[发明专利]复合式堤头一次成型爆破软基处理的方法

权利要求书

1.一种复合式堤头一次成型爆破软基处理的方法，其特征在于，首先，运用“两点控制法”计算堤顶抛填宽度、第二层台阶面抛填宽度的各特征尺寸，通过设计复合式堤头，控制抛填形状；

其次，在堤头和堤侧周围间隔一定距离同时布置炸药包，通过炸药的爆炸对周围淤泥产生强烈的冲击，破坏淤泥分子间的粘结力，使淤泥在一定时间内丧失承载力，抛填石料下沉并向药包埋置方向滑动，使堤头爆填与堤侧爆填一次完成，爆破后经抛填石料，可直接铺设护面块石，避免堤身未安装护面石前长时间裸露，降低风浪对未完成堤身的侵蚀。

2.根据权利要求1所述的方法：其特征在于，具体步骤如下：

步骤1.首先根据地质勘探报告、堤身设计高度确定堤身抛填高度，运用“两点控制法”，计算堤顶抛填宽度、第二层台阶面抛填宽度的各特征尺寸，设计复合式堤头，控制抛填形状；

步骤2.计算堤头和堤侧的爆炸参数:

     2.1堤头爆炸参数

a.首先根据公式（1）计算出堤头的线装药密度                                                ,单位m  ,

      (1)

式中：q₁为堤头炸药单位体积耗药量，q₁=0.1~0.2kg/m³；

为堤头循环进尺，m；H为抛填石料、水、淤泥厚度的折算值；

根据公式（2）计算折算值H，

                          （2）

式中，h₁为淤泥自然厚度，m；h₂为水深，m；h₃为抛石体厚度，m；

为抛石体作用对爆破效果影响的修正系数，取0.35~0.45，

为水深折合成淤泥的厚度系数；   根据公式（3）计算厚度系数 K， 

                                  （3）                                                                                                 式中，--淤泥密度，kg/m³；--水密度，kg/m³；

b.根据公式(4)计算堤头炸药量Q_1  ,单位kg，

     （4）

式中，为与水深有关的炸药量修正系数，当 h₂=0~7米时=1-h₂/35，当h₂=7~20米时=1-（20-h₂）/65；为线装药密度，kg/m；L₁为堤头装药宽度，m；

c.堤头炸药孔间距b₁=2~5m  ； 

d.装药深度Hs=（0.6~0.7）H；

2.2堤侧爆炸参数:

a.根据公式（5）计算堤侧的线装药密度，单位m，

    （5）

式中：q₂为堤侧炸药单位体积耗药量，q₂=0.10~0.2kg/m³；

为侧向药包作用下堤身向外扩展宽度，=0.6，m；

根据公式（6）计算折算值H，

                         （6）

式中，h₁为淤泥自然厚度，单位m；h₂为水深，单位m；h₃为抛石体厚度，单位m；

为抛石体作用对爆破效果影响的修正系数，取0.35~0.45，

为水深折合成淤泥的厚度系数；   根据公式（7）计算厚度系数 K， 

                                  （7）                                                                                                  式中，--淤泥密度，kg/m³；--水密度，kg/m³；

b.根据公式(8)计算堤头炸药量Q_2  ,单位kg，

    （8）

式中，为与水深有关的炸药量修正系数，当 h₂=0~7米时=1-h₂/35，当h₂=7~20米时=1-（20-h₂）/65；--堤侧线装药密度，L₂--堤侧爆破装药长度，取2，m；

c.堤头炸药孔间距b₁=2~5m ；  

d.装药深度Hs=（0.6~0.7）H；

步骤3.根据步骤2计算的炸药包设计重量及装药深度在堤头和堤侧依次布设炸药包，并运用先进的毫秒延期技术使堤头先起爆，为堤侧的爆破提供淤泥流动的空间，堤头爆填与侧爆填一次完成，使得爆破挤淤处理后堤身落底和水下平台一次成型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述两点控制法步骤如下：

1.上点：

1.1根据公式（8）计算爆前上顶内侧抛填宽度X_内，

X_内=a_内+max(x₁，x₂)     （8）

a_内为堤身最终成型断面在爆填高程时堤顶面轴线内侧宽度；

x₁为车辆通行道路宽度要求的最小值；

x₂为波浪、风浪要素及工期影响因素的调整值，；

式中：H₁为堤前波浪高度；H₂为平均风浪高度；_内为堤身内侧考虑波浪、风浪要素的调整值，_内=1；   

为工期影响指数，=0~2m；

1.2根据公式（9）计算爆前上顶外侧抛填宽度 X_外，

X_外=a_外+max(x₁，x₃)      （9）

式中：a_外为堤身最终成型断面在爆填高程时堤顶面轴线外侧宽度；

X₃为考虑波浪、风浪要素及工期影响因素的调整值；

_外--堤身外侧考虑波浪、风浪要素的调整值，_外=2；

下点：

2.1根据公式（10）计算爆前下底内侧抛填宽度 Y_内，

                 （10）

式中，b_内为堤身最终成型水下平台轴线内侧宽度；

为爆填后淤泥包隆起造成的石料损失量的调整值，=H₃/tan；

式中，为侧向药包作用下堤身向外扩展宽度， =0.6；

2.2根据公式（11）爆前下底外侧抛填宽度Y_外，

           （11）

式中：b_外为堤身最终成型水下平台轴线外侧宽度。