專(zhuān)利名稱(chēng)：“包芯”斷面海堤爆炸法施工技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到港口工程中水工構(gòu)造物的斷面選取和水下軟土地基處理的方法。適用于防波堤、護(hù)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(shù)。
在軟土地基上修筑防波堤、護(hù)岸及圍堰，常用的斷面形式為實(shí)芯堤，軟基處理方法，其方法分為兩種①機(jī)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(jié)合，形成防波堤、護(hù)岸及圍堰等的設(shè)計(jì)實(shí)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(shí)完成。在堤兩側(cè)淤泥中再埋群藥包，爆炸處理后基本形成設(shè)計(jì)的實(shí)芯堤斷面。目前工程中采用的這兩種方法存在著如下缺點(diǎn)①挖泥清淤，受軟基穩(wěn)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(shè)備以及挖泥單方成本高，修建好的防波堤、護(hù)岸及圍堰等工程后期沉降大等缺點(diǎn)。②爆炸排淤填石法在處理拋石堤心時(shí)要求處理到硬土層，成孔裝藥成本高。③兩種方法均是采用了實(shí)芯堤的形式，需要的拋石量大，整個(gè)工程造價(jià)高。
本發(fā)明的目的是提供一種“包芯”斷面海堤爆炸法施工技術(shù)，其可形成“包芯”斷面的防波堤、護(hù)岸及圍堰，使修建成后的防波堤、護(hù)岸及圍堰既能保持長(zhǎng)期穩(wěn)定，同時(shí)減少施工環(huán)節(jié)，大大降低工程造價(jià)。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出了“包芯”斷面海堤的爆炸法施工技術(shù)，即用爆炸的方法，使防波堤、護(hù)岸及圍堰等海堤兩側(cè)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(fā)明采用的技術(shù)解決方案如下首先在施工起始端采用陸上拋填開(kāi)山混合石料，堤頭可以不進(jìn)行軟基爆炸處理或進(jìn)行部分爆炸清淤處理，進(jìn)行部分爆炸清淤處理時(shí)，當(dāng)拋填體達(dá)到工程設(shè)計(jì)拋填高程和進(jìn)尺ΔS時(shí)，在拋填體前沿泥石交界處投放群藥包(當(dāng)淤泥厚度較厚時(shí)，將群藥包埋置在淤泥中)，群藥包起爆后，使得拋石體下界面落至淤泥中一定的深度；重復(fù)上述步驟，堤心不斷向前前進(jìn)，形成一條不落底的堤身。當(dāng)拋石堤頭推進(jìn)到一定長(zhǎng)度ΔL時(shí)，在堤的兩側(cè)淤泥中埋置群藥包，爆炸后使堤身兩側(cè)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(cè)的落底寬度為5-10米；側(cè)向藥包埋置點(diǎn)到拋石堤坡頂?shù)木嚯xLy應(yīng)等于1.5-1.8倍拋石體的厚度HR；藥包埋深We應(yīng)等于0.55-0.65倍的淤泥層的厚度Hs；藥包布置的單位長(zhǎng)度藥量q(千克/米)應(yīng)等于15-25千克/米；堤頭需要進(jìn)行部分爆炸處理軟基時(shí)，藥包應(yīng)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(yīng)等于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(shí)，藥包至堤坡頂距離Sy應(yīng)等于1.5-2.0倍拋石體的厚度HR；藥包埋深We應(yīng)等于0.3-0.4倍的淤泥層的厚度Hs；所述藥包布置的單位長(zhǎng)度藥量q(千克/米)應(yīng)滿足如下關(guān)系qHmΔS=0.3~0.4]]>(式中ΔS為拋填進(jìn)尺量，Hm為淤泥厚度)；當(dāng)需要處理的淤泥等軟基厚度大于10米時(shí)，堤兩側(cè)的爆炸處理是拋石體拋填到工程設(shè)計(jì)高程和一定長(zhǎng)度ΔL時(shí)，然后在拋石體兩側(cè)淤泥中埋置群藥包，藥包至堤坡頂距離Ly應(yīng)等于1.6-2.0倍拋石體的厚度HR；藥包埋深We應(yīng)等于0.55-0.65倍的淤泥層的厚度Hs；藥包布置的單位長(zhǎng)度藥量q(千克/米)應(yīng)等于25-40千克/米。
