环保型爆破挤淤筑堤方法

摘要

本发明公开了一种环保型爆破挤淤筑堤方法，通过将每孔炸药包中的炸药按照从上到下的顺序分为均匀间隔开的多段炸药，在最底层的一段炸药的底部固定设置气垫层，并结合采用分段依次爆破炸药包的方式；优点是将爆破产生的强烈地震波、高压冲击波以及高分贝噪音在短距离内迅速进行缓冲衰减，适用范围更加广泛，本发明的方法可以用于养殖区、近居民区及其它对环保要求较高的区域。

权利要求

1.一种环保型爆破挤淤筑堤方法，其特征在于包括以下步骤：

①首先根据地质勘探报告、土工计算原理和堤身设计高度确定堤身抛填高度，然后根据堤身抛填高度和堤身设计断面，计算堤身抛填宽度，再根据实际工程的地质情况，施工状况和坡上重复抛填情况，确定抛填进尺长度；

②首先根据爆炸法处理水下软基经验公式qL′=q0LHHmw和 计算堤头爆填单位长度药量，其中qL′表示线布药量；q0表示爆炸挤淤单位体积淤泥的耗药量，其取值范围为0.2～0.3；LH表示一次推填的抛填进尺长度，Hmw表示计入覆盖水深的折算淤泥厚度；Hm表示包含淤泥包隆起高度的置换淤泥厚度；rm表示水重度；rw表示淤泥重度；Hw表示覆盖水深，即泥面以上的水深；然后根据堤头宽度确定一次爆破的总药量，最后根据总药量确定相应的布设炸药包的孔数和单孔炸药包的装药量；

③将每孔炸药包中的炸药按照从上到下的顺序分为均匀间隔开的多个炸药单元，在最底层的一个炸药单元的底部固定设置气垫层；

④根据每次爆破的总药量，以爆破最小影响范围为基础，确定爆破震动影响区域；并以此确定爆破的单段最大炸药量，其中单段最大炸药量根据公式 计算，Q为单段最大炸药量；V为安全允许震速；R为爆破震动影响区域控制最大距离；K、均为与爆区的地质、地形条件有关衰减参数，K的取值范围为50～350，的取值范围为1.3～2；

⑤根据波克罗夫斯基公式 计算非电毫秒延时雷管的微差时间Δt，其中a表示孔间距；cp表示压应力波传播速度；t1表示深孔内爆炸压力作用时间，其经验值为q表示单孔炸药包的装药量；

⑥根据公式 计算非电毫秒延迟雷管段

数，上式计算结果为整数取其值，若是非整数则按照进一法取其整值；

⑦抛填石料；

⑧沿着抛石与周围淤泥的泥石交界线附近指定深度处布设炸药包，并爆破；

⑨在已沉降抛石的基础上重复步骤⑦～⑧，直至在保证全部抛石完全落底；

所述的步骤④中各炸药单元为球形药包；所述的步骤④中相邻两个炸药单元之间的间距为8cm～15cm，每个炸药单元的耦合系数为0.4～0.9，导爆索贯穿各个炸药单元，气垫层垂直于各个炸药单元，各个炸药单元和气垫层装在圆柱形空心装药器中。

2.根据权利要求1所述的环保型爆破挤淤筑堤方法，其特征在于炸药为乳化炸药，气垫层为尼龙气囊。

说明书

环保型爆破挤淤筑堤方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种爆破挤淤筑堤方法，尤其是涉及一种环保型爆破挤淤筑堤方法。

背景技术

[0002] 我国沿海地区多有较厚的海积淤泥质黏土层，在基础处理时，如果采用开挖等常规方法清除淤泥，不仅造价高，而且技术难度大。

[0003] 爆破挤淤技术是建设部推广的建筑业十项新技术之一。爆破挤淤技术通过爆炸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，具有工期短、造价低及沉降量小等特点，技术经济效益极其显著，已广泛应用于港口防波堤和围海造地等工程。

[0004] 目前，海洋工程中爆破挤淤置换淤泥最大厚度已经超过20m，并有越来越深的趋势。随着置换淤泥深度的增加，为取得良好的爆破挤淤效果，增加单段起爆药量和总药量已不可避免。但是，药量的增加一方面会造成爆破时产生强烈震动、高压冲击波以及高分贝噪音，对海洋生物生存环境、周边居民生活及近岸建筑物构成巨大影响，另一方面爆破施工的政策处理难度大，易造成工期延长。因此，目前常规爆破挤淤筑堤方法不宜用于养殖区、近居民区及其它对环保要求较高的区域。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种可以将爆破产生的强烈地震波、高压冲击波以及高分贝噪音在短距离内迅速进行缓冲衰减的环保型爆破挤淤筑堤方法，该方法可以用于养殖区、近居民区及其它对环保要求较高的区域。

[0006] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种环保型爆破挤淤筑堤方法，包括以下步骤：

[0007] ①首先根据地质勘探报告、土工计算原理和堤身设计高度确定堤身抛填高度，然后根据堤身抛填高度和堤身设计断面，计算堤身抛填宽度，再根据实际工程的地质情况，施工状况和坡上重复抛填情况，确定抛填进尺长度；

