王秀紅++程選勤

摘 要：河口水電站尾水基礎(chǔ)河床基巖面揭露高程較高，為滿足機(jī)組的設(shè)計(jì)發(fā)電，需對(duì)尾水基礎(chǔ)進(jìn)行石方爆破開挖，以保證機(jī)組尾水下泄水流的平穩(wěn)擴(kuò)散，消除或降低下游水位雍高后影響機(jī)組出力。根據(jù)施工地形情況，確定將尾水雍高處理分左右岸兩期施工，從而降低或消除尾水的雍高值。同時(shí)在施工時(shí)需將電站1#、2#導(dǎo)墻下游導(dǎo)墻部分拆除，拆除采用爆破方式，為確定適宜的裝藥量及爆破參數(shù)。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)墻 爆破 拆除 試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TV551 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）06（c）-0066-02

河口水電站位于蘭州市西郊黃河干流上的一座中型水電站，距上游八盤峽水電站8 km，距下游柴家峽水電站約10 km，距蘭州市區(qū)約45 km，是黃河龍～青段梯級(jí)第十七座水電站。河口水電站是以發(fā)電為主，兼有一定的灌溉、旅游及改善環(huán)境等綜合利用效益的中型水電站。并于2010年12月25日實(shí)現(xiàn)3#、4#機(jī)組雙投并網(wǎng)發(fā)電；但在泄洪下游防護(hù)施工中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)體型開挖線外河床局部突起，造成電站尾水雍高，使電站機(jī)組不能滿足設(shè)計(jì)出力條件。為解決機(jī)組滿發(fā)條件，降低或消除尾水雍高值，由業(yè)主組織，監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工單位共同參加召開了尾水處理工程專題方案討論會(huì)，經(jīng)參會(huì)各方討論共同確定將1#2#縱向?qū)ο掠螌?dǎo)墻段段及相關(guān)區(qū)域內(nèi)河床巖石進(jìn)行爆破挖除施工，以滿足機(jī)組設(shè)計(jì)出力條件。

施工時(shí)需將電站1#、2#導(dǎo)墻下游導(dǎo)墻部分拆除，拆除采用爆破方式，為確定適宜的裝藥量及爆破參數(shù)，進(jìn)行本次爆破試驗(yàn)，確定適合混凝土拆除的預(yù)裂梯段爆破，控制對(duì)非開挖混凝土的破壞、擾動(dòng)范圍；掌握對(duì)相臨建筑物的影響程度，確定爆破區(qū)地震效應(yīng)參數(shù)。

1 周邊條件

爆區(qū)周圍均為重要的永久建筑物，爆破安全控制標(biāo)準(zhǔn)要求高，必須嚴(yán)格控制爆破振動(dòng)效應(yīng)的影響，確保爆區(qū)周圍建筑物的安全。導(dǎo)墻上游端與消力池邊墻及底板相連，屬零距離爆破；與泄沖閘尾水閘門距離85 m，與廠房距離126 m，與中控室距離142 m，與居民點(diǎn)距離146 m。因此爆破環(huán)境十分復(fù)雜，爆破難度大。

2 施工施工難點(diǎn)

1#、2#混凝土導(dǎo)墻爆破，距離廠房較近，爆破產(chǎn)生的地震波對(duì)建筑物影響大，爆破施工風(fēng)險(xiǎn)高，對(duì)爆破控制精度要求高，需聘請(qǐng)控制爆破專家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。

因1#～2#導(dǎo)墻第二層為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，且位于水下部分，爆破完成后爆破料受周邊鋼筋的約束，在進(jìn)行其爆破料挖出時(shí)由于反鏟受到結(jié)構(gòu)鋼筋的影響，施工效率極大地降低，設(shè)備磨損嚴(yán)重，同時(shí)在施工時(shí)需配備360型反鏟方能進(jìn)行渣料挖除施工。

1#、2#導(dǎo)墻拆除，屬永久建筑物拆除，爆破設(shè)計(jì)方案復(fù)雜，需進(jìn)行3～5次爆破試驗(yàn)后方能確定其爆破方案及參數(shù)。

