本发明成果公开了一种海上嵌岩桩基础的一次爆破开挖成型方法，本方法的施工程序为：钻机平台架设；地质钻机造孔；套管护孔；钻孔内装炸药起爆；下组合嵌岩桩钢管；钢管内清渣；混凝土灌注。其中，大直径中间空孔不装炸药，轮廓孔内连续装炸药，辅助孔及掏槽孔采用分段间隔装炸药并在掏槽孔每段间隔处放置铁球；采用分层分段起爆方式。本发明采用爆破方法开挖的方法，一次爆破开挖成型：轮廓孔可以定向成缝；掏槽孔内放置的铁球具有聚能效果，可以加强内部爆破效果；中心掏槽孔起爆后有推渣的作用。

该发明可有效解决目前海上嵌岩桩基坑开挖方法中大孔径钻机难以及时就位的问题，该方法具有工艺简单，使用机械常规，施工效率高，施工成本低等优点。

目前已有的嵌岩桩基开挖方式有很多新思维，但在有效满足结构设计和施工要求的同时难以兼顾降低成本，加快施工进度。专利号为CN 108842807 A的“一种海上风电基础植入型嵌岩单桩的施工工艺”采用平台辅助定位，钢护筒进行嵌岩施工，可以有效提高嵌岩桩的水平抵抗能力和抗拔能力，但操作复杂需要主吊船和辅吊船配合施工，施工周期较长，成本较高。专利号为CN106088140 A的“一种岩基海床海上风机嵌岩单桩基础施工工艺”，提出“打‑钻‑打”的施工工艺，首先通过液压冲击锤沉桩至一定深度，接着在桩内进行钻孔开挖直至设计标高，最后再利用液压冲击锤沉桩至设计标高，该方法通过钻机开挖或者降低基岩强度，依赖于钻机开挖，施工周期长，受到机械的限制，且成本较高。

与现有技术相比，本发明的创新点及优点如下：

(1)本发明采用爆破开挖的方式，施工工艺简单，操作简便；

(2)使用机械常规，与传统的海上嵌岩桩基坑开挖方式不同，本发明不依赖于大直径钻机，可以避免因大钻机难以及时就位而出现的延误与不便，同时可以适应满足各种不同直径基坑开挖的需求，适用性强；

(3)本发明使用大直径炮孔分段掏槽的方法，在掏槽孔内使用聚能爆破，可以提高爆破开挖效率与效果，同时轮廓孔定向成缝，可以使爆破开挖一次成型，提高开挖效率。中心大直径空孔可以为爆破创造临空面，起到推渣作用，确保爆破开挖后不留根底。

综上，本发明可有效进行任何直径海上嵌岩桩基坑开挖，大幅降低对大孔径钻机的依赖性，加快施工进度，降低机械设备的磨损以及工人的劳动强度，经济效益高，可在海上基坑开挖等相关领域推广应用。

本团队由武汉大学水利水电学院二级教授、博士生导师领衔的专家以及博士生组成。团队长期致力于水利水电工程爆破技术和岩石动力学方面的科研及教学工作。由卢教授所领导的团队先后主持国家自然科学基金和973计划课题等基础研究项目10多项，主持和参与了三峡、锦屏和白鹤滩等20多项国家重点水利水电工程的科研和生产项目。在爆破破岩机理、岩体开挖瞬态卸荷效应和爆破振动控制等方面取得研究进展，获国家科技进步二等奖3项(2项排名第2、1项排名第4)、省部级科技进步一等奖2项(均排名第1)，发表SCI和EI收录论文200多篇，授权发明专利20多项。同时卢教授还兼任国际爆破破岩组织委员会委员、中国爆破行业协会副会长、中国水利学会工程爆破专委会主任委员、中国力学学会工程爆破专委会副主任委员、中国岩石力学与工程学会岩石动力学专委会副主任委员、中国力学学会理事、中国岩石力学与工程学会理事、《爆破》编委会副主任委员、《岩土工程学报》和《振动与冲击》编委等职。团队科研实力雄厚、能力出众、产出和转化能有效结合。

该发明提出的海上嵌岩桩基础的一次爆破开挖成型方法，相比较于传统结构方法，本发明施工工艺简单，操作简便；适用性强；加快施工进度，降低机械设备的磨损以及工人的劳动强度，经济效益高。本项技术研发过程中累计投入50余万元，直接产生经济效益4000余万元。在当前基础上，未来将在本发明成果的基础上进一步完善。

本技术基于国家发明专利——海上嵌岩桩基础的一次爆破开挖成型方法，通过工程实践，证明了该方法相较于传统结构方法，更科学，在当前基础上，将持续对该方法进行完善。