[0008] ②首先根据爆炸法处理水下软基经验公式q′L=q0LHHmw和 计算堤头爆填单位长度药量，其中q′L表示线布药量；q0表示爆炸挤淤单位体积淤泥的耗药量，其取值范围为0.2～0.3；LH表示一次推填的抛填进尺长度，Hmw表示计入覆盖水深的折算淤泥厚度；Hm表示包含淤泥包隆起高度的置换淤泥厚度；rm表示水重度；rw表示淤泥重度；Hw表示覆盖水深，即泥面以上的水深；然后根据堤头宽度确定一次爆破的总药量，最后根据总药量确定相应的布设炸药包的孔数和单孔炸药包的装药量；

[0009] ③将每孔炸药包中的炸药按照从上到下的顺序分为均匀间隔开的多个炸药单元，在最底层的一个炸药单元的底部固定设置气垫层；

[0010] ④根据每次爆破的总药量，以爆破最小影响范围为基础，确定爆破震动影响区域；并以此确定爆破的单段最大炸药量，其中单段最大炸药量根据公式 计算，Q为单段最大炸药量；V为安全允许震速；R为爆破震动影响区域控制最大距离；K、均为与爆区的地质、地形条件有关衰减参数，K的取值范围为50～350，的取值范围为1.3～2；

[0011] ⑤根据波克罗夫斯基公式 计算非电毫秒延时雷管的微差时间Δt，其中a表示孔间距；cp表示压应力波传播速度；t1表示深孔内爆炸压力作用时间，其经验值为q表示单孔炸药包的装药量；

[0012]上
式计算结果为整数取其值，若是非整数则按照进一法取其整值；

[0013] ⑦抛填石料；

[0014] ⑧沿着抛石与周围淤泥的泥石交界线附近指定深度处布设炸药包，并爆破；

[0015] ⑨在已沉降抛石的基础上重复步骤⑦～⑧，直至在保证全部抛石完全落底。

[0016] 所述的步骤④中各炸药单元为球形药包。

[0017] 所述的步骤④中相邻两个炸药单元之间的间距为8cm～15cm，每个炸药单元的耦合系数为0.4～0.9，导爆索贯穿各个炸药单元，气垫层垂直于各个炸药单元，各个炸药单元和气垫层装在圆柱形空心装药器中。

[0018] 炸药为乳化炸药，气垫层为尼龙气囊。

[0019] 与现有技术相比，本发明的优点在于通过将每孔炸药包中的炸药按照从上到下的顺序分为均匀间隔开的多个炸药单元，在最底层的一个炸药单元的底部固定设置气垫层，并结合采用分段依次爆破炸药包的方式，将爆破产生的强烈地震波、高压冲击波以及高分贝噪音在短距离内迅速进行缓冲衰减，适用范围更加广泛，本发明的方法可以用于养殖区、近居民区及其它对环保要求较高的区域；

[0020] 当炸药包中各个炸药单元为球形药包时，可以将爆破震速降低40%～60%；

[0021] 当相邻两个炸药单元之间的间距为8cm～15cm，每个炸药单元的耦合系数为0.4～0.9，导爆索贯穿各个炸药单元，气垫层垂直于各个炸药单元，各炸药单元和气垫层装在圆柱形空心装药器中时，可降低震速，延长地震波的传播时间，抑制爆破震动的传播距离。

附图说明

[0022] 图1为本发明的炸药包的示意图；

[0023] 图2为爆破施工方法的平面示意图；

[0024] 图3为爆破施工方法的横断面示意图。

具体实施方式

[0025] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

[0026] 实施例一：一种环保型爆破挤淤筑堤方法，包括以下步骤：

[0027] ①首先根据地质勘探报告、土工计算原理和堤身设计高度确定堤身抛填高度，然后根据堤身抛填高度和堤身设计断面，计算堤身抛填宽度，再根据实际工程的地质情况，施工状况和坡上重复抛填情况，确定抛填进尺长度；

[0028] ②首先根据爆炸法处理水下软基经验公式q′L=q0LHHmw和 计算堤头爆填单位长度药量，其中q′L表示线布药量，单位为Kg/m；q0表示爆炸挤淤单位体积淤泥的耗药量，其取值范围为0.2～0.3，单位为Kg/m3；LH表示一次推填的抛填进尺长度，单位为m，Hmw表示计入覆盖水深的折算淤泥厚度，单位为m；Hm表示包含淤泥包隆起高度的置换淤泥厚度，单位为m；rm表示水重度，单位为Kg/m3；rw表示淤泥重度，单位为Kg/m3；
Hw表示覆盖水深，即泥面以上的水深，单位为m；然后根据堤头宽度确定一次爆破的总药量，最后根据总药量确定相应的布设炸药包5的孔数和单孔炸药包5的装药量；