在導(dǎo)墻爆破拆除施工過程中，1#、2#沖砂閘及3#～7#泄洪閘全都下閘封閉，上游水流由1#～4#機(jī)組完泄，施工過程中水流控制及導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)大。

3 爆破試驗(yàn)?zāi)康?/p>

為取得適用于本工程導(dǎo)墻拆除的最優(yōu)爆破參數(shù)，以保證導(dǎo)墻拆除質(zhì)量和周邊建筑物結(jié)構(gòu)的安全。

3.1 爆破參數(shù)試驗(yàn)

通過爆破參數(shù)試驗(yàn)，確定適合混凝土特性的梯段爆破參數(shù)、預(yù)裂爆破參數(shù)。

3.2 爆破破壞范圍試驗(yàn)

觀測(cè)爆破時(shí)爆區(qū)底部或相鄰混凝土的破壞情況、確定混凝土保護(hù)層厚度。主要對(duì)通過爆破參數(shù)試驗(yàn)選定的梯段爆破參數(shù)在實(shí)施過程中進(jìn)行觀測(cè)，檢驗(yàn)其影響范圍是否滿足規(guī)范要求。觀測(cè)方法為：通過宏觀調(diào)查和地震波測(cè)試方法實(shí)施。

3.3 測(cè)試數(shù)據(jù)分析

依據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)測(cè)試儀測(cè)試被保護(hù)建筑物的振動(dòng)情況，爆破過程中是否滿足安全要求；同時(shí)依據(jù)相關(guān)數(shù)值，計(jì)算出本工程環(huán)境下，振動(dòng)衰減規(guī)律，確定系數(shù)k、a。

4 爆破施工方案

4.1 爆破試驗(yàn)地點(diǎn)選擇及試驗(yàn)方法

考慮到2#導(dǎo)墻左側(cè)在爆破時(shí)無法采取防護(hù)，故在本次爆破試驗(yàn)室采取半邊爆破的方式進(jìn)行，試驗(yàn)段選擇為導(dǎo)墻下游段2 m，試驗(yàn)孔共設(shè)計(jì)2排，每排2孔，間距1 m，孔深5 m。試驗(yàn)造孔時(shí)首先沿2#導(dǎo)墻中心線位置造間距為1 m的兩個(gè)主爆孔，之后再在導(dǎo)墻右側(cè)距中心線40 cm處造一排主爆孔，爆破網(wǎng)絡(luò)連結(jié)時(shí)左右兩排采用微差毫秒雷管聯(lián)結(jié)，爆破時(shí)先起爆右側(cè)炮孔，再起爆中心線處炮孔，利用中心線左側(cè)導(dǎo)墻承擔(dān)爆破試驗(yàn)時(shí)左側(cè)的飛石，導(dǎo)墻右側(cè)采用圍堰填筑料進(jìn)行掩埋防護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)了爆破試驗(yàn)時(shí)導(dǎo)墻兩側(cè)的爆破防護(hù)。爆破示意圖及爆破參數(shù)如下圖1和表1。

試驗(yàn)孔鉆孔采用液壓鉆進(jìn)行鉆孔作業(yè)，鉆孔直徑70 mm，全部采用垂直孔爆破，爆破孔孔距0.43×0.4 m，單個(gè)炮孔裝藥長(zhǎng)度為3.6 m，孔頂堵塞長(zhǎng)度為1.4 m。

起爆網(wǎng)路采用非電導(dǎo)爆系統(tǒng)、導(dǎo)爆索傳爆、電力起爆方式。

試驗(yàn)時(shí)考慮到試驗(yàn)段距電站敏感部位較遠(yuǎn)，而在實(shí)際施工中炮源距離敏感部位不斷拉近，為保證取得較為科學(xué)及更貼切實(shí)際的爆破參數(shù)，在試驗(yàn)段爆破網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)時(shí)排間采用串聯(lián)、孔間采用并聯(lián)，即爆破試驗(yàn)時(shí)采用兩孔一爆的方式，以最大單響藥量為20 kg為對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而確定與爆破周邊地形有關(guān)的系數(shù)K和爆破衰減系數(shù)α，利用取得k、α值計(jì)算后續(xù)爆破參數(shù)。在k、α值確定的前提下，實(shí)際爆破拆除施工中全部采用單孔爆破，即單段爆破施工時(shí)所有炮孔全部采用串聯(lián)方式進(jìn)行爆破網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)，使得實(shí)際爆破拆除最大單響藥量為10 kg，從而極大的消減了試驗(yàn)時(shí)確定的爆破參數(shù)在實(shí)際施工中因距離變化而產(chǎn)生的影響，保證了導(dǎo)墻爆破拆除施工時(shí)周邊建筑物的安全。

