专利名称：堤下爆炸挤淤法的制作方法
技术领域：
本发明涉及到水下软基处理的方法。适用于码头基床、构筑物基础、滑道、棱体、防波堤、围堰等水工建筑物基础软基处理。特别涉及到水下建筑物基础软基堤下爆炸挤淤法。
在水下淤泥软基上修建构筑物基础，常用的施工方法是①机械清淤，先挖泥形成水上抛石基槽，水上抛填块石形成工程设计的基础断面。这种方法存在着清淤方量大，需用挖泥船等大型机械设备，清淤成本高，施工工期长。②爆夯挤淤，不挖泥，水上抛石后，在抛石体顶面布置群药包，爆炸后使抛石体下沉，将抛石体下部的淤泥挤开，达到清淤的目的。这种方法消耗炸药量大，而且挤淤的淤泥厚度只有2～3米。堤下爆炸挤淤法是在水下淤泥面上预先埋置工程塑料管，然后水抛石到一定的厚度，将条形药包沿塑料管放置到抛石体的下部，在抛石体的下部爆炸形成爆炸空腔，使抛石体落到硬土层上。堤下爆炸法施工较常规方法简单，已形成了一套完整的施工工艺和施工方法。
本发明的目的是采用堤下爆炸挤淤的方法处理淤泥软土地基，不需要大型清淤设备，可以比较充分地利用爆炸能量，从而降低造价。
本发明针对已有技术存在的问题，采用了堤下爆炸处理水下软土地基的方法，在抛石体的下部装药爆炸，充分利用了爆炸能量，因此被称为堤下爆炸挤淤法。
本发明所采用的技术解决方案如下首先在构筑物的基础处、水下淤泥的表面或泥中铺设一根或一根以上的工程塑料管，然后进行水抛石，再将条形药包装入工程塑料管内，实施堤下爆炸，排挤出抛石体下的淤泥，抛石体落至下部硬土层上，达到挤淤的目的；其中在构筑物的基础处、水下淤泥的表面或泥中铺设的工程塑料的长度大于构筑物基础的长度；所述的塑料管的中间有一绳索，该绳索的两端分别露出工程塑料的两端头；其中将条形药包装入工程塑料管的方法为用工程塑料管一端露出的绳索与条形药包固接，拉工程塑料管另一端的绳索，将条形药包引入工程塑料管中的适当位置；抛石体的最佳厚度为1.67倍的淤泥厚度；抛石体完全落底的药量为q≥KρmLr3/(Hr-0.30Hr3Hm)]]>(其中q-为单位长度药量，ρm-为淤泥密度，Hr-为抛石体的厚度，Lr-为抛石体的宽度，Hm-为淤泥厚度，K-为实验常数)；爆炸挤淤效果为ΔSHm=K′qHrρmHmLr2Hm-k1HrHm]]>(其中q-为单位长度药量，ρm-为淤泥密度，Hr-为抛石体的厚度，Lr-为抛石体的宽度，Hm-为淤泥厚度，ΔS-为爆炸后抛石体落底宽度，K′、k1-为实验常数)。
为进一步说明本发明的特征及功效，以下兹列举实施例并结合附图对本发明详细描述如下，其中
图1是本发明爆炸前药包和抛石的关系位置断面图。
图2是本发明中工程塑料管与中间绳索的示意图。
首先请参阅图1和图2，在施工中，沿构筑物基础轴线布置一条或多条工程塑料管14，布置工程塑料管14的数量，视构筑物的基础宽度而定，同时也和工程塑料管14的直径有关，也就是，如果构筑物的基础比较窄，比如，防坡堤等，则布置的工程塑料管14的数量也就比较少；如果构筑物的基础比较宽，比如，码头基床等，则布置的工程塑料管14的数量也就相对较多，且布置的工程塑料管14应相隔适当的距离。在工程塑料管14布置好后，进行水上抛石，也就是用船载块石抛进水中，抛在预定构筑物基础和预先布置好的工程塑料管14上，当抛填石体12达到工程高度和一定进尺后，再将条形药包15装入到预先布置好的工程塑料管14中(如图1所示)，实施爆炸，将抛石体12下的软土地基淤泥13挤出，此时抛石体12下落，抛石体12下落至硬土层16上，达到了挤淤的目的。以上所述的预先布置在构筑物基础下的工程塑料管14的长度大于构筑物基础的长度，如果，当构筑物基础非常长时，则需分段进行爆炸挤淤，此时预先布置在构筑物基础下的工程塑料管14长度应大于分段后抛石体12的长度，其中，在工程塑料管14的圆孔中，预先穿置一绳索21(如图2所示)，穿置的绳索21的长度应大于工程塑料管14的长度，且其两端均露出工程塑料管14的两端头。如若分段处理构筑物的基础时，每段的工程塑料管14的管长不应大于50米，否则对给工程塑料管14中装药不便。其中所述的在工程塑料管14中装药的方法为先将条形药包15的一端与工程塑料管14中的绳索21的一端固接，拉工程塑料管14另一端的绳索21，将条形药包15引入工程塑料管14中的适当位置，引爆药包15，将抛石体12下的软土地基淤泥13挤出。
