DB33/T 839-2011 海堤工程爆炸置换法处理软基技术规范

ICS27.140

P58

DB33

浙江省地方标准

DB33/T839—2011

海堤工程爆炸置换法处理软基技术规范

Technicalspecificationsonblastingreplacementmethodforsoft

foundationtreatmentinseawallengineering

2011-10-09发布2011-11-09实施

浙江省质量技术监督局发布

DB33/T839—2011

目次

前言.................................................................................................................................................II

引言................................................................................................................................................III

1总则.........................................................................................................................................1

2术语.........................................................................................................................................2

3基础资料.......................................................................................................................................3

3.1水文气象............................................................................................................................3

3.2地形测量............................................................................................................................3

3.3地质勘察............................................................................................................................4

3.4石料勘查............................................................................................................................4

4设计...........................................................................................................................................6

4.1一般规定............................................................................................................................6

4.2上部结构............................................................................................................................7

4.3软基置换处理设计............................................................................................................8

4.4龙口置换设计....................................................................................................................8

4.5稳定分析..........................................................................................................................10

5施工.........................................................................................................................................11

5.1一般规定..........................................................................................................................11

5.2施工组织..........................................................................................................................11

5.3施工程序..........................................................................................................................12

5.4施工工艺..........................................................................................................................13

6质量检验和评定.........................................................................................................................15

6.1一般规定..........................................................................................................................15

6.2施工质量检验..................................................................................................................15

6.3施工质量评定..................................................................................................................15

7建设管理.....................................................................................................................................17

附录A整体稳定计算方法.........................................................................................................18

附录B爆炸处理参数计算方法.................................................................................................21

附录C爆填堤心石单元工程质量评定表和爆炸处理软基工程检验单...................................23

附录D海堤标准断面参考图例...................................................................................................25

附录E本规范用词用语说明........................................................................................................28