4.2 爆破試驗(yàn)材料

爆破試驗(yàn)所需材料主要為火工材料，詳見表2。

5 爆破試驗(yàn)測(cè)試

5.1 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

（1）控制標(biāo)準(zhǔn)。綜合分析爆破拆除時(shí)周邊建筑物、構(gòu)筑物及機(jī)電設(shè)備等需保護(hù)對(duì)象的破壞機(jī)理、同爆區(qū)的相對(duì)位置等因素，結(jié)合類似工程類比，提出河口水電站1#、2#導(dǎo)墻拆除爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度控制標(biāo)準(zhǔn)見表3。

（2）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試程序。根據(jù)起爆單響最大藥量和周圍建筑物分布情況，將測(cè)振傳感器分別布置在被保護(hù)建筑物位置。起爆時(shí)，利用系統(tǒng)的自觸發(fā)或手動(dòng)觸發(fā)功能，同時(shí)由計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，采集系統(tǒng)以預(yù)置的采樣頻率，開始對(duì)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。傳感器將采集到的爆破振動(dòng)波轉(zhuǎn)換成正比于質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度的電壓信號(hào)輸出，經(jīng)過采集系統(tǒng)的A/D數(shù)據(jù)采集板將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為振動(dòng)波形及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在硬盤內(nèi)，以供分析處理。測(cè)試程序見圖2。

（3）測(cè)試成果分析。對(duì)爆破試驗(yàn)取得一系列的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用DASP數(shù)據(jù)分析平臺(tái)軟件進(jìn)行處理分析。通過采集系統(tǒng)采集并存儲(chǔ)的振動(dòng)時(shí)域波形圖進(jìn)行時(shí)域信號(hào)的極值分析，便可得到各測(cè)點(diǎn)爆破振動(dòng)的最大振速Vmax。將各測(cè)點(diǎn)的最大振速Vmax、測(cè)點(diǎn)距爆源的距離R以及爆破單響最大藥量Q進(jìn)行回歸分析，求得爆破振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)振速公式系數(shù)k，a，便可得出各類巖體，地上、地下的爆破振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)振速公式：

此試驗(yàn)與生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行，鉆孔及裝藥時(shí)需嚴(yán)格控制孔深、孔間排距及裝藥量。并作好方位記錄，裝藥爆破。通過對(duì)爆后現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行對(duì)比分析，并依據(jù)各測(cè)點(diǎn)的最大振速是否滿足安全要求，判斷爆破是否滿足規(guī)范要求。

6 試驗(yàn)成果

爆破結(jié)果顯示，K、α為與爆破點(diǎn)至保護(hù)對(duì)象間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)。試驗(yàn)取得k值為109.4，α值為1.49。

7 試驗(yàn)注意事項(xiàng)

爆破試驗(yàn)時(shí)，對(duì)所有參加人員進(jìn)行技術(shù)交底，使每個(gè)人了解試驗(yàn)?zāi)康?、步驟及操作規(guī)程，保證試驗(yàn)結(jié)果可靠有效；試驗(yàn)時(shí)作好爆破觀測(cè)器材的保護(hù)工作，作好爆破材料的管理。及時(shí)記錄、整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，前一次爆破為下次爆破提供參考數(shù)據(jù)。

8 結(jié)語(yǔ)

進(jìn)行本次爆破試驗(yàn)，爆破試驗(yàn)確定的爆破震動(dòng)衰減系數(shù)k、α值。確定適合混凝土拆除的預(yù)裂梯段爆破，控制對(duì)非開挖混凝土的破壞、擾動(dòng)范圍；掌握對(duì)相臨建筑物的影響程度，確定爆破區(qū)地震效應(yīng)參數(shù)。為1#、2#導(dǎo)墻下游導(dǎo)墻的爆破拆除科學(xué)計(jì)算活得了可靠的依據(jù)。endprint

