一种黄土地基爆破挤密新技术的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种黄土地基爆破挤密新技术，利用机具在黄土地基成孔后，将炸药预埋在孔内指定位置，通过爆破的办法将土体挤开、挤密，形成空腔，然后向空腔内逐层投入挤密料，最后注浆进一步加固挤密料使之形成复合地基，起到加固的作用。相对于传统技术，本发明提出的黄土地基爆破挤密新技术不但具有处理深度深、成本低、加固效果好、速度快等优点，而且具有很大的经济优势、速度优势、技术优势。
【专利说明】
-种黄±地基爆破挤密新技术
技术领域
[0001 ]本发明属于地基加固技术领域，具体设及一种黄±地基爆破挤密新技术。
【背景技术】
[0002] 黄±地基因其湿陷性、高压缩性、大孔隙性的特性，工后沉降较大，如何对其进行 处理加固，是至今为止的一个技术难题，传统处理方法有换填法(适用于厚度不厚的情况）、 震冲法、挤密粧法、预压法、化学加固法等，但往往都存在处理深度有限、加固工程投资巨 大、加固效果一般、后患较多等不足。有鉴于此，发明人提出了一种黄±地基爆破挤密新技 术。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于，克服传统处理方法存在的不足，而提出一种处理深度深、成本 低、加固效果好、速度快的黄±地基爆破挤密新技术，具有很大的经济优势、速度优势、技术 优势。
[0004] 本发明的目的及解决其技术问题是采用W下技术方案来实现。依据本发明提出的 一种黄±地基爆破挤密新技术，是一种动力挤密±地的方法，该技术是利用机具成孔后，将 炸药预埋在孔内的指定位置，通过爆破的办法将孔内±体挤开、挤密，形成空腔，然后向空 腔内投入挤密料，将挤密料压入空腔中，然后向空腔内逐层填料，最后注浆进一步加固挤密 料使之形成复合地基。
[0005] 较佳的，所述机具为潜孔钻机。
[0006] 较佳的，所述挤密料为碎石。
[0007] 黄±在爆破作用下产生塑性变形，应用塑性力学中反映材料抗压强度大于抗拉强 度效应W及对静水压力敏感性的摩尔-库伦屈服准则和爆炸力学中应力衰减规律理论推导 塑性区范围，同时结合鲍姆方程推导塑性区压密程度及压密后±体密度值得近似计算公 式。
[000引塑性区半径为
（1)
[0009] 式中，n为塑性区半径;ro为爆孔半径;Om为爆孔壁处初始峰值压力；[为±体粘聚 力；爭为±体内摩擦角;a为衰减指数。
[0010] 爆腔半径为：
(2)
[0011] 式中，ri为爆腔半径;P日为±体初始密度；良为压密区±体平均密度;(3为±体粘聚 力;华为±体内摩擦角;a为衰减指数;ro为爆孔半径。
[001^ 不同爆屯、距处密度的近似公式为
（3)
[0013] 式中，P为不同爆屯、距处密度;D为冲击波波速;r为不同爆屯、距处的爆腔半径。
[0014] 由公式(3)得出不同爆屯、距处的密度值P，然后对所有密度值P求平均值得出P。
[0015] 挤密料原则上不用控制，W填满空腔为基本原则，其用量按爆腔半径公式控制，具 体夫
（斗）
[0016] 式中，Q劝挤密料用量，n为爆腔半径，h2为爆腔高度。
[0017] 在实际过程中，为了充分利用冲击力对±体的挤密作用，而不会对工程结构造成 摧毁，必须控制炸药的药量。
[001引炸药用量公式为：
C5)
[0019] 式中，hi为炸药的埋深，化为炸药(或TNT)用量。本发明提出的爆破挤密新技术处理 黄±地基是基于动力密实的原理，即用冲击型动力荷载，在±中形成很大的冲击波(主要是 纵波和横波），±体因受到很大的冲击力，此力远远超过了±体的强度。在此冲击力的作用 下，±体被破坏，±颗粒相互靠犹，排出孔隙中的气体、颗粒重新排列，±在动荷载作用下被 挤密压实，强度提高，压缩性降低。然后，将碎石填入空腔中，注浆加固，靠碎石间的摩察角 和孔柱的侧限来维持孔柱的平衡，并与孔柱间±起复合地基的作用。
[0020] 借由上述技术方案技术方案，本发明提出的黄±地基爆破挤密新技术不但具有处 理深度深、成本低、加固效果好、速度快等优点，而且具有很大的经济优势、速度优势、技术 优势。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明爆破挤密断面示意图。