I

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前言

本标准是根据浙江省水利厅2007年度科技项目计划(项目编号为SI0703)和浙江省质量

技术监督局“关于印发2009年第二批省地方标准制修订计划的通知”(浙质标发〔2009〕189

号)的要求，由浙江省围垦技术中心、浙江省水利水电工程质量与安全监督管理中心及宁波

科宁爆炸技术工程有限公司并会同有关单位共同编制而成的。本标准共7章17节114条和4个

附录，内容包括总则、术语、基础资料、设计、施工、质量检验和评定、建设管理等。

本标准由浙江省水利厅提出并归口。

本标准在执行过程中的有关意见和建议请反馈给主编单位(地址：杭州市中山北路588

号东风大厦13F，邮编：310014)，以便修订时参考。

本标准主编单位、副主编单位、参编单位及主要起草人名单：

主编单位：浙江省围垦技术中心

副主编单位：浙江省水利水电工程质量与安全监督管理中心

宁波科宁爆炸技术工程有限公司

参编单位：浙江中水工程技术咨询中心

浙江省水利水电勘测设计院

浙江广川工程咨询有限公司

浙江省钱塘江管理局勘测设计院

温州市水利局

温州市水利水电工程质量监督站

洞头县农林水利局

本标准主要起草人：金利军吴保旗朱小敖华伟南江礼茂

陈玲袁文喜陈秀良潘桂娥郑烨

庄峥嵘林登荣蒋昭镳方子杰沈林杰

II

DB33/T839—2011

引言

本标准的制定旨在规范和指导爆炸置换法处理软基技术在浙江省海堤工程建设中的应

用，促进海堤工程技术的进步。

本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及到2.0.2、4.3.6、5.1.4、

7.0.4条款及附录B中“爆炸处理参数计算方法”与“控制加载爆炸挤淤置换法”（专利号：

ZL03119314.5）相关的专利的使用。

本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。

该专利的持有人已向本文件的发布机构保证，他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条

款和条件下，就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案。

相关信息可以通过以下联系方式获得：

专利持有人姓名：江礼茂

地址：北京市朝阳区科学园708楼401室，邮政编码100101。

请注意除上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识

别这些专利的责任。

III

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1总则

1.0.1为规范和指导爆炸置换法处理软基技术在浙江省海堤工程建设中的应用，促进海堤

工程技术的进步，制定本规范。

1.0.2本规范主要适用于石料来源有保障、工程建设影响范围内不存在环境制约因子的海

堤工程，防波堤、促淤坝、丁坝等其它类似工程建筑物可参照使用。

1.0.3爆炸置换法处理软基技术应用时应根据工程地形、水文地质条件，建筑材料及经济、

社会环境情况等经技术经济综合比较后确定。

1.0.4在海堤等工程建设中应用该项技术时，应充分发挥该技术的优点，做到安全可靠、

经济合理、施工和管理方便。

1.0.5采用爆炸置换法处理软土地基的海堤工程建设除要求符合本规范外，还应符合国家

和我省现行的其它有关标准的规定。

1.0.6本规范主要引用标准如下：

《爆破安全规程》（GB6722）；

《水运工程爆破技术规范》(JTS204)；

《滩涂治理工程技术规范》（SL389）；

《海堤工程设计规范》（SL435）。

1

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2术语

2.0.1爆炸置换法——采用炸药爆炸的方法一次或数次在极短的时间内将地基一定深度和

范围内的软土置换成抛石体(或石渣、砂石等混合物，预先抛填在软土地基表面，下同)的一

种软基处理施工方法。

2.0.2控制加载爆炸挤淤置换法——简称“爆炸挤淤置换法”，通过控制堤身抛填高度、

宽度、进尺及爆炸参数，利用炸药爆炸产生的能量对地基和抛石体的综合作用效果，使抛石

体在自重荷载及炸药爆炸产生的附加动载作用下，将抛石体“挤压”入软土地基中；经过一

次或数次爆炸置换作用，最终形成设计要求的抛石断面结构的一种施工工法。

2.0.3爆破排淤填石法——在抛石体外缘一定距离和深度的软土地基中埋放药包群，起爆

瞬间在淤泥中形成空腔，抛石体随即坍塌充填空腔形成“石舌”，从而使抛石体一次到达硬

土层达到泥石置换目的的一种施工工法。

2.0.4爆填堤心石——在设计海堤上预先抛填并经爆炸置换法处理的抛石体之总称，是一

个由抛石混合料组成的松散体结构，包括爆炸置换作业后形成的涂面以下基础抛石混合体与

涂面以上兼作堤身抛石混合体之和。