摘 要：河口水電站尾水基礎(chǔ)河床基巖面揭露高程較高，為滿足機(jī)組的設(shè)計(jì)發(fā)電，需對(duì)尾水基礎(chǔ)進(jìn)行石方爆破開挖，以保證機(jī)組尾水下泄水流的平穩(wěn)擴(kuò)散，消除或降低下游水位雍高后影響機(jī)組出力。根據(jù)施工地形情況，確定將尾水雍高處理分左右岸兩期施工，從而降低或消除尾水的雍高值。同時(shí)在施工時(shí)需將電站1#、2#導(dǎo)墻下游導(dǎo)墻部分拆除，拆除采用爆破方式，為確定適宜的裝藥量及爆破參數(shù)。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)墻 爆破 拆除 試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TV551 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）06（c）-0066-02

河口水電站位于蘭州市西郊黃河干流上的一座中型水電站，距上游八盤峽水電站8 km，距下游柴家峽水電站約10 km，距蘭州市區(qū)約45 km，是黃河龍～青段梯級(jí)第十七座水電站。河口水電站是以發(fā)電為主，兼有一定的灌溉、旅游及改善環(huán)境等綜合利用效益的中型水電站。并于2010年12月25日實(shí)現(xiàn)3#、4#機(jī)組雙投并網(wǎng)發(fā)電；但在泄洪下游防護(hù)施工中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)體型開挖線外河床局部突起，造成電站尾水雍高，使電站機(jī)組不能滿足設(shè)計(jì)出力條件。為解決機(jī)組滿發(fā)條件，降低或消除尾水雍高值，由業(yè)主組織，監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工單位共同參加召開了尾水處理工程專題方案討論會(huì)，經(jīng)參會(huì)各方討論共同確定將1#2#縱向?qū)ο掠螌?dǎo)墻段段及相關(guān)區(qū)域內(nèi)河床巖石進(jìn)行爆破挖除施工，以滿足機(jī)組設(shè)計(jì)出力條件。

施工時(shí)需將電站1#、2#導(dǎo)墻下游導(dǎo)墻部分拆除，拆除采用爆破方式，為確定適宜的裝藥量及爆破參數(shù)，進(jìn)行本次爆破試驗(yàn)，確定適合混凝土拆除的預(yù)裂梯段爆破，控制對(duì)非開挖混凝土的破壞、擾動(dòng)范圍；掌握對(duì)相臨建筑物的影響程度，確定爆破區(qū)地震效應(yīng)參數(shù)。

1 周邊條件

爆區(qū)周圍均為重要的永久建筑物，爆破安全控制標(biāo)準(zhǔn)要求高，必須嚴(yán)格控制爆破振動(dòng)效應(yīng)的影響，確保爆區(qū)周圍建筑物的安全。導(dǎo)墻上游端與消力池邊墻及底板相連，屬零距離爆破；與泄沖閘尾水閘門距離85 m，與廠房距離126 m，與中控室距離142 m，與居民點(diǎn)距離146 m。因此爆破環(huán)境十分復(fù)雜，爆破難度大。

2 施工施工難點(diǎn)

1#、2#混凝土導(dǎo)墻爆破，距離廠房較近，爆破產(chǎn)生的地震波對(duì)建筑物影響大，爆破施工風(fēng)險(xiǎn)高，對(duì)爆破控制精度要求高，需聘請(qǐng)控制爆破專家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。

因1#～2#導(dǎo)墻第二層為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，且位于水下部分，爆破完成后爆破料受周邊鋼筋的約束，在進(jìn)行其爆破料挖出時(shí)由于反鏟受到結(jié)構(gòu)鋼筋的影響，施工效率極大地降低，設(shè)備磨損嚴(yán)重，同時(shí)在施工時(shí)需配備360型反鏟方能進(jìn)行渣料挖除施工。

1#、2#導(dǎo)墻拆除，屬永久建筑物拆除，爆破設(shè)計(jì)方案復(fù)雜，需進(jìn)行3～5次爆破試驗(yàn)后方能確定其爆破方案及參數(shù)。

