一种圆弧段爆破挤淤的施工方法与流程

本发明涉及一种爆破挤淤施工方法，尤其涉及一种圆弧段爆破挤淤的施工方法。

背景技术：

爆破挤淤法软基处理技术已广泛应用于港口防波堤、围海造地等工程，在节约经济、保证安全等方面具有显著的优势。

随着海洋地基环境的多变性和复杂性，复杂地基爆破挤淤将逐渐引领爆破挤淤市场。目前，复杂地基爆破挤淤施工方法，尤其是围堤圆弧段处爆破挤淤施工方法主要采用以下方法实施：在一端施工至转角位置时，堤身轴线内侧暂停施工，以堤轴线为圆心线，外侧按照一定的抛填参数和爆破参数进行数次扇形面爆破挤淤施工，但是，此方法抛填施工难度较大，在施工安全和工程质量方面都难以控制，鉴于此，急需开发一种提高圆弧段爆破挤淤施工能力的施工方法。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明采用的技术方案在于，提供一种圆弧段爆破挤淤的施工方法，根据圆弧段外侧的落底宽度和淤泥厚度，堤身以相同的施工进尺进行施工，圆弧段外侧根据弧度变化以抛填宽度递减的抛填工艺进行参数设计、施工，根据所述淤泥厚度和施工现况进行圆弧段内侧的参数设计、施工；

具体包括以下步骤：(1)参数设计：根据实际工况设计抛填高程和爆破参数；根据所述抛填高程和所述圆弧段的半径设计抛填进尺；根据所述圆弧段的半径、所述圆弧段第i施工段的施工控制角度和所述抛填高程设计所述第i施工段圆弧段外侧的抛填宽度；根据所述抛填高程和堤轴线至堤身设计断面外侧坡脚宽度设计所述圆弧段内侧的抛填宽度，其中，i≥1；(2)施工：根据所述的参数设计，沿A侧围堤的堤头推进方向进行抛填施工，抛填施工完成后，根据所述爆破参数再进行爆破施工；(3)复核施工参数：爆破施工完成后进行爆后测量，根据爆后测量的数据并结合体积平衡计算原理，验证各施工参数的合理性，并根据实际情况，复核所述施工参数；(4)循环施工：循环所述步骤(2)-步骤(3)，直至完成所述圆弧段的施工。

进一步，所述圆弧段内侧连接B侧围堤，每次施工时，附带一部分所述B侧围堤的施工。

进一步，所述圆弧段外侧的抛填宽度为：

式中：表示外弧侧落底半径；表示所述圆弧段第i施工段的施工控制角度；表示经验系数，取值范围为3-5m；表示抛填部位外侧泥上堤身的高度；表示堤身堆石体的自然安息角；H表示抛填高程；表示泥面高程。

进一步，所述圆弧段内侧的抛填宽度为：

式中：表示所述圆弧段内侧的抛填宽度；表示堤轴线至堤身设计断面内侧坡脚宽度；为经验系数，取值范围为3-5m；表示抛填高程；表示泥面高程；表示堤身堆石体的自然安息角。

进一步，所述爆破参数包括一次爆破总药量和布药参数；所述一次爆破总药量为：

式中：表示炸药单耗；表示设计断面需置换淤泥的宽度；表示计入覆盖水深、抛石体对爆破挤淤效果影响的折算淤泥厚度；

其中，所述按下式计算：

式中：表示水的重度；表示淤泥的重度；表示淤泥的厚度；表示抛石对爆破挤淤效果的影响系数，取值范围为0.35-0.45；表示抛石的抛填厚度。

进一步，所述布药参数包括布药孔数、单孔药量和药包埋置的深度；

其中，所述布药孔数为：

式中：表示布药总长度；表示药包间距。

进一步，所述的药包埋置的深度为：

式中：表示淤泥厚度；表示抛填时石料的自沉深度；表示经验系数，取值范围为0.1-0.5。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：1.本发明的施工方法不仅施工较为方便、现场抛填控制难度减小、施工安全性高，而且解决了爆破真空区域以及淤泥夹层的质量问题；2.本发明的施工方法不会出现施工叠加区域的问题，避免了资源的浪费，也解决了由于覆盖石料出现的布药作业面减小和淤泥出路减小的问题；3.所述圆弧段施工时，附带了一部分所述B侧围堤的施工，简化了施工工艺、加快了施工进度。

附图说明

图1为本发明圆弧段施工平面示意图；

图2为本发明圆弧段循环施工平面示意图；

图3为本发明爆破挤淤施工示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

如图1所示，其为本发明圆弧段施工平面示意图，如图1所示，图中箭头所指的方向为堤头推进的方向，1表示所述圆弧段一侧的A侧围堤，2表示所述圆弧段另一侧的B侧围堤；3表示是所述圆弧段；4表示所述B侧围堤的堤轴线；5表示所述A侧围堤的堤轴线；表示内弧侧抛填宽度；表示外弧侧抛填宽度；Li表示一次施工的抛填进尺；R表示外弧侧落底半径；表示所述圆弧段第i施工段的施工控制角度。如图2所示，其为本发明圆弧段循环施工平面示意图，11表示第一次施工，12表示第二次施工，13表示第三次施工，以此类推，直至完成所述圆弧段的施工。如图3所示，其为本发明爆破挤淤施工示意图，图中箭头所指的方向为堤头推进的方向，6表示抛填边线；7表示药包；8表示爆后边线。