2.0.5落底式结构——爆填堤心石基础落在基岩、砂性土、老黏土等硬土层上时的海堤断

面结构型式。

2.0.6悬浮式结构——爆填堤心石基础全部落在淤泥、淤泥质土等软土层中时的海堤断面

结构型式。

2.0.7土石混合过渡层——将爆填堤心石与未被置换土层接触面间的土石混杂区域统称为

土石混合过渡层，简称混合过渡层。

2

DB33/T839—2011

3基础资料

3.1水文气象

3.1.1采用爆炸置换法处理软基的工程建设应具备的水文资料包括水位、潮汐、波浪、流速、

流向、泥沙等。

3.1.2采用爆炸置换法处理软基的工程建设应具备的气象资料包括工程当地气温、风况，雨、

雾、雪等。

3.2地形测量

3.2.1各设计阶段的地形测量资料要求应符合表3.2.1的规定。

表3.2.1各设计阶段的地形测图要求

图设计

建筑物类别比例尺图幅范围及断面间距备注

别阶段

项目建1:1000～横向自堤中心线向两侧带状展开

如临水侧为侵蚀性滩岸，应

海堤议书1:20000不小于200m；纵向应闭合至自然

地形扩至深泓或侵蚀线外。

1:1000～1:10000高地或已建海堤。

图

交叉包括建筑物进出口及两岸连接范

1:100～1:500初步设计宜取大比例尺。

建筑物围。

竖向1:50～

—

纵断可行性1:200

海堤初步设计宜取大比例尺。

面图研究、横向1:1000～

—

初步设1:5000

计

横断每100m～200m测一断面，测宽初步设计断面间隔宜取下

海堤

面图1:50～1:500200m～600m。限。曲线段断面间距宜缩短。

3.2.2工程施工阶段，施工区域地形图应满足施工总平面布置要求，比例一般为1:1000～

1:2000；爆炸区域地形图应满足药包布置等施工组织设计要求。

3.2.3地形测量成果中应完整反映出爆炸施工安全影响范围内的居民点、油气站、文物、军

事设施、码头、航道（锚地）、桥梁、水产养殖场、水上旅游区及海底设施的位置和重要性

等有关信息。

3.2.4遇深泓、潮流沟或侵蚀性岸滩等特殊地形区域，地形图测量应加大比例尺；断面测量

间距应适当加密，比例适当加大。

3

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3.3地质勘察

3.3.1采用爆炸置换法处理的海堤等建筑物地基必须进行地质勘察，勘察精度要求必须遵守

国家有关规程规范的有关规定，勘探成果必须能分别满足各阶段的应用要求。

3.3.2地质勘察应按照经设计确认的勘察工作大纲进行，重要的地质勘察成果应经评审通

过。

3.3.3地质勘察应重点揭露出软土层的厚度、下卧持力层埋深等地层特征参数，各软土层土

工试验成果应包括土常规参数和灵敏度等关键的物理力学性质指标。

3.3.4地质勘察应根据勘察方案与地区经验采取地质钻孔取样试验与静力触探、十字板剪切

等原位试验相结合的方法进行。

3.3.5各设计阶段的地质勘察要求应符合表3.3.5的规定，表中未规定部分可参照《堤防工

程地质勘察规程》(SL188-2005)进行。

表3.3.5各设计阶段的地质勘察要求

设计阶段勘探孔位勘探孔间距和数量孔深备注

规划拟建海堤轴线上孔距控制1000m左右。一般为建筑物高

项目建议或建筑物中心位置。每一条海堤或每一个建筑物宜至少有度的3～5倍。

书一个勘探孔。

拟建海堤轴线上及堤每一条海堤或每一个建筑物至少有两一般为建筑物高在陆海连接处、岛礁周围

轴线两侧控制地基处个钻孔及相应的静力触探孔等；度的3～6倍或或地形突变处等地层条

可行性研理范围内；钻孔间距海堤纵向一般为500m～深至持力层止。件复杂范围内应适当加

究建筑物中心及附属建1000m，横向一般为50m～100m；其它以布钻孔。

筑物基础范围内。建筑物中心点为基点，纵横向均控制

50m～100m。

推荐和比较方案海堤每一条海堤或每一个建筑物至少有两一般为建筑物高在陆海连接处、岛礁周围

轴线上及堤轴线两侧个钻孔及相应的静力触探孔等；度的3～6倍或或地形突变处等地层条

控制地基处理范围钻孔间距海堤纵向一般为100m～300m，深至持力层止。件复杂范围内应适当加

初步设计

内；横向一般为30m～100m；其它以建筑物或根据设计需要布钻孔。

建筑物中心及附属建中心点为基点，纵横向间距均控制20～确定。如临水侧为侵蚀性滩岸

筑物基础范围内。100m。或陡坡应深至基岩面。

根据实际需要进行补同初步设计。同初步设计。同初步设计。

施工图

勘。

3.3.6地质勘察应同时查明地表浮泥厚度和特性及其变化情况。

3.4石料勘查

3.4.1采用爆炸置换法处理软土地基的海堤工程必须进行石料勘查。

3.4.2石料勘查与项目建议书、可行性研究、初步设计相对应，划分为普查、初查、详查

阶段，在招标设计与施工图设计阶段可视需要进行补充勘察与复查。

3.4.3石料勘查要求

1项目建议书——普查阶段

4

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对拟选石料场应根据天然露头草测1/10000～1/5000综合地质图，还宜布置少量勘探和

