公路软基处理中爆破挤淤法的运用研究瞿羿

公路软基处理中爆破挤淤法的运用研究瞿羿

瞿羿

四川省凉山州公路管理局

摘要：近年来，随着基础工程迅速的发展，公路工程行业也迎来了前所未有的发展机遇与挑战。而公路工程中软基处理是十分重要的组成部分，如何科学、合理的对公路软基进行处理成为目前的研究热点。本文将通过对爆破挤淤法的详细分析，阐述爆破挤淤法的作用的机理、特点及操作方法，分析工程实例探讨其公路软基处理中的运用，以期为同类的公路软基处理提出可参考的建议。

关键词：爆破挤淤法；作用机理；操作方法；公路软基处理

1引言

近年来，伴随着基础建设的迅速发展，公路的发展也正处于快速发展阶段。目前在修建公路时，地基的稳定性决定着公路的建设质量，因此公路地基的处理显得非常重要。在施工建设过程中，软弱地基变形和路基稳定性问题成为阻碍工程建设的主要因素[1]。公路工程具有线性长、沿线基础类型复杂、穿越地貌单位多以及岩土性质特殊等特点，不良地质现象时常出现，极大地影响了公路施工进程。随着公路工程的进一步发展，在偏远地区以及山区的公路建设中，由于特殊的水文地质条件特殊，软弱地基情况越来越普遍，限制了当地的经济开发。而爆破挤淤法作为一种重要的地基处理方法，已经应用到公路软基的处理中，并且这种技术也取得了一定的成果。因此，研究公路软基处理中爆破挤淤法的运用具有十分重要的意义。

2爆破挤淤法在公路软基处理中的作用

2.1爆破挤淤法作用机理

爆破挤淤法通过根据淤泥深度设计药量安置在抛填好的堤头前方的一定位置，产生的冲击将淤泥排开向四周挤出并向上抛掷形成爆坑，抛石随即填入坑中，达到相互置换的效果。具体的作用分为三步：首先通过对软基表面进行填筑石方处理，将炸包放置在石方附近，在淤泥中药包爆炸产生爆坑，进而石方坍陷进入爆坑。最后不断重复上述过程，循环完成路基的处理加固。在爆炸过程中，对土体主要产生两方面的作用，一是气爆后的冲击将土体排出散开，并通过积压作用而形成漏斗；二是使周围土体进一步失去强度达到充分软化的效果，促进抛石迅速进行填充置换，如图1所示。

图1.爆破挤淤法作用机理图

另外，炸药包的埋设深度对公路软基的处理效率影响较大。如果药包埋设在地表上，爆炸时会在气爆点只能形成一个相对较浅的爆坑，爆炸能量散发在空气中，未能够完全利用。如果药包埋设过深时，爆炸后冲击排出的土体依旧落在原处，难以达到最佳效果。因此，药包的埋设深度对公路软基的处理具有重要的意义，探索最佳的埋设深度才能达到最高效率。

2.2爆破挤淤法应用于公路软基处理的特点

目前，爆炸法处理水下软基已成功地应用到实际工程中，比如港口工程的防波堤、护岸、码头等，其可处理的淤泥深度由原始的12m增加到现在的25m。与水下爆破相比，公路陆上在爆破时会产生大量的淤泥，这些淤泥堆积在公路的两侧，淤泥会随着水分的散失变得坚硬，在下一循环爆破时同样会产生这种情况，形成的泥浆无法被水流带走，从而在抛石附近堆积。因此，公路软基处理爆破挤淤法需要采用堤的形式进行，使淤泥向四周进行扩散，堆积在堤身的两侧，而不会一直堆积在堤端。另外，抛石本身由于缝隙的存在会消耗部分淤泥，随着爆破的不断开展，淤泥会堆积在抛石附近，形成一个大包，因此在进行大面积推进时一定要控制好施工循环长度，这也是目前公路软基处理中爆破挤淤法的一个劣势。

2.3爆破挤淤法中爆破药量的确定

爆破挤淤法中确定合适的爆破药量对公路软基处理十分重要。合适的爆破药量和埋设深度能够在淤泥中冲击出一个合适的漏斗供抛石填入。爆破所需的药量需要考虑的条件有堆石体尺寸、淤泥厚度及密度、药包距离及埋深等，根据大量的爆破研究经验表明，堆石体尺寸影响较小，可以忽略不计，只需要计算淤泥以及药包参数之间的关系，如表1所示。

