水下爆炸夯实抛石体施工方法及质量检查

（1）基本原理。爆炸夯实是在水下块石或砾石地基和基础表面布置裸露或悬浮药包，利用水下爆破产生的地基和基础振动使地基和基础得到密实的方法。

施工时将药包放置在堆石体或砾石地基基础上，或在其上方一定高度的水中，用等距离布置点阵式平面药包。药包爆炸后，将产生冲击波和强烈的振动，在爆炸冲击波和强烈振动下，引起堆石体石块之间的错位，造成抛石体棱角变形断裂，随之石块之间相对位置变化发生位移，使孔隙率减少。同时，药包爆炸的一部分能量转化为地震波，抛石基床出现颠簸和摇晃，使整个抛石体在地震波作用下向淤泥中运动，将淤泥从堆石体侧面挤出，其中一小部分淤泥又挤入到堆石体缝隙中。由于膨胀气体产生的高压作用将使抛填体受到“锤击”效应，使抛填体进一步密实。水下爆破夯实抛石体实际上是爆炸引起的冲击波、高压气体脉动、地震波及流体运动与抛石体相互作用的结果。

爆炸夯实的适用范围应同时符合下列条件：①地基和基础应为块石或砾石；②起爆时药包中心至水面的垂直距离h1应满足式（5-52）要求；③夯实厚度不宜大于12m，当起爆药包在水面下的深度大于计算值的20%时，夯实厚度可适当增加，但不得超过15m；当石层过厚或小于式（5-51）的计算值时，应分层抛填，分层爆破夯实。

式中　h1——药包中心至水面的垂直距离，m；

　　　q2——单药包药量，kg。

（2）药量计算。

1）单药包炸药量q2，按式（5-53）计算：

式中　q0——爆破夯实单耗，指爆破压缩单位体积石体所需的药量，可取4.0～5.5kg/m3，对较松散石体取大值，较密实石体取小值；

　　　a、b——药包间距、排距，m；

　　　H——爆破夯实前石层平均厚度，m；

　　　η——夯实率，对没有前期预压密的石体可取10%～20%，对有前期预压密的石体视预压密程度作适当折减；

　　　n——爆破夯实遍数，对没有前期预压密的石体可为3～4遍，对有前期预压密的石体可取2～3遍。

2）一次起爆药量应按爆破安全距离取用，在满足安全距离的前提下，一次起爆药量应尽量大些。

3）药包平面布置宜取正方形网格布置，间、排距可取2～5m，当压密层厚度大时取大值，反之取小值；多次爆夯时，各次爆夯药包应采用插开布置或在平面上均匀布置的形式。(www.xing528.com)

4）药包悬高h2应满足计算式（5-54）要求：

式中　h2——药包悬高，即爆破夯实药包中心在石面以上的垂直距离，m；

　　　q2——单药包药量，kg。

5）在平面上分区段爆破夯实时，近邻区段布药应搭接一排药包。

（3）施工。

1）施工工艺。爆夯实施前应进行抛石基床的验收与复测，要求基床开挖的深度和尺寸满足设计要求，淤泥符合设计及规范规定，并准确测量爆前基床顶面高程。爆夯施工工艺流程见图5-13。

2）药包制作。爆夯施工宜用2号岩石乳化炸药，按照爆破设计的重量和数量制作药包。在一个编织袋内填装乳化炸药并插入用导爆索制成的起爆体，将导爆索从编织袋的侧上方引出，编织袋内放人适量的塑料泡沫使药包能在水中浮起，扎紧编织袋口。在另一编织袋内装适量的砂石作为配重袋，配重袋和药包用绳索连接，沉到基床表面，坠住炸药包，连接绳的长度即为药包悬高。为保证药包位置准确，配重应不小于药包的浮力。

3）布药。船上布药时一次并联一排药包，可通过GPS测量定位，利用绳索同步定点送放药包到基床部位，然后脱开绳索。此种布药方法以两个同步确保布药准确，第一将绳索控制的一排药包同时由船舷一侧放置于水面上，根据测量确定的药包位置进行布置；第二按一个较均匀的速度放绳索将调整好的药包放到该基床部位。这种方法用在流速较小的工程中，施工简单，操作方便。然后连接每排药包的支线导爆索和各排的主干导爆索。主干线导爆索采用双股，其长度根据设计布药宽度和水深确定。也可修建水上平台；实施布药连线。

（4）质量监测。

1）施工质量要求：①详细记录爆夯施工前后的各种资料，包括抛填石料质量和方量、爆破前后断面测量数据、药包位置、基床爆夯的沉降观测记录等；②爆破施工应符合相应的质量标准，一般情况下顶层抛石爆夯前顶面局部高差不大于50cm，单药包药量允许偏差不大于5%，药包平面位置偏差不大于药包间距的10%，药包悬高偏差不大于设计悬高的5%等。

2）爆夯质量检查方法。夯沉率检查时可采用水砣、测杆、测深仪等方法。水砣测深适用于风、浪、回流和水深较小的工程；测杆测深适用于风、浪、回流较大，无回淤，水深一般的工程；测深仪特别适用于风、浪、流和水深较大的工程。采用水砣或测杆测深时，每5～10m设一个断面且不少于3个断面，1～2m设一个测点且不少于3个测点；测深仪测深，断面间距可取为5m且不少于3个断面。当爆后有较严重的地基基础边坡坍塌时，测深范围必须包括全边坡。

3）注意事项：①每炮准爆率应不低于90%，小于60%应补爆一次，在60%～90%之间应局部补爆；②爆后基床平整，不产生大的爆坑；当石层表面出现明显爆坑时需补抛整平，如果补抛厚度大于50cm且范围大于1个布药网格时，应采用减半药量的药包在原位补爆一次；③上部工程完工后，应设置必要的沉降位移观测点。

图5-13　爆夯施工工艺流程图