為說(shuō)明本發(fā)明的特征及功效，以下列舉實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，其中

圖1是本發(fā)明爆炸處理后的“包芯”海堤斷面圖。
圖2是本發(fā)明爆炸前“包芯”海堤斷面?zhèn)认蚵袼幬恢脠D。
圖3是本發(fā)明“包芯”海堤部分爆炸處理堤頭埋藥位置圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)介紹。首先請(qǐng)參閱圖1、圖2和圖3，本實(shí)施例中首先采用陸上拋填開(kāi)山混合石料，當(dāng)拋填堤身達(dá)到工程設(shè)計(jì)高程和一定進(jìn)尺時(shí)，在海底淤泥厚度小于10米的情況下可不進(jìn)行堤頭爆炸處理，只進(jìn)行堤身兩側(cè)爆炸處理，拋石體12拋填到工程設(shè)計(jì)高程和一定長(zhǎng)度ΔL(ΔL為岸邊到推進(jìn)堤頭的距離)時(shí)，形成附圖3中的爆前拋填線31，然后在拋石體12兩側(cè)的泥石交界處的淤泥11中埋置群藥包21(如圖2所示)，并引爆群藥包12，爆炸后使軟土地基淤泥11外移，使堤兩側(cè)坡腳有一定的落底寬度，拋填體斷面的兩側(cè)的混合石料下落，落至硬土層上，在堤心形成一個(gè)淤泥包，構(gòu)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(cè)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(yīng)等于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(yīng)等于0.55-0.65倍的淤泥層11的厚度Hs；藥包布置的單位長(zhǎng)度藥量q(千克/米)應(yīng)等于15-25千克/米。
當(dāng)需要處理的淤泥等軟土地基淤泥厚度大于10米時(shí)，需要在堤頭推進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行堤頭部分爆炸清淤處理。拋石體12拋填到工程設(shè)計(jì)高程和一定進(jìn)尺ΔS(ΔS為拋填進(jìn)尺量)時(shí)，形成附圖中的爆炸前拋填線31(如圖3所示)，然后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(yīng)等于0.9-1.1倍拋石體12的厚度HR；當(dāng)需要將群藥包33埋置到淤泥11中時(shí)，藥包33至堤坡頂距離Sy應(yīng)等于1.5-2.0倍拋石體12的厚度HR；藥包33埋深We應(yīng)等于0.3-0.4倍的淤泥層11的厚度Hs；藥包布置的單位長(zhǎng)度藥量q(千克/米)應(yīng)滿足如下關(guān)系qHmΔS=0.3~0.4]]>(式中ΔS為拋填進(jìn)尺量，Hm為淤泥11厚度)。
當(dāng)需要處理的淤泥等軟基厚度大于10米時(shí)，堤兩側(cè)的爆炸處理是拋石體拋填到工程設(shè)計(jì)高程和一定長(zhǎng)度ΔL時(shí)，形成附圖中的爆前拋填線31(如圖3所示)，然后在拋石堤兩側(cè)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(yīng)等于1.6-2.0倍拋石體12的厚度HR；藥包21埋深We應(yīng)等于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(yīng)等于25-40千克/米。
利用本發(fā)明“包芯”斷面海堤爆炸法施工技術(shù)，形成海堤后，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(fā)明與目前施工中采用的挖泥清淤和爆炸完全清淤方法相比，因采用了“包芯”斷面海堤爆炸法施工，既保證了基礎(chǔ)穩(wěn)定性，又使工程造價(jià)大大降低(在“包芯”斷面試驗(yàn)堤中，減少拋石量30％，降低工程造價(jià)18％)，堤頭軟基不處理或部分處理，簡(jiǎn)化了施工工藝，減少了施工量。
權(quán)利要求