在導(dǎo)墻爆破拆除施工過程中，1#、2#沖砂閘及3#～7#泄洪閘全都下閘封閉，上游水流由1#～4#機(jī)組完泄，施工過程中水流控制及導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)大。

3 爆破試驗(yàn)?zāi)康?/p>

為取得適用于本工程導(dǎo)墻拆除的最優(yōu)爆破參數(shù)，以保證導(dǎo)墻拆除質(zhì)量和周邊建筑物結(jié)構(gòu)的安全。

3.1 爆破參數(shù)試驗(yàn)

通過爆破參數(shù)試驗(yàn)，確定適合混凝土特性的梯段爆破參數(shù)、預(yù)裂爆破參數(shù)。

3.2 爆破破壞范圍試驗(yàn)

觀測(cè)爆破時(shí)爆區(qū)底部或相鄰混凝土的破壞情況、確定混凝土保護(hù)層厚度。主要對(duì)通過爆破參數(shù)試驗(yàn)選定的梯段爆破參數(shù)在實(shí)施過程中進(jìn)行觀測(cè)，檢驗(yàn)其影響范圍是否滿足規(guī)范要求。觀測(cè)方法為：通過宏觀調(diào)查和地震波測(cè)試方法實(shí)施。

3.3 測(cè)試數(shù)據(jù)分析

依據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)測(cè)試儀測(cè)試被保護(hù)建筑物的振動(dòng)情況，爆破過程中是否滿足安全要求；同時(shí)依據(jù)相關(guān)數(shù)值，計(jì)算出本工程環(huán)境下，振動(dòng)衰減規(guī)律，確定系數(shù)k、a。

4 爆破施工方案

4.1 爆破試驗(yàn)地點(diǎn)選擇及試驗(yàn)方法

考慮到2#導(dǎo)墻左側(cè)在爆破時(shí)無法采取防護(hù)，故在本次爆破試驗(yàn)室采取半邊爆破的方式進(jìn)行，試驗(yàn)段選擇為導(dǎo)墻下游段2 m，試驗(yàn)孔共設(shè)計(jì)2排，每排2孔，間距1 m，孔深5 m。試驗(yàn)造孔時(shí)首先沿2#導(dǎo)墻中心線位置造間距為1 m的兩個(gè)主爆孔，之后再在導(dǎo)墻右側(cè)距中心線40 cm處造一排主爆孔，爆破網(wǎng)絡(luò)連結(jié)時(shí)左右兩排采用微差毫秒雷管聯(lián)結(jié)，爆破時(shí)先起爆右側(cè)炮孔，再起爆中心線處炮孔，利用中心線左側(cè)導(dǎo)墻承擔(dān)爆破試驗(yàn)時(shí)左側(cè)的飛石，導(dǎo)墻右側(cè)采用圍堰填筑料進(jìn)行掩埋防護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)了爆破試驗(yàn)時(shí)導(dǎo)墻兩側(cè)的爆破防護(hù)。爆破示意圖及爆破參數(shù)如下圖1和表1。

試驗(yàn)孔鉆孔采用液壓鉆進(jìn)行鉆孔作業(yè)，鉆孔直徑70 mm，全部采用垂直孔爆破，爆破孔孔距0.43×0.4 m，單個(gè)炮孔裝藥長(zhǎng)度為3.6 m，孔頂堵塞長(zhǎng)度為1.4 m。

起爆網(wǎng)路采用非電導(dǎo)爆系統(tǒng)、導(dǎo)爆索傳爆、電力起爆方式。

試驗(yàn)時(shí)考慮到試驗(yàn)段距電站敏感部位較遠(yuǎn)，而在實(shí)際施工中炮源距離敏感部位不斷拉近，為保證取得較為科學(xué)及更貼切實(shí)際的爆破參數(shù)，在試驗(yàn)段爆破網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)時(shí)排間采用串聯(lián)、孔間采用并聯(lián)，即爆破試驗(yàn)時(shí)采用兩孔一爆的方式，以最大單響藥量為20 kg為對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而確定與爆破周邊地形有關(guān)的系數(shù)K和爆破衰減系數(shù)α，利用取得k、α值計(jì)算后續(xù)爆破參數(shù)。在k、α值確定的前提下，實(shí)際爆破拆除施工中全部采用單孔爆破，即單段爆破施工時(shí)所有炮孔全部采用串聯(lián)方式進(jìn)行爆破網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)，使得實(shí)際爆破拆除最大單響藥量為10 kg，從而極大的消減了試驗(yàn)時(shí)確定的爆破參數(shù)在實(shí)際施工中因距離變化而產(chǎn)生的影響，保證了導(dǎo)墻爆破拆除施工時(shí)周邊建筑物的安全。