本发明堤下爆炸挤淤法中所述的抛石体12的最佳厚度为1.67倍的淤泥13的厚度；所述在工程塑料管14中装的条形药包15的药量，依照下列公式计算，q≥KρmLr3/(Hr-0.30Hr3Hm)]]>(式中q为单位长度药量，Pm为淤泥密度，Hr为抛石体厚度，Lr为抛石体宽度，K为实验常数)。
由以上公式可以看出，当抛石体12越宽，淤泥的密度越大时，所需的药量也就相对越多，在所需的药量较多时，一条工程塑料管14装不下所需的药量时，可以预先在所需的位置布置两条或多条工程塑料管14，也可采用加大工程塑料管14的直径的方法解决装药的问题。
本发明堤下爆炸挤淤法处理软土地基淤泥13的效果为ΔSHm=K′qHrρmHmLr2Hm-k1HrHm]]>(式中q为单位长度药量，Pm为淤泥密度，Hr为抛石体的厚度，Lr为抛石体的宽度，Hm为淤泥厚度，ΔS为爆炸后抛石体落底宽度)。
本发明与目前施工中采用的爆炸排淤填石法相比，因采用了堤下爆炸的方法，充分利用了炸药的能量，取消了船机装药工序，降低了爆炸处理软基的成本，因解决了这一方法的装药工艺和药量与挤淤效果等关键问题，使得本发明具有工程造价成本低和工程周期短等优点。
权利要求
1.一种堤下爆炸挤淤法，其特征在于，首先在构筑物的基础处、水下淤泥的表面或泥中铺设一根或一根以上的工程塑料管，然后进行水抛石，再将条形药包装入工程塑料管内，实施堤下爆炸，排挤出抛石体下的淤泥，抛石体落至下部硬土层上，达到挤淤的目的。
2.根据权利要求1所述的一种堤下爆炸挤淤法，其特征在于，其中在构筑物的基础处、水下淤泥的表面或泥中铺设的工程塑料的长度大于构筑物基础的长度。
3.根据权利要求1、2所述的一种堤下爆炸挤淤法，其特征在于，所述的塑料管的中间有一绳索，该绳索的两端分别露出工程塑料的两端头。
4.根据权利要求1所述的堤下爆炸挤淤法，其特征在于，其中将条形药包装入工程塑料管的方法为用工程塑料管一端露出的绳索与条形药包固接，拉工程塑料管另一端的绳索，将条形药包引入工程塑料管中的适当位置。
5.根据权利要求1所述的一种堤下爆炸挤淤法，其特征在于，抛石体的最佳厚度为1.67倍的淤泥厚度。
6.根据权利要求1所述的一种堤下爆炸挤淤法，其特征在于，抛石体完全落底的药量为q≥KρmLr3/(Hr-0.30Hr3Hm)]]>(其中q-为单位长度药量，ρm-为淤泥密度，Hr-为抛石体的厚度，Lr-为抛石体的宽度，Hm-为淤泥厚度，K-为实验常数)。
7.根据权利要求1所述的一种堤下爆炸挤淤法，其特征在于，爆炸挤淤效果为ΔSHm=K′qHrρmHmLr2Hm-k1HrHm]]>(其中q-为单位长度药量，ρm-为淤泥密度，Hr-为抛石体的厚度，Lr-为抛石体的宽度，Hm-为淤泥厚度，ΔS-为爆炸后抛石体落底宽度，K′、k1-为实验常数)。
全文摘要
一种堤下爆炸挤淤法,其特征在于,首先在构筑物的基础处、水下淤泥面的表面或泥中铺设一根或一根以上的工程塑料管,然后进行水抛石,再将条形药包装入工程塑料管内,实施堤下爆炸,排挤出抛石体下的淤泥,抛石体落至下部硬土层上,达到挤淤的目的;这种堤下爆炸挤淤法与其它爆炸方法相比,节省了炸药量,降低了爆炸法处理软土地基的成本,和可缩短工程周期的目的。
文档编号E02D3/10GK1224097SQ9712589
公开日1999年7月28日 申请日期1997年12月24日 优先权日1997年12月24日
发明者杨振声, 张加华, 金鏐, 王峰, 倪祖平, 田兰桥, 陶俊, 任京生 申请人:中国科学院力学研究所