取样试验，初步确定材料层质量。

2可行性研究——初查阶段

初步查明石料场岩层结构及特性、夹层性质及空间分布、剥离层(无用层)厚度及方量，

可用材料（有用层）储量、质量、开采运输条件和对环境的影响等；块石料应实测1/2000～

1/1000料场地质剖面，应编制1/50000～1/25000料场分布图，1/5000～1/2000料场综合地

质图(勘察储量不得少于设计需要量的3倍)。

3初步设计——详查阶段

应详细查明石料场岩层结构及特性、夹层性质空间分布、剥离层(无用层)厚度及方量，

可用材料（有用层）储量、质量、开采运输条件和对环境的影响等；块石料应实测1/2000～

1/500料场地质剖面，应编制1/50000～1/10000料场分布图，1/2000～1/1000料场综合地

质图；进一步优选料场(拟定料场勘察储量不得少于设计需要量的2倍)。

4招标设计与施工图设计——补充勘察与复查阶段

应对实际采用的石料场有关遗留问题进行复查，有针对性地进行勘探与取样试验。

3.4.4在石料勘查中，应对石料的质量（包括石料等级、强度、可开采的块石级配等）提出

定性和定量意见。

3.4.5根据石料勘查探明的品质和储量，选择满足设计要求距工程较近的石料场，并根据选

定石料特点分析确定抛填和爆炸参数。

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4设计

4.1一般规定

4.1.1采用爆炸置换法进行软基处理的海堤设计应根据建筑物级别、堤身高度和当地水文地

质条件，经技术经济综合比较后选择最优的断面结构方案。堤身断面结构示意见下图：

堤顶总宽

(围区侧)(外海侧)

堤轴线

挡浪墙

内挡墙消浪设施(亦可设在护坡表面)

堤身原涂面以上高度h堤顶路面

堤顶填护角护坡(兼作消浪设施)

筑区陡

护坡墙

防冲设施

回填闭气土(爆填堤心石)

