一、机理探讨
水下爆炸处理软基的机理主要是，炸药在抛石体前方的淤泥中爆炸后，在爆炸空腔压力及震动作用下，抛石体连同水和淤泥形成泥石流向爆坑内坍塌，产生泥下“石舌”；爆后的石体断面较缓，通常为1:3~1:5。淤泥在爆炸时被扰动，部分淤泥被抛起，在下落过程中与水混合，呈含水量很高的流动状。其后继续抛石，“石舌”上的淤泥被挤走；下面再循环爆炸、抛石挤淤过程，逐渐形成达到持力层的完整抛石体。 陆上爆炸处理软基的机理与水下完全不同，因为无水时爆炸软土层难以形成泥石流，也不能形成坡度很缓的泥下“石舌”，所形成的边坡形状与水下爆炸时恰恰相反，呈倒梯形。它在前方淤泥包的反压作用下，处于相对稳定状态。陆上爆炸的主要动力不再是爆炸空腔压力，而是爆炸震动力和石体的自重压力。据研究，在爆炸瞬间，爆炸近区的震动加速度可达8~10g(g为重力加速度)，这就是说爆炸近区的石体，相当于瞬间自重增加至8~10倍在产生挤淤作用。所以，淤泥上石体堆积越高，爆炸后的挤淤效果就越好。用爆炸法处理陆上软基的工程效果，为多次爆炸震动作用产生效果的叠加，每次爆炸均可在爆源50~100m范围内引起石体密实并下沉。合理安排石体抛填及爆炸顺序，可以提高工程效果。 根据爆炸挤淤的作用机理，淤泥面上的水头越高，爆炸的效果越好。福(鼎)宁(德)高速公路于2001年10月在K111+650~K111+750路段采用该项技术进行了海湾滩涂软基的处理。由于试验段位于潮间带，天然地面高潮时水深约2m，低潮时无水，且淤泥厚度大，在抛填及爆炸处理时，将有大量淤泥隆起，堆积在公路两侧，加之工程所处风浪水流较小，隆起的淤泥包被海水稀释带走的比例较小。淤泥不被水稀释，其含水量不但得不到提高，反而在风吹日晒作用下变得坚硬；下一循环抛石时，爆坑处的淤泥不像水下爆炸时形成泥浆，由抛石挤出后被水流带走消散，而是堆积在抛石体附近。当以堤的形式(堤面宽度小于50m)进行爆炸处理软基、堤端向前推进时，堤端淤泥不会无限升高，而是向四周扩散(扩散半径约40~50m)，即淤泥向堤身两侧堆积。爆炸处理陆上软基时，大约有15%的淤泥被石体自身消化，挤入石缝中。当大面积向前推进时，淤泥只有正前方一个出路，由于随石体下沉被挤出的大量淤泥，会在石体前方形成越来越高的淤泥包，故大面积向前推进的长度是有限的。抛填过程中经常出现石体塌方，给抛石作业带来一定难度。所以，抛填爆炸的循环长度取5m，它比常规爆炸处理水下软基小20%，这是爆炸法处理陆上软基的缺点之一。 在港口工程中，用爆炸法处理水下软基的爆后断面坡度较缓，稍加整理即可达到水工的常规设计断面。石体的沉淤深度可通过爆炸方式和爆炸参数来控制。但陆上爆炸处理则不同，它的爆后断面为倒梯形，坡度一般为1:-0.5~1:-1.5，难以满足常规设计断面。因此，在施工中需要加宽抛填，以弥补泥下坡脚石体的不足。当然，爆炸过程中大量隆起的淤泥包起到反压作用，它有利于断面的稳定。
1、《高速公路软土地基处理技术》张留俊 王福胜 刘建都 著
