「包芯」斷面海堤爆炸法施工技術的製作方法

2023-05-29 13:58:16 2

專利名稱：「包芯」斷面海堤爆炸法施工技術的製作方法
技術領域：
本發明涉及到港口工程中水工構造物的斷面選取和水下軟土地基處理的方法。適用於防波堤、護岸及圍堰等工程軟土地基的處理，特別是指「包芯」斷面海堤爆炸法施工技術。
在軟土地基上修築防波堤、護岸及圍堰，常用的斷面形式為實芯堤，軟基處理方法，其方法分為兩種①機械清淤，先用挖泥船將淤泥等軟基土層清除，形成拋石基槽，水上拋石和陸上拋石相結合，形成防波堤、護岸及圍堰等的設計實芯堤斷面；②爆炸排淤填石法清淤是在拋石堤頭前沿淤泥中埋置群藥包，爆炸清淤與填石同時完成。在堤兩側淤泥中再埋群藥包，爆炸處理後基本形成設計的實芯堤斷面。目前工程中採用的這兩種方法存在著如下缺點①挖泥清淤，受軟基穩定邊坡的影響，清淤面積大，需要挖泥航道和水上拋石工序，要用大型設備以及挖泥單方成本高，修建好的防波堤、護岸及圍堰等工程後期沉降大等缺點。②爆炸排淤填石法在處理拋石堤心時要求處理到硬土層，成孔裝藥成本高。③兩種方法均是採用了實芯堤的形式，需要的拋石量大，整個工程造價高。
本發明的目的是提供一種「包芯」斷面海堤爆炸法施工技術，其可形成「包芯」斷面的防波堤、護岸及圍堰，使修建成後的防波堤、護岸及圍堰既能保持長期穩定，同時減少施工環節，大大降低工程造價。本發明針對現有技術存在的缺點，提出了「包芯」斷面海堤的爆炸法施工技術，即用爆炸的方法，使防波堤、護岸及圍堰等海堤兩側坡腳有一定寬度落至硬土層上，而堤心不落底，中間包裹一淤泥包。
本發明採用的技術解決方案如下首先在施工起始端採用陸上拋填開山混合石料，堤頭可以不進行軟基爆炸處理或進行部分爆炸清淤處理，進行部分爆炸清淤處理時，當拋填體達到工程設計拋填高程和進尺ΔS時，在拋填體前沿泥石交界處投放群藥包(當淤泥厚度較厚時，將群藥包埋置在淤泥中)，群藥包起爆後，使得拋石體下界面落至淤泥中一定的深度；重複上述步驟，堤心不斷向前前進，形成一條不落底的堤身。當拋石堤頭推進到一定長度ΔL時，在堤的兩側淤泥中埋置群藥包，爆炸後使堤身兩側落至硬土層上，從而將堤心下部一定寬度的淤泥包裹在拋石體與硬土層中間，形成了「包芯」堤的斷面形式；所述的海堤坡落角兩側的落底寬度為5-10米；側向藥包埋置點到拋石堤坡頂的距離Ly應等於1.5-1.8倍拋石體的厚度HR；藥包埋深We應等於0.55-0.65倍的淤泥層的厚度Hs；藥包布置的單位長度藥量q(千克/米)應等於15-25千克/米；堤頭需要進行部分爆炸處理軟基時，藥包應放置淤泥表面和落石交界處，也就是藥包至堤坡頂距離Sy應等於0.9-1.1倍拋石體的厚度HR；在將群藥包埋置到泥石交界處的淤泥中時，藥包至堤坡頂距離Sy應等於1.5-2.0倍拋石體的厚度HR；藥包埋深We應等於0.3-0.4倍的淤泥層的厚度Hs；所述藥包布置的單位長度藥量q(千克/米)應滿足如下關係qHmS=0.3~0.4]]>(式中ΔS為拋填進尺量，Hm為淤泥厚度)；當需要處理的淤泥等軟基厚度大於10米時，堤兩側的爆炸處理是拋石體拋填到工程設計高程和一定長度ΔL時，然後在拋石體兩側淤泥中埋置群藥包，藥包至堤坡頂距離Ly應等於1.6-2.0倍拋石體的厚度HR；藥包埋深We應等於0.55-0.65倍的淤泥層的厚度Hs；藥包布置的單位長度藥量q(千克/米)應等於25-40千克/米。
