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1、工工程程经经营营科科技技项项目目可可行行性性研研究究报报告告项 目 名 称： 超长步距爆破挤淤施工工艺研究 编 制 单 位 ： （公章）项目起止期限： 2012 年 4 月至 2013 年 3 月编 报 日 期： 2012 年 4 月 8 日2目目 录录1. 项目研究背景及必要性.41.1. 研究背景.41.2. 研究的必要性.41.3. 研究目的.52. 国内外研究现状.52.1. 国内外研究现状.52.2. 主要参考文献.73. 项目依托工程概况.74. 项目研究实施方案.84.1. 拟解决的关键技术问题.84.2. 实施的具体内容及方案.84.3. 拟采取的技术路线.165. 考核目标和
2、技术经济指标.165.1. 具体的考核目标.165.2. 技术经济指标.176. 项目研究开发进度.177. 项目承担单位概况.187.1. 项目承担单位概况.187.2. 项目主要参加人员情况.188. 研究经费预算及资金筹措情况.1938.1. 项目总经费和年度预算经费.198.2. 资金筹措及拨款计划.209. 项目预期目标及经济、社会效益评估.209.1. 预期成果.209.2. 预期目标.209.3. 经济、社会效益.20附表 1 编写人员名单.22附表 2 编写单位意见.2341. 项目研究背景及必要性项目研究背景及必要性1.1. 研究背景爆破挤淤是软基处理的一种新技术，是通过爆炸
3、冲击作用降低淤泥结构性强度，同时利用抛石体本身的自重使爆前处于平衡状态的抛石体向强度降低处的淤泥内滑移，达到泥、石置换的目的。爆破挤淤处理加固地基的基本原理是在堤头一定位置的淤泥内埋置药包，药包爆炸将淤泥向四周挤出并向上抛掷形成爆坑，堤头抛石体在爆炸空腔负压和重力作用下定向滑移落入爆坑并形成石舌，瞬时实现泥石置换。同时，药包爆炸产生的冲击波和振动还使爆源附近一定范围内的淤泥受到强烈扰动，物理力学性能参数急剧下降，承载能力迅速减弱至几乎完全失去，抛石体在自重作用下进一步滑移或下沉；后续堤头药包爆破的多次振动作用将加速堤身下沉落底；爆破振动效应使抛填块石相对移动，堤身石料密实度增加，使堤身后期沉降
4、减小。如今，爆破挤淤广泛用于防护堤、围堰、护岸、驳岸、围堤、码头、造船厂滑道等的工程淤泥软基处理。其适用的地质条件为淤泥软土地基，置换的软基厚度一般为425m，循环步距一般为47m。对于淤泥厚度小于4m时，可与抛石挤淤、强夯挤淤比较后择优使用，大于25m时，须进行论证。1.2. 研究的必要性5我国沿海地区多为的海积淤泥质土层, 如要清除进行基础处理，不仅造价高，而且技术难度大；而爆炸挤淤法技术具有施工干扰小、施工速度快、造价低及沉降量小等特点，因而可缩短工期，提高工效。目前爆破挤淤技术循环步距多为4.07.0m，这也与水运工程爆破技术规范(JTS 204-2008)基本相符。步距超过7.0m时
5、，抛石层底部的淤泥可能被包裹无法挤出，造成泥石混合层过厚，后期沉降量大等问题。实际上，步距应根据水深、水流、泥厚、堤高以及外部环境等因素综合考虑来确定。已有的工程实践表明，步距超过8.0 m是可行的。通过超长步距爆破挤淤施工工艺的研究，能够显著提高爆破挤淤筑堤的施工效率，减少堤上各工序的相互干扰，有效的加快施工进度，经济效益极其显著，具有极好的应用前景。1.3. 研究目的结合赣榆县滨海新城围海造陆工程爆破挤淤的工程实践，在分析爆破与抛填步距的确定原则基础上，探讨超长步距推进的施工技术工艺研究。通过本次技术研究，提高爆破挤淤的施工效率，降低工程成本，为今后实施超超长步距爆破挤淤工程提供理论依据，