1.一種“包芯”斷面海堤爆炸法施工技術(shù)，其特征在于，首先在施工起始端采用陸上拋填開(kāi)山混合石料，當(dāng)拋填堤身達(dá)到工程設(shè)計(jì)高程和一定進(jìn)尺時(shí)，若海底淤泥的厚度小于10米時(shí)，堤頭可不進(jìn)行爆炸處理，若海底淤泥的厚度大于10米時(shí)，進(jìn)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，并引爆群藥包，堤心部分拋石不要求落到硬土層上；而在堤身兩側(cè)，重點(diǎn)進(jìn)行爆炸處理時(shí)，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，并引爆群藥包，爆炸后使軟土地基淤泥外移，使堤兩側(cè)坡腳有一定的落底寬度，拋填體斷面的兩側(cè)的混合石料下落，落至硬土層上，在堤心形成一個(gè)淤泥包，構(gòu)成“包芯”斷面海堤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的“包芯”斷面海堤爆炸法施工技術(shù)。其特征在于，所述的形成“包芯”斷面海堤的堤兩側(cè)坡腳落至硬土層上，落底寬度為6～10米，構(gòu)成“包芯”斷面海堤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的“包芯”斷面海堤爆炸法施工技術(shù)。其特征在于，側(cè)向藥包埋置點(diǎn)到拋石堤坡頂?shù)木嚯xLy應(yīng)等于1.5-1.8倍拋石體的厚度HR；藥包埋深We應(yīng)等于0.55-0.65倍的淤泥層的厚度Hs；藥包布置的單位長(zhǎng)度藥量q(千克/米)應(yīng)等于15-25千克/米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的“包芯”斷面海堤爆炸法施工技術(shù)，其特征在于，堤頭需要進(jìn)行部分爆炸處理軟基時(shí)，藥包應(yīng)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(yīng)等于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(shí)，藥包至堤坡頂距離Sy應(yīng)等于1.5-2.0倍拋石體的厚度HR；藥包埋深We應(yīng)等于0.3-0.4倍的淤泥層的厚度Hs；所述藥包布置的單位長(zhǎng)度藥量q(千克/米)應(yīng)滿足如下關(guān)系qHmΔS=0.3~0.4]]>(式中ΔS為拋填進(jìn)尺量，Hm為淤泥厚度)
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的“包芯”斷面海堤爆炸法施工技術(shù)，其特征在于，當(dāng)需要處理的淤泥等軟基厚度大于10米時(shí)，堤兩側(cè)的爆炸處理是拋石體拋填到工程設(shè)計(jì)高程和一定長(zhǎng)度ΔL時(shí)，然后在拋石體兩側(cè)淤泥中埋置群藥包，藥包至堤坡頂距離Ly應(yīng)等于1.6-2.0倍拋石體的厚度HR；藥包埋深We應(yīng)等于0.55-0.65倍的淤泥層的厚度Hs；藥包布置的單位長(zhǎng)度藥量q(千克/米)應(yīng)等于25-40千克/米。
全文摘要
一種“包芯”斷面海堤爆炸法施工技術(shù),其是首先采用陸上拋填開(kāi)山混合石料,當(dāng)拋填堤身達(dá)到工程設(shè)計(jì)高程和一定進(jìn)尺時(shí),在堤頭和堤身兩側(cè)的泥石交界處理置炸藥,并引爆炸藥,使堤頭和堤身兩側(cè)的拋填混合土層上,形成“包芯”斷面海堤爆炸法施工技術(shù);本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于港口工程中防波堤、護(hù)岸及圍堰等工程的軟基處理中;具有工程成本低,工程質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E02B3/04GK1220332SQ9712173
公開(kāi)日1999年6月23日 申請(qǐng)日期1997年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月18日
發(fā)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(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所, 廣東省水利水電第三工程局珠海工程公司