為說明本發明的特徵及功效，以下列舉實施例並結合附圖對本發明作進一步的說明，其中

圖1是本發明爆炸處理後的「包芯」海堤斷面圖。
圖2是本發明爆炸前「包芯」海堤斷面側向埋藥位置圖。
圖3是本發明「包芯」海堤部分爆炸處理堤頭埋藥位置圖。
下面結合附圖對本發明加以詳細介紹。首先請參閱圖1、圖2和圖3，本實施例中首先採用陸上拋填開山混合石料，當拋填堤身達到工程設計高程和一定進尺時，在海底淤泥厚度小於10米的情況下可不進行堤頭爆炸處理，只進行堤身兩側爆炸處理，拋石體12拋填到工程設計高程和一定長度ΔL(ΔL為岸邊到推進堤頭的距離)時，形成附圖3中的爆前拋填線31，然後在拋石體12兩側的泥石交界處的淤泥11中埋置群藥包21(如圖2所示)，並引爆群藥包12，爆炸後使軟土地基淤泥11外移，使堤兩側坡腳有一定的落底寬度，拋填體斷面的兩側的混合石料下落，落至硬土層上，在堤心形成一個淤泥包，構成「包芯」斷面海堤(如圖1所示)。所述的形成「包芯」斷面海堤的堤兩側坡腳落至硬土層上，落底寬度為6～10米。藥包21至堤坡頂距離Ly應等於1.5-1.8倍拋石體12的厚度HR；藥包21埋深We(We為淤泥表面到藥包的距離)應等於0.55-0.65倍的淤泥層11的厚度Hs；藥包布置的單位長度藥量q(千克/米)應等於15-25千克/米。
當需要處理的淤泥等軟土地基淤泥厚度大於10米時，需要在堤頭推進過程中進行堤頭部分爆炸清淤處理。拋石體12拋填到工程設計高程和一定進尺ΔS(ΔS為拋填進尺量)時，形成附圖中的爆炸前拋填線31(如圖3所示)，然後在拋石堤頭泥石交界處附近投放群藥包32，藥包32至堤坡頂距離Sy應等於0.9-1.1倍拋石體12的厚度HR；當需要將群藥包33埋置到淤泥11中時，藥包33至堤坡頂距離Sy應等於1.5-2.0倍拋石體12的厚度HR；藥包33埋深We應等於0.3-0.4倍的淤泥層11的厚度Hs；藥包布置的單位長度藥量q(千克/米)應滿足如下關係qHmS=0.3~0.4]]>(式中ΔS為拋填進尺量，Hm為淤泥11厚度)。
當需要處理的淤泥等軟基厚度大於10米時，堤兩側的爆炸處理是拋石體拋填到工程設計高程和一定長度ΔL時，形成附圖中的爆前拋填線31(如圖3所示)，然後在拋石堤兩側淤泥11中埋置群藥包21(如圖2所示)，藥包21至堤坡頂距離Ly應等於1.6-2.0倍拋石體12的厚度HR；藥包21埋深We應等於0.55-0.65倍的淤泥層11的厚度Hs；藥包布置的單位藥量q(千克/米)應等於25-40千克/米。
利用本發明「包芯」斷面海堤爆炸法施工技術，形成海堤後，再在海堤的迎浪面拋一些拋石15，拋石15與拋石體12相連。拋石15在海底淤泥11的表面，在海水16表面的下方，起到加固拋石體12的作用。
本發明與目前施工中採用的挖泥清淤和爆炸完全清淤方法相比，因採用了「包芯」斷面海堤爆炸法施工，既保證了基礎穩定性，又使工程造價大大降低(在「包芯」斷面試驗堤中，減少拋石量30％，降低工程造價18％)，堤頭軟基不處理或部分處理，簡化了施工工藝，減少了施工量。