[0022] 图2是本发明挤密后的效果示意图。
[0023] 图3是本发明爆破挤密施工作业流程图。
【具体实施方式】
[0024] -、施工准备
[0025] a、施工前对路基进行钻孔，对炮孔的布置、装药量、装药结构及爆破方法，打孔深 度进行交底。
[00%] b、为使路基更加密实，在同一工作面内，采用两次爆破方法施工，第一次爆破完成 向孔内回填碎石，回填完成后进行第二次钻孔、爆破、回填碎石，第二次工序完成后，对孔内 进行压浆处理。
[0027] C、钻孔深度根据路基填方高度确定，为不破坏路面，采用条型药包不封孔爆破。 [002引二、施工设备
[0029] 潜孔钻机、水泥净浆揽拌机、注浆累、空压机、小型运输车辆。
[0030] S、爆破工作
[0031] 爆破安全及防护，采用电力起爆法，起爆前提前控制交通，保证有效安全距离。
[0032] a、爆破作业实施前，将爆破时间、地点用药量等报公安部口进行审查。
[0033] b、安全范围制定要有明确的警戒标志、联络信号和岗哨，并绘制平面图。
[0034] C、严格控制装药量，任何人不得擅自增减装药量。
[0035] d、待确认警戒区无人后，方可由专人指挥起爆，起爆前10分钟，清理安全警戒区人 员及车辆。
[0036] e、起爆后由专业人员进行现场检查，确认无哑炮后方可开放交通。
[0037] f、所用爆破材料均存放在专用的库房内，随用随取，并做好记录。
[0038] g、爆破炸药用量按公式(5)控制。
[0039] 四、爆破挤密施工作业流程
[0040] 依据图3,利用机具成孔后，将炸药预埋在孔内的指定位置，炸药用量按公式(5)控 审IJ，通过爆破的办法将孔内±体挤开、挤密，形成空腔，然后向空腔内投入碎石，将碎石压入 空腔中，碎石用量按公式(4)控制，然后向空腔内逐层填入碎石，最后注浆进一步加固碎石 使之形成复合地基，起到加固的作用。
[0041] W上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，但凡是未 脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对W上实施例所做的任何简单修改、 等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1. 一种黄土地基爆破挤密新技术，其特征在于:利用机具在黄土地基成孔后，将炸药预 埋在孔内，通过爆破的办法将土体挤开、挤密，形成空腔，然后向空腔内逐层投入挤密料，最 后注浆进一步加固挤密料使之形成复合地基。2. 根据权利要求1所述的黄土地基爆破挤密新技术，其特征在于：所述机具为潜孔钻 机。3. 根据权利要求1所述的黄土地基爆破挤密新技术，其特征在于:所述炸药用量按下式 控制：，式中Iu为炸药的埋深,Q1为炸药用量。4. 根据权利要求1所述的黄土地基爆破挤密新技术，其特征在于:所述挤密料用量按下 式控制：式中Q2为挤密料用量，η为爆腔半径，h 2为爆腔高度； 爆腔半径：式中Po为土体初始密度，&为压密区土体平均密度，为爆孔壁处初始峰值压力，c为土 体粘聚力，φ为土体内摩擦角，α为衰减指数，rQ为爆孔半径。5. 根据权利要求4所述的黄土地基爆破挤密新技术，其特征在于:所述压密区平均密度^ 由不同爆心距处密度P取平均值求得，不同爆心距处密 式中为爆孔壁处初始峰值压力，Po为土体初始密度，uln/乂似·处·，i I工，Wi、 同爆心距处的爆腔半径。6. 根据权利要求1或4所述的黄土地基爆破挤密新技术，其特征在于:所述挤密料为碎 石。
【文档编号】E02D3/08GK106013043SQ201610339567
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】丁梧秀, 谭冬生, 王鸿毅, 杨慧林, 张国帅, 严旭德, 杨金金
【申请人】洛阳理工学院, 兰州亚联科技有限公司, 中交铁道设计研究总院有限公司