[发明专利]环保型爆破挤淤软基处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及爆破挤淤软基处理的一种环保技术，适用于养殖区、近居民，以及其它环保要求较高的区域进行爆破挤淤软基处理施工。

背景技术

爆破挤淤法技术是建设部推广的建筑业十项新技术之一，我国沿海地区多有较厚的海积淤泥质黏土层，如基础处理采用清除淤泥，不仅造价高，而且技术难度大；而爆炸挤淤法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、造价少及沉降量小等特点，技术经济效益极其显著。目前海洋工程中爆破挤淤置换淤泥最大厚度已经超过20 m，并有越来越深的趋势。随着置换淤泥深度的增加，为了取得良好的爆破挤淤效果，增加单段起爆药量和总药量都不可避免，但药量增加也导致爆破时产生的强大冲击波、强烈震动以及高分贝噪音，对海洋生物及环境、周边居民生活及建筑物造成大的影响，因此目前常规爆破挤淤工艺不宜用于一些养殖区、近居民区、环保要求较高的区域。

发明内容

为了解决爆破挤淤水下爆破时产生的高压冲击波、强烈震动波以及高分贝噪音，本发明提供一种新型的环保型爆破挤淤筑堤施工方法，采用先进的技术及工艺降低高压冲击波、震动波以及高分贝噪音使其在短距离内衰减，解决了爆破挤淤施工对海洋生物及环境、周边居民生活及建筑物造成的影响。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

环保型爆破挤淤筑堤施工方法从爆破冲击波能量及传播介质入手，降低爆破冲击波能量，改变爆破影响传递途径，阻断冲击波的传播介质，具体采用如下三种措施。

一、采用非电毫秒延时雷管进行微差爆破降低爆破冲击波能力，因震动与最大单响药量成正比，因此将一次爆破药量分成多段采用非电毫秒延时雷管起爆，这样在总药量不变的情况下，将一次爆破分隔成多段其间隔在几十到几百毫秒不等，前后爆破冲击波的相位互相干扰而抵消，大大降低了冲击波的强度；根据每次爆破的总药量，以爆破最小影响范围为基础（由附近建筑物及居民生活决定），确定爆破震动影响区域，再依次确定非电毫秒延时雷管的单段药量及微差时间，进行非电毫秒延时雷管选择。

单段最大药量根据萨道夫斯基公式按下式计算：

式中 ：Q为最大单段药量(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、а均为与爆区的地质、地形条件有关的衰减参数。

微差时间按产生应力波叠加作用确定（波克罗夫斯基公式）：

式中：—孔间距，m；

—压应力波传播速度，m/s；

—深孔内爆炸压力作用时间，其经验值为5，s；

—深孔装药量，kg。

按此式计算实践证明一般偏小，对于爆破挤淤，若微差时间过小，必然会加大地震效应；若微差时间过大，虽然减小地震效应，但又会影响挤淤效果。因此，微差时间还需结合工程现场进行试验合理选择。

非电毫秒延时雷管段数按下式计算：

上式计算结果为整数取其值，若是小数则进一法取值；

采用非电毫秒延时雷管微差爆破，前后爆破声波的相位也互相干扰，也将噪音分贝降低，这样大大降低了爆破震动对周围建筑物、居民、海洋生物的影响。

二、利用潮位特征和爆破后堤头的淤泥包改变爆破影响传递途径，在低潮位堤头淤泥包露出水面以后进行爆破，通过堤头淤泥包将水下爆破改为露滩爆破，将海水隔离在爆破直接作用区外，这样爆破能量就不能直接作用于海水，经过爆破位置淤泥的阻断，传递至海水时冲击波的能量大大减弱，也就降低了冲击波对海洋生物的影响。

三、隔断传播介质衰减冲击波能量，采用隔断传播介质（海水）衰减冲击波能量方法，在海堤爆破点周围设置一圈气泡膜，从海底到海水表面制造一系列气泡幕，气泡幕在水中形成气液两相流，使爆炸时产生的水中冲击波的一部分能量在压缩介质（杂乱无章的气泡表面）漫反射散失；一部分能量被压缩气泡吸收转化为内能，随后消耗在气泡膨胀过程中，从而衰减水中冲击波的作用。根据爆破总药量及单端起爆药量的多少，在爆炸点半径大于20米外的海底布置一根或多排平行带两排小孔的管子，排气管采用50~75mm，排气孔直径为1.2~2mm,孔间距为25~50mm，将这些管道与空气压缩机相连（压力根据水深确定，一般控制在300~600KPa），高压空气从这些管道的排气孔孔中排出形成气泡并上升，在海水中形成气泡幕。