4.2 爆破試驗(yàn)材料

爆破試驗(yàn)所需材料主要為火工材料，詳見表2。

5 爆破試驗(yàn)測(cè)試

5.1 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

（1）控制標(biāo)準(zhǔn)。綜合分析爆破拆除時(shí)周邊建筑物、構(gòu)筑物及機(jī)電設(shè)備等需保護(hù)對(duì)象的破壞機(jī)理、同爆區(qū)的相對(duì)位置等因素，結(jié)合類似工程類比，提出河口水電站1#、2#導(dǎo)墻拆除爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度控制標(biāo)準(zhǔn)見表3。

（2）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試程序。根據(jù)起爆單響最大藥量和周圍建筑物分布情況，將測(cè)振傳感器分別布置在被保護(hù)建筑物位置。起爆時(shí)，利用系統(tǒng)的自觸發(fā)或手動(dòng)觸發(fā)功能，同時(shí)由計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，采集系統(tǒng)以預(yù)置的采樣頻率，開始對(duì)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。傳感器將采集到的爆破振動(dòng)波轉(zhuǎn)換成正比于質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度的電壓信號(hào)輸出，經(jīng)過采集系統(tǒng)的A/D數(shù)據(jù)采集板將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為振動(dòng)波形及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在硬盤內(nèi)，以供分析處理。測(cè)試程序見圖2。

（3）測(cè)試成果分析。對(duì)爆破試驗(yàn)取得一系列的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用DASP數(shù)據(jù)分析平臺(tái)軟件進(jìn)行處理分析。通過采集系統(tǒng)采集并存儲(chǔ)的振動(dòng)時(shí)域波形圖進(jìn)行時(shí)域信號(hào)的極值分析，便可得到各測(cè)點(diǎn)爆破振動(dòng)的最大振速Vmax。將各測(cè)點(diǎn)的最大振速Vmax、測(cè)點(diǎn)距爆源的距離R以及爆破單響最大藥量Q進(jìn)行回歸分析，求得爆破振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)振速公式系數(shù)k，a，便可得出各類巖體，地上、地下的爆破振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)振速公式：

此試驗(yàn)與生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行，鉆孔及裝藥時(shí)需嚴(yán)格控制孔深、孔間排距及裝藥量。并作好方位記錄，裝藥爆破。通過對(duì)爆后現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行對(duì)比分析，并依據(jù)各測(cè)點(diǎn)的最大振速是否滿足安全要求，判斷爆破是否滿足規(guī)范要求。

6 試驗(yàn)成果

爆破結(jié)果顯示，K、α為與爆破點(diǎn)至保護(hù)對(duì)象間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)。試驗(yàn)取得k值為109.4，α值為1.49。

7 試驗(yàn)注意事項(xiàng)

爆破試驗(yàn)時(shí)，對(duì)所有參加人員進(jìn)行技術(shù)交底，使每個(gè)人了解試驗(yàn)?zāi)康?、步驟及操作規(guī)程，保證試驗(yàn)結(jié)果可靠有效；試驗(yàn)時(shí)作好爆破觀測(cè)器材的保護(hù)工作，作好爆破材料的管理。及時(shí)記錄、整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，前一次爆破為下次爆破提供參考數(shù)據(jù)。

8 結(jié)語(yǔ)

進(jìn)行本次爆破試驗(yàn)，爆破試驗(yàn)確定的爆破震動(dòng)衰減系數(shù)k、α值。確定適合混凝土拆除的預(yù)裂梯段爆破，控制對(duì)非開挖混凝土的破壞、擾動(dòng)范圍；掌握對(duì)相臨建筑物的影響程度