3公路软基处理爆破挤淤法施工实例

3.1工程现状概况

公路工程地段位于某偏远地区，宽度为10-30m，淤泥厚度4-12m，属浅淤泥软基，地形起伏程度很大，且多为软土。地表水丰富，表面有大量的碎石土、淤泥，常年处于潮湿状。路面土体的含水量超过相关标准，具有易触变性、高压缩性以及透水性差等特点，并不具备直接作为路基持力层的条件。因此，作为本文的工程研究实例，具体分析施工工艺。

3.2爆破参数的选择

本工程设计要求中堤心石落底宽度为15m，根据以往经验，布药的宽度微设计落底宽度值的1-1.5倍，因此，本布药宽度取18m。单响药量根据公式Q=K1bD2（K1为药量系数，一般取0.2-0.4；b为单炮进尺；D为需要置换的淤泥厚度）计算确定为42kg。堤头爆填药包的间距，一般满足如下关系：

a=1.4K2（0.062Q1/3）（式中：K2为药包作用范围系数，一般取10-12；Q为单药包重量，0.062Q1/3值为球形药包的半径）。单药包重12.5kg，药包间距取为2.1m。装药深度按规范要求选取，药包的作用是强烈震动土体，而不是完全抛开淤泥，从而破坏土体的原有结构，使其丧失结构强度。因此一般取淤泥厚度的0.4-0.5倍，装药深度则取8.5m。由于工程位置处于偏于地区，但起爆网络的爆破区域距离水利设施较近，必须采取安全可靠的防震控制措施，以确保水利设施的安全。工程实例中采用分段微差爆破，每一段包含两个药包，每段分段差应大于300毫秒，总共分为1、4、8、11段，采用导爆索作为药包起爆体，用防水胶布将导爆索的两端密封，防水胶布绑扎两道，形成起爆体[2]。

3.3公路软基处理爆破挤淤法施工工艺

公路软基处理爆破挤淤施工工艺的施工步骤包括堆石、布药、提心爆填、边坡爆填、超高淤泥包清理、边坡补抛以及检测等，具体工艺流程如图2所示。其中抛填、布药和爆破的循环施工是工艺中最重要的组成部分。抛填通常是采用相对特大粗粒土中的砾类土，它是一种散粒体，另外利用细粒土对孔隙进行填充，使密实度能够有效得到加高，增强其基础承载力。布药直接关系到爆破质量的好坏，炸药的放置位置与埋设深度直接影响到效率，因此，要在确保安全的基础上尽可能的将防水药包安置在深度和位置都合适的淤泥中。公路工程布药与水上布药不同，不能使用水上布药的相关设备，但具有伸臂能力的履带机械可以被使用，使其沿着施工便道进行合理布药。反铲挖掘机作为实例中采用的布药设备，首先把药包放在药器内，挖掘机就位，在反作用下套管下沉到制定位置，药包直径要比套管略小[3]。

图1.爆破挤淤法工艺流程图

4爆破挤淤法施工质量检测

在工程质量检测中，主要采用钻孔检测、静载试验检测、地质雷达测试、试验现象分析。本工程实例主要采用钻孔检测与静载试验检测，钻孔检测被用来查看工程的地层分布情况，碎石抛石层粒径存在大小不一的情况，厚度约为16m左右，孔隙内有淤泥，处于饱和状态；钻孔2和钻孔1情况大致类似，符合实际情况。此次静载试验检测试验点设为5个，压板面积为0.2m2，通过利用沙袋对压板分级施加压力，对公路地基的沉降实际情况记录分析。在5个测试点的测试结果表明，地基承载力符合《建筑地基处理技术规范》（JGJ-91），因此，该工程满足设计要求。

5结语

随着我国公路基础工程行业的不断发展，公路软基处理中爆破挤淤法的运用也越来越广。本文通过对公路软基中爆破排淤法的分析，深入阐释了爆破挤淤法在公路软基处理中的作用，结合工程实例，总结了施工中爆破参数的确定方法以及具体的施工工艺，进一步地提出施工质量检测方法，验证了爆破挤淤法运用于公路软基处理的可行性，以期为公路软基处理方法提供新的思路。

参考文献：

［1］王健.公路软基的施工技术及处理方法分析[J].城市建设理论研究，2017，（7）：226-226.

［2］王冬梅.浅谈爆破排淤填石法在公路软基处理中的应用[J].河南建材，2016，（5）：22-24.

［3］黄树才，刘守坤.山区高速公路沟谷软基处理[J].科技信息，2014，（13）：335-391.