爆炸挤淤置换法在海堤工程中的应用

摘要 基础处理一直是海堤工程设计施工的关键，本文从工程地质，工程施工及工程投资3个方面对三门县洋市涂围垦工程海堤基础处理方式进行初步论述，以期为类似工程设计提供参考。

关键词 海堤工程；爆破挤淤；工程地质

中图分类号U656 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）89-0177-02

三门县洋市涂围垦工程具有优越的深水岸线资源、良好的围垦条件、便利的交通条件和得天独厚的水产养殖条件，工程区域是健跳港经济板块的重要组成部分，项目建设符合浙江省规划要求。基础处理一直是海堤工程设计施工的关键，笔者根据工程经验，从工程地质，工程施工及工程投资3个方面对三门县洋市涂围垦工程海堤基础处理方式进行比选。

1 工程概况

三门县洋市涂围垦工程位于三门湾健跳港南面，距三门县城海游镇约20km，距健跳镇约3km。工程围垦面积5 935亩，工程建成后近期用于综合农业开发，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）、《滩涂治理工程技术规范》（SL389-2008）和《海堤工程设计规范》（SL435-2008），近期工程等别为IV等，考虑到中远期用于发展较重要的临港工业，确定工程等别为Ⅲ等。

2 工程地质

1）根据《中国地震动参数区划图（GB18306-2001）》，工程区地震动峰值加速度

2）海堤地基特性

海堤上部Ⅰ1层淤泥属高含水量、低强度、高压缩性、排水和固结条件差以及变形量大的软土，厚度较大，是堤基沉降和抗滑稳定的主要控制层；Ⅱ1层粉质粘土为中等压缩性土，性质一般；Ⅱ2层粘土为偏高压缩性土，性质较差；Ⅱ夹层淤泥质粉质粘土为高压缩性土软土，工程地质性质差；下部Ⅲ1层粉质粘土含水量稍低，属中等压缩性土。

3 堤坝处理型式比选

海堤软土地基处理方法主要有排水板法、爆炸挤淤置换法、自然挤淤法以及钻孔灌注桩等方法。就本工程而言，采用钻孔灌注桩、振冲碎石桩大面积处理地基成本较高，且不具备应用条件。

爆炸置换法是通过爆破挤淤置换地基中一定深度内强度极低的软土层，使得地基土中可压缩层大大减少。

排水板法是利用在软土地基中打设竖向的排水板，大大缩短地基排水时间，加速地基固结速率，从而快速提高地基的承载能力。

砼薄壁筒桩复合地基法通过在地基中打设砼薄壁筒桩，与地基土联合形成复合地基。

本工程海堤地基处理型式选择爆炸挤淤置换法、排水板法和砼薄壁筒桩复合地基法进行综合技术经济比较。

3.1 爆炸挤淤置换法地基处理型式

海堤采用宽平台结构，堤顶高程8.3m，堤顶宽度6.0m。海堤迎潮面高程4.5m处设宽12.0m的消浪宽平台。海堤迎潮面堤脚高程0.0m处设宽11.8m护脚平台。海堤内侧闭气土顶高程为6.5m，顶宽3.0m，下部以1：3的坡度至高程4.0m、宽7.0m的平台。子堤顶高程2.5m，顶宽12.0m，镇压层顶高程0.0m、宽20m。

海堤堤顶迎潮面宽平台及堤顶采用C30砼结合C25细骨料砼灌砌块石护面，宽平台上部与下部陡墙均采用C30埋石砼结构。墙脚0.0m高程护脚平台靠陡墙内侧摆放5排单块重6t的C30砼扭王块，下设C25细骨料砼灌砌块石垫层，护脚平台外侧及斜坡顶部1m范围内采用C25细骨料砼灌砌块石护面，斜坡面-2.0m高程以上采用大石块理砌结合C25细骨料砼灌缝。

主堤地基爆炸置换至高程-17.0m～-11.7m，爆填堤心石底宽32.6m，最大腰宽50.0m～56.2m。

子堤地基采用排水板法处理，插入涂面深度8m～14m，间距1.4m，正方型布置，处理宽度35.0m。

3.2 排水板法地基处理型式

海堤采用混合式结构，堤顶高程8.3m，防浪墙顶高程9.1m，堤顶宽度6.0m。海堤迎潮面设宽3.6m消浪平台。海堤内侧闭气土顶高程为6.5m，顶宽3.0m，下部以1：3的坡度至高程4.0m、宽7.0m的平台，平台下部设抛石子堤。子堤顶高程2.5m，顶宽12.0m，镇压层顶高程0.0m、宽20m。

海堤迎潮面陡墙采用C30砼护面结合干砌块石棱体的型式，消浪平台安放单重6t的C30砼扭王块，下部设C25细骨料砼灌砌块石垫层，斜坡表面采用C25细骨料砼灌砌块石护面，表面-2.0m以上采用C25细骨料砼灌缝。

主堤地基排水板插入涂面深度12.0m～16.0m，间距1.2m，正方形布置，排水板处理范围70.8m～76.8m。抛石坝体范围涂面铺设一层有纺土工布，上设碎石垫层及土工格栅。

子堤处理同爆炸挤淤置换法。

3.3 砼薄壁筒桩复合地基法地基处理型式

海堤采用混合式结构，堤顶高程8.3m，防浪墙顶高程9.1m，堤顶宽度6.0m。海堤迎潮面高程4.0m处设宽3.6m消浪平台，堤脚设大石块护脚。海堤内侧闭气土顶高程为6.5m，顶宽3.0m，下部以1：3的坡度至高程4.0m、宽7.0m的平台。子堤顶高程2.5m，顶宽12.0m，镇压层顶高程0.0m、宽20m。

海堤迎潮面陡墙采用C30砼护面结合干砌块石棱体的型式；消浪平台安放单重6t的C30砼扭王块，其下部设C25细骨料砼灌砌块石垫层；镇压层斜坡表面采用C25细骨料砼灌砌块石护面，堤脚大石块单重≮1.0t，表面采用C25细骨料砼灌缝。

主堤地基砼薄壁筒桩，处理范围48.0m，桩长11.0～17.0m，砼薄壁筒桩为素砼结构，筒桩外径1.0m，壁厚12cm，筒桩间、排距均为3.0m。

子堤地基处理同爆炸挤淤置换法。

4 方案比较

海堤地基处理型式综合比较表

1）运行条件：爆炸挤淤置换法和薄壁筒桩复合地基法工后沉降比排水板法小，堤顶高程容易得到保证；

2）施工条件：工程处于无限风区，风浪较大，爆炸挤淤置换法施工度汛安全可靠性比排水板法和砼薄壁筒桩复合地基法好；

3）施工工期：排水板法施工需控制加荷速率，施工进度较慢。爆炸挤淤置换法施工进度比排水板法快，工期短；

4）工程投资：爆炸挤淤置换法海堤每延米可比性投资比排水板法高0.81万元，比砼薄壁筒桩复合地基法低1.78万元。

5 结论

三门洋市涂围垦工程采用爆炸挤淤置换法处理海堤基础具有施工进度快，占用海涂面积小、施工度汛安全可靠等优点，故本工程海堤基础处理采用爆炸挤淤置换法方案。

参考文献

[1]海堤工程设计规范（SL435-2008）.

[2]浙江省海塘工程技术规定（上、下册，1999-09-15实施）.

[3]堤防工程管理设计规范（SL171-96）.

[4]海堤工程爆炸置换法处理软基技术规范（DB33/T 839-2011）.