[0029] ⑧将每孔炸药包中的炸药按照从上到下的顺序分为均匀间隔开的多段炸药，在最底层的炸药单元的底部固定设置气垫层；

[0030] ④根据每次爆破的总药量，以爆破最小影响范围为基础，确定爆破震动影响区域；并以此确定爆破的单段最大炸药量，其中单段最大炸药量根据公式 计算，Q为单段最大炸药量(kg)；V为安全允许震速(cm/s)；R为爆破震动影响区域控制最大距离(m)；K、 均为与爆区的地质、地形条件有关衰减参数，K的取值范围为50～350，的取值范围为1.3～2；各炸药单元为球形药包，相邻两炸药单元之间的间距为15cm，每个炸药单元的耦合系数为0.9，导爆索2贯穿各炸药单元，气垫层3垂直于各炸药单元，各炸药单元和气垫层3装在圆柱形空心装药器中；炸药为乳化炸药，气垫层3为尼龙气囊；爆区不同岩性的K、值如表1所示；

[0031] 表1

[0032]

[0033] ⑤根据波克罗夫斯基公式 计算非电毫秒延时雷管的微差时间△t，其中a表示孔间距，单位为m．cp表示压应力波传播速度，单位为m/s；t1表示深孔内爆炸压力作用时间，其经验值为 单位为s；q表示单孔炸药包5的装药量，单位为kg；

[0034]上式计算结果为整数取其值，若是非整数则按照进一法取其整值；

[0035] ⑦抛填石料；

[0036] ⑧沿着抛石与周围淤泥的泥石交界线附近指定深度处布设炸药包5，并按下起爆器4进行爆破；

[0037] ⑨在已沉降抛石的基础上重复步骤⑦～⑧，直至在保证全部抛石完全落底。

[0038] 实施例二：一种环保型爆破挤淤筑堤方法，包括以下步骤：

[0039] ①首先根据地质勘探报告、土工计算原理和堤身设计高度确定堤身抛填高度，然后根据堤身抛填高度和堤身设计断面，计算堤身抛填宽度，再根据实际工程的地质情况，施工状况和坡上重复抛填情况，确定抛填进尺长度；

[0040] ②首先根据爆炸法处理水下软基经验公式q′L=q0LHHmw和 计算堤头爆填单位长度药量，其中q′L表示线布药量，单位为Kg/m；q0表示爆炸挤淤单位体
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积淤泥的耗药量，其取值范围为0.2～0.3，单位为Kg/m ；LH表示一次推填的抛填进尺长度，单位为m，Hmw表示计入覆盖水深的折算淤泥厚度，单位为m；Hm表示包含淤泥包隆起高度
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的置换淤泥厚度，单位为m；rm表示水重度，单位为Kg/m ；rw表示淤泥重度，单位为Kg/m ；
Hw表示覆盖水深，即泥面以上的水深，单位为m；然后根据堤头宽度确定一次爆破的总药量，最后根据总药量确定相应的布设炸药包5的孔数和单孔炸药包5的装药量；

[0041] ③将每孔炸药包中的炸药按照从上到下的顺序分为均匀间隔开的多段炸药，在最底层的炸药单元的底部固定设置气垫层；

[0042] ④根据每次爆破的总药量，以爆破最小影响范围为基础，确定爆破震动影响区域；并以此确定爆破的单段最大炸药量，其中单段最大炸药量根据公式 计算，Q为单段最大炸药量(kg)；V为安全允许震速(cm/s)；R为爆破震动影响区域控制最大距离(m)；K、均为与爆区的地质、地形条件有关衰减参数，K的取值范围为50～350，的取值范围为1.3～2；各炸药单元为球形药包，相邻两炸药单元之间的间距为8cm，每个炸药单元的耦合系数为0.4，导爆索2贯穿各炸药单元，气垫层3垂直于各炸药单元，各炸药单元和气垫层3装在圆柱形空心装药器中；炸药为乳化炸药，气垫层3为尼龙气囊；爆区不同岩性的K、值如表2所示；

[0043] 表2

[0044]

[0045] ⑤根据波克罗夫斯基公式 计算非电毫秒延时雷管的微差时间△t，其中a表示孔间距，单位为m；cp表示压应力波传播速度，单位为m/s；t1表示深孔内爆炸压力作用时间，其经验值为 单位为s；g表示单孔炸药包5的装药量，单位为kg；

[0046]l
上式计算结果为整数取其值，若是非整数则按照进一法取其整值；

[0047] ⑦抛填石料；

[0048] ⑧沿着抛石与周围淤泥的泥石交界线附近指定深度处布设炸药包，并按下起爆器4进行爆破；

[0049] ⑨在已沉降抛石的基础上重复步骤⑦～⑧，直至在保证全部抛石完全落底。

[0050] 上述所有实施例中，爆破总药量为一次起爆的所有药量，单孔药量为堤头每个孔的药量，单段最大炸药量为根据安全影响范围确定对周边不造成破坏，利用毫秒雷管分段后的每段单响药量上限值，其中爆破总药量＝单孔药量*孔数，爆破总药量＝单段最大炸药量*分段数，单段最大炸药量控制几个单孔药量：单孔药量*孔数＝单段最大炸药量*分段数。