權利要求
1.一種「包芯」斷面海堤爆炸法施工技術，其特徵在於，首先在施工起始端採用陸上拋填開山混合石料，當拋填堤身達到工程設計高程和一定進尺時，若海底淤泥的厚度小於10米時，堤頭可不進行爆炸處理，若海底淤泥的厚度大於10米時，進行部分爆炸處理，在拋填體堤頭泥石交界的淤泥中或淤泥表面埋置群藥包，並引爆群藥包，堤心部分拋石不要求落到硬土層上；而在堤身兩側，重點進行爆炸處理時，在拋填體斷面尼石交界處的淤泥中或淤泥表面埋置群藥包，並引爆群藥包，爆炸後使軟土地基淤泥外移，使堤兩側坡腳有一定的落底寬度，拋填體斷面的兩側的混合石料下落，落至硬土層上，在堤心形成一個淤泥包，構成「包芯」斷面海堤。
2.根據權利要求1所述的「包芯」斷面海堤爆炸法施工技術。其特徵在於，所述的形成「包芯」斷面海堤的堤兩側坡腳落至硬土層上，落底寬度為6～10米，構成「包芯」斷面海堤。
3.根據權利要求1、2所述的「包芯」斷面海堤爆炸法施工技術。其特徵在於，側向藥包埋置點到拋石堤坡頂的距離Ly應等於1.5-1.8倍拋石體的厚度HR；藥包埋深We應等於0.55-0.65倍的淤泥層的厚度Hs；藥包布置的單位長度藥量q(千克/米)應等於15-25千克/米。
4.根據權利要求1所述的「包芯」斷面海堤爆炸法施工技術，其特徵在於，堤頭需要進行部分爆炸處理軟基時，藥包應放置淤泥表面和落石交界處，也就是藥包至堤坡頂距離Sy應等於0.9-1.1倍拋石體的厚度HR；在將群藥包埋置到泥石交界處的淤泥中時，藥包至堤坡頂距離Sy應等於1.5-2.0倍拋石體的厚度HR；藥包埋深We應等於0.3-0.4倍的淤泥層的厚度Hs；所述藥包布置的單位長度藥量q(千克/米)應滿足如下關係qHmS=0.3~0.4]]>(式中ΔS為拋填進尺量，Hm為淤泥厚度)
5.根據權利要求1、2所述的「包芯」斷面海堤爆炸法施工技術，其特徵在於，當需要處理的淤泥等軟基厚度大於10米時，堤兩側的爆炸處理是拋石體拋填到工程設計高程和一定長度ΔL時，然後在拋石體兩側淤泥中埋置群藥包，藥包至堤坡頂距離Ly應等於1.6-2.0倍拋石體的厚度HR；藥包埋深We應等於0.55-0.65倍的淤泥層的厚度Hs；藥包布置的單位長度藥量q(千克/米)應等於25-40千克/米。
全文摘要
一種「包芯」斷面海堤爆炸法施工技術,其是首先採用陸上拋填開山混合石料,當拋填堤身達到工程設計高程和一定進尺時,在堤頭和堤身兩側的泥石交界處理置炸藥,並引爆炸藥,使堤頭和堤身兩側的拋填混合土層上,形成「包芯」斷面海堤爆炸法施工技術;本發明可廣泛應用於港口工程中防波堤、護岸及圍堰等工程的軟基處理中;具有工程成本低,工程質量好等優點。
文檔編號E02B3/04GK1220332SQ9712173
公開日1999年6月23日 申請日期1997年12月18日 優先權日1997年12月18日
發明者楊振聲, 張加華, 王峰, 陶俊, 趙丕彪, 楊慶華, 蔡元美, 金鏐, 吳曉春, 廖秋春, 廖小兵 申請人:中國科學院力學研究所, 廣東省水利水電第三工程局珠海工程公司