淤泥包隔离反滤层

大方脚淤泥包

原涂面原涂面原涂面

软土层

最大腰宽B

D

软土层(爆填堤心石)软土层

置换深度基底高程

软土层软土层

土石混合过渡层

基底宽度b

硬土层硬土层

图4.1.1爆炸置换法堤身结构示意图

4.1.2海堤堤线布置宜避开海底陡坡、深泓等地形地质不良地段，并考虑风浪因素,尽量保

持堤线顺直。

4.1.3海堤采用爆炸置换法进行处理软基时，置换的软土层厚度宜控制在5m～35m范围内；

当置换软基深度大于35m时，根据工程具体情况经过充分论证后可酌情使用。

4.1.4爆填堤心石设计断面顶部高程应高于多年平均高潮位1m以上；涂面以上部分可根据

堤上部结构轮廓要求设定，涂面以下部分断面设计应尽可能与其爆填成形规律相吻合。

4.1.5海堤整体稳定分析时爆填堤心石物理力学性质参数取值和浸润线确定时应充分考虑

堤心石料质量及其强透水性的特点。

4.1.6爆炸施工时爆填堤心石两侧产生的淤泥包可用作闭气土，单侧淤泥包总量约为被置换

软土体积的1/3；具体利用情况应根据工程当地的地形和水文、波浪情况研究酌情考虑确定。

4.1.7海堤结构断面设计应与地质勘探断面充分结合。

4.1.8海堤工后沉降量一般落底式结构可取5cm～10cm；悬浮式结构需经单向分层总和法

计算和实际监测结果综合分析后确定，初估时可取20cm～40cm。

4.1.9堤身断面设计应依据地基条件、筑堤材料及运行要求分段进行，设计断面间距要求见

下表。在地形、地质条件突变处应加密。

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表4.1.9各阶段设计断面间距要求

设计阶段断面间距备注

项目建议书不大于2000m。每一条海堤至少有1个断面。

可行性研究不大于1000m。每一条海堤至少有1个断面。

初步设计不大于500m。每一条海堤至少有2个断面。

施工详图不大于200m。每一条海堤至少有2个断面。

4.2上部结构

4.2.1海堤上部结构断面型式选择应根据堤重要程度、潮汐特性、施工条件、运用和管理要

求、环境景观、工程造价等因素，经技术经济综合比较后确定。

4.2.2采用爆炸置换法处理软基的海堤堤身上部结构可根据需要选择各种常规断面结构型

式。一般海堤堤身上部结构包括堤顶路面、防浪墙、挡(陡)墙、护坡（大方脚）、消浪和防

冲设施、防渗土体等建筑物。

4.2.3堤顶高程可按照我国现行有关规程规范计算确定；堤身上部可选择宽平台消浪结构型

式以降低堤顶高程。

4.2.4同一条海堤上部结构断面型式应尽量一致。

4.2.5堤顶结构

1堤顶路面结构设计可不必考虑堤基不均匀沉降因素的影响。

2堤顶两侧宜设置混凝土或浆(灌)砌块石挡墙，外侧挡(陡)墙高度可取3～5m，内侧挡墙

高度不宜超过3m，挡墙基础均要求筑在爆填堤心石上。

3堤顶排水宜设计排向外海侧，坡度1％～2％，通过在防浪墙底部设排水孔直接排入大海。

4.2.6爆填堤心石堤身外侧暴露表面应设护坡，坡度一般取1:1.5～1:2.0，护坡材料常用混

凝土或浆(灌)砌块石、干砌块石(加混凝土消浪块)等；爆填堤心石堤身内侧土石交接面须设

置碎石或石渣结合土工布反滤过渡层，厚0.2m～0.4m，边坡坡度一般取1:1.2～1:1.8。

4.2.7堤身外护坡坡脚应设置护坡大方脚，大方脚基础要求筑在爆填堤心石上，底面高程不

宜低于年平均低潮位，大方脚所在平台总宽度不小于3m。

4.2.8爆炸置换法处理的海堤外海侧一般不设抛石镇压层，但在护坡大方脚外边须加设抛石

护脚，护脚基础宜铺机织高强土工布，具体可根据堤脚滩涂冲刷稳定情况研究确定。

4.2.9堤前风浪较大的海堤，临水侧结合护坡可设置消浪平台，消浪平台顶高程宜设在设计

高潮位附近或略低于设计高潮位，宽度宜采用1～2倍设计波高，但不宜小于3m。消浪平台

顶面一般采用混凝土或灌砌块石保护，外端设混凝土或浆(灌)砌块石挡墙，基础均要求筑在

爆填堤心石上。

4.2.10有防渗要求的海堤应设置防渗结构并进行防渗稳定分析和计算。海堤一般采用土体

防渗结构，土体防渗结构应符合下列要求：