结合图1、图2和图3所示，一种圆弧段爆破挤淤的施工方法，根据圆弧段外侧的落底宽度和淤泥厚度，堤身以相同的施工进尺进行施工，圆弧段外侧根据弧度变化以抛填宽度递减的抛填工艺进行参数设计、施工，根据所述淤泥厚度和施工现况进行圆弧段内侧的参数设计、施工；

具体包括以下步骤：

(1)参数设计：根据实际工况设计抛填高程和爆破参数；根据所述抛填高程和所述圆弧段的半径设计抛填进尺；根据所述圆弧段的半径、所述圆弧段第i施工段的施工控制角度和所述抛填高程设计所述第i施工段圆弧段外侧的抛填宽度；根据所述抛填高程和堤轴线至堤身设计断面外侧坡脚宽度设计所述圆弧段内侧的抛填宽度，其中，i≥1；

(2)施工：根据所述的参数设计，沿A侧围堤的堤头推进方向进行抛填施工，抛填施工完成后，根据所述爆破参数再进行爆破施工；

(3)复核施工参数：爆破施工完成后进行爆后测量，根据爆后测量的数据并结合体积平衡计算原理，验证各施工参数的合理性，并根据实际情况，复核所述施工参数；

(4)循环施工：循环所述步骤(2)-步骤(3)，直至完成所述圆弧段的施工。

其中，所述圆弧段内侧连接所述B侧围堤，每次施工时，附带一部分所述B侧围堤的施工，简化了施工工艺、加快了施工进度。

在上述所述圆弧段施工结束后，根据测量数据并结合所述A侧围堤1和所述B侧围堤2的设计断面，利用体积平衡计算原理分析判断所述圆弧段3的施工质量，分析合格后，进行所述B侧围堤2的施工，所述B侧围堤2的施工按照施工要求向前侧继续进行施工。

本发明的施工方法不仅施工较为方便、现场抛填控制难度减小、施工安全性高，而且解决了爆破真空区域以及淤泥夹层的质量问题。除此之外，本发明的施工方法不会出现施工叠加区域的问题，避免了资源的浪费，也解决了由于覆盖石料出现的布药作业面减小和淤泥出路减小的问题。

结合图1、图2和图3所示，所述圆弧段外侧的抛填宽度、所述圆弧段内侧的抛填宽度、抛填高程和抛填进尺的设计按以下公式计算：

(1)所述圆弧段外侧的抛填宽度为：

式中：表示外弧侧落底半径；表示所述圆弧段第i施工段的施工控制角度；表示所述圆弧段外侧的抛填宽度；表示经验系数，取值范围为3-5m；表示抛填部位外侧泥上堤身的高度；表示堤身堆石体的自然安息角；H表示抛填高程；表示泥面高程。

(2)所述圆弧段内侧的抛填宽度为：

式中：表示所述圆弧段内侧的抛填宽度；表示堤轴线至堤身设计断面外侧坡脚宽度；为经验系数，取值范围为3-5m；表示抛填高程；表示泥面高程；表示堤身堆石体的自然安息角。

(3)所述抛填高程为：

式中：表示所述抛填高程；表示设计高潮位；表示考虑风浪影响的安全调整值；表示安全超高。

(4)所述抛填进尺根据以下方式选取：

所述抛填进尺的选择根据《水运工程爆破技术规范》(JTS204-2008)表4.3.13.2-2的规定选取，且所述抛填进尺的选择需满足：

式中：L表示圆弧段总抛填进尺；表示经验系数，取3-4m；表示经验系数，取值范围为3-5m；表示抛填高程；表示泥面高程；表示堤身堆石体的自然安息角；表示外弧侧落底半径。

所述爆破参数包括一次爆破总药量和布药参数。

(1)所述一次爆破总药量为：

式中：表示所述一次爆破总药量；表示炸药单耗；表示设计断面需置换淤泥的宽度；表示计入覆盖水深、抛石体对爆破挤淤效果影响的折算淤泥厚度。

其中，所述按下式计算：

式中：表示水的重度；表示淤泥的重度；表示淤泥的厚度；表示抛石对爆破挤淤效果的影响系数，取值范围为0.35-0.45；表示抛石的抛填厚度。

(2)所述布药参数包括布药孔数、单孔药量和药包埋置的深度。

①布药孔数为：

式中：表示布药孔数；表示布药总长度；表示药包间距。

②单孔药量为：

式中：表示单孔药量；表示一次爆破总药量；表示布药孔数。

③药包埋置的深度为：

式中：表示药包埋置深度；表示淤泥厚度；表示抛填时石料的自沉深度；表示经验系数，取值范围为0.1-0.5。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。