6、进一步提高我局在软基处理方面上的竞争力，同时为国民经济发展做出重要贡献。2. 国内外研究现状国内外研究现状62.1. 国内外研究现状近年来，随着爆破挤淤技术的不断发展，早期建立在几何相似基础上的“爆炸排淤填石”等方法逐渐过渡到以强度相似理论为基础的“爆炸定向滑移”方法，循环步距的确定原则和方法也相应发生了改变。“爆破排淤填石法”中，爆坑的大小决定了泥下石舌的大小，爆后石料补抛填超过石舌范围时会在堤身形成淤泥夹层，影响堤身质量。因此循环步距的长短与爆坑的大小有关。受单个药包重量和埋药深度的限制，泥下爆坑的直径通常不超过 7.0m，这与相关规范中给出的循环步距不超过 7.0m 的结论相符。“爆炸定
7、向滑移筑堤法”由于采用了集群药包和特殊的装药工艺，爆破的有效作用范围远大于爆坑的大小，泥石的置换范围由滑移线或滑移面确定，超过了“爆炸排淤填石法”中石舌的范围。爆后石料的补抛量和补抛范围根据累计的爆破有效距离和有效深度计算，循环步距的大小也由此确定。因此具有适用性广，工程造价低，质量可靠等优点，目前被广泛采用。爆炸定向滑移筑堤法基于“强度相似理论” ，它是将土力学中承载力和有效应力等概念引入到爆炸力学中，将爆炸产生的冲击和振动载荷与淤泥强度的丧失与恢复建立关系。炸药在泥下爆炸，淤泥被置换，主要是利用了炸药与淤泥间的“加载”和“响应”过程，强烈载荷扰动的淤泥会在瞬间丧失强度和承载能力，上部的抛石
8、体7在重力作用下失稳并产生滑动，控制和利用抛石体的滑动可以加速其下沉和落底。淤泥中的爆炸不仅是关注爆坑的大小，最主要关注的是爆炸影响区的大小，从而使得超长步距推进成为可能。2.2. 主要参考文献1 中华人民共和国交通运输部. JTS /204-2008 水运工程爆破技术规范S. 北京: 人民交通出版社，2009。2 张建勋，汪旭光，黄良材. 关于规范中爆破排淤填石的爆破设计若干问题探讨J. 水运工程，2010(6):27-29，36。3 余海忠，胡荣华. 爆破挤淤技术的研究与应用现状J.施工技术，2009，38(S2):1-5。4 王克勤，王相国. 爆破挤淤法施工中的安全控制J.中国水运，20
9、09,9(1):233-234。5 韦爱勇. 控制爆破技术M. 成都: 电子科技大学出版社， 2009。3. 项目依托工程概况项目依托工程概况赣榆县滨海新城围海造陆工程施工项目位于赣榆县新城区东部，在沙汪河与青口河之间海域进行围海造陆工程。工程内容包括：外护岸 FG 段、EF 段的 F0+000F0+719 区段和内护岸 B1IF1 段，以及造陆区（近岸处）的吹填工程。FG 段护岸是造陆区的南侧的永久护岸，兼作吹填施工的围堰。该段护岸总长为 965m，里程编号为8G0+0G0+965，护岸西端与原有大堤相接，东端与 EF 段外护岸及B1IF1 段内护岸相衔接。其中，外护岸 G0+100G0+965 段、EF 段 F0+000F0+719 段，共计 1684m 需进行爆破挤淤施工，设计推填堤心石顶标为 6.5m。泥面高程在+5.47m+1.28m 之间，淤泥厚度 6.310.6m，泥石置换量达 400000m。本工程附近爆破环境较好，距离村庄较远。为了工程的快速进行，可以尝试采用超长步距、大药量堤头爆填推进，并且强调爆后控制压载的方法施工，以形成满足稳定要求的断面。4. 项目研究实施方案项目研究实施方案4.1. 拟解决的关键技术问题（1）堤身的最危险部位及最小安全系数影响因素分析；（2）找准抛填施工石舌位置；