1海堤的防渗土体应满足堤身浸润线和内坡的渗流出逸比降降低到允许范围以内，并满足

施工和构造的要求。防渗土体顶部宽度应不小于1.0m，土体顶部高程应高于设计高潮位至少

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60cm。

2海堤堤身的防渗土料应就地取材，当采用多种土料时，宜将抗渗性好的土料填筑于靠外

海侧。

3浸润线从内坡逸出时，可采取放缓内坡坡度，设内坡戗台、或设置排水设施。防渗土体

与排水设施或护坡之间应设置反滤层。

4淤泥包用作闭气土时，其物理力学性质指标可根据堤两侧滩涂表（上）土层的土工试验

成果分不同工况再考虑一定的排水固结因素考虑确定。

4.3软基置换处理设计

4.3.1海堤软基设计采用爆炸置换法处理时，被置换的软土层厚度不宜小于5m。

4.3.2爆炸置换法处理堤基范围一般只处理主石坝基础部分(包括堤身和迎潮面护坡基础)。

必要时抛石护脚和子堤基础也可进行爆炸置换处理。

4.3.3爆填堤心石断面结构涂面以上部分可根据海堤上部结构布置要求确定；涂面以下部分

断面结构与抛石料特性、地基土的物理力学性质指标和上部载荷有关，设计时可近似先按梯

形和矩形组合折线结构简化初拟，再根据整体稳定分析结果调整爆填堤心石断面尺寸，直至

满足稳定安全要求。

4.3.4爆填堤心石基础根据其特点分落底式和悬浮式两种结构，设计时应根据工程特点和经

济性综合考虑确定。

1当堤基础软土层厚度较小，下卧硬土层坚实可靠或基岩埋藏较浅时，宜将爆填堤心石

基础设计成落底式结构；落底宽度可根据整体稳定分析结果和海堤上部结构布置要求确定。

2当堤基础软土层较深厚，爆填堤心石基础落在坚实可靠的硬土层或基岩上将造成爆填

堤心石断面和投资过大时，在满足海堤整体稳定要求的前提下，可考虑将爆填堤心石基础设

计悬浮式结构。悬浮式爆填堤心石断面结构涂面以下起置换作用部分一般上部为正梯形，坡

度在1：0.8～1：1之间；中部为矩形，高度约3m～6m左右；下部为倒梯形结构，倒坡在

1：0.8～1：1.5之间（置换深度较大时，可设置2个连续的倒梯形结构）。初拟时可按置换

深度为堤原涂面以上总高度的2～2.5倍，最大腰宽为置换深度的2～3倍控制。

4.3.5爆填堤心石底部水平段宽度不宜小于2.5倍堤顶宽，并尽量上、下对齐。

4.3.6爆填堤心石断面结构设计须结合考虑施工方法进行；当软基置换厚度较深厚或采用

“悬浮式”结构及石料不能陆运抛填时，设计应采用爆炸挤淤置换法。

4.3.7爆填堤心石最大腰宽以上部分的混合过渡层一般可以忽略；最大腰宽以下部分的混合

过渡层厚度及抛石含量需根据置换深度和落底情况综合研究确定；底部的混合过渡层厚度一

般可取1m～2m，爆填堤心石含量可取50%～80%。

4.3.8爆填堤心石两侧涂面设计高程可按隆起的淤泥包稳定情况适当抬高考虑。

4.4龙口置换设计

4.4.1为减小单个龙口的泄流量和减小其它龙口过水流速，在堤基采用爆炸置换法处理的海

堤上可采用龙口置换方式设计。

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4.4.2龙口置换就是指在地基进行爆炸置换法处理施工完成后的海堤上，选择一段或若干堤

段将上部爆填堤心石挖除(保留下部爆填堤心石)作为辅助龙口，以达到减小其它龙口过水

流速、分担龙口过水流量的目的；（一般）最后再将该堤段上部复建的组合龙口设计方案。

4.4.3在爆填堤心石堤身中开挖而成的辅助龙口一般可设置在相应海堤的任意堤段；但其位

置须与其它龙口、水闸间距不小于200m。

4.4.4辅助龙口规模需与其它相关龙口联合进行水力计算或通过物理模型试验后确定，计算

方法可按照《滩涂治理工程技术规范》（SL389）或《海堤工程设计规范》（SL435）中的有

关规定进行。

4.4.5辅助龙口底槛高程应根据分流量、施工条件、工程量及投资控制等要求经技术经济综

合比较确定，一般取略高于年平均低潮位。

4.4.6辅助龙口最大允许流速根据堤心石料情况确定，一般可按5m/s～6m/s控制。