经钻孔检验海堤着底情况较好！中间无淤泥层

3）物探检测
本工程要求沿堤纵向全长物探法检测，每隔50米做地质雷达横断面扫描。

五、结语
本工程在地形变化大，施工难度大，在本工程中总包单位及其它各相关单位、部门的共同努力下，克服了种种困难。根据现场情况和地形不断变化，不断更改可行的施工方案，才得以保证工程质量，才得以本工程的顺利完成，这也将成为爆破挤淤筑堤的施工工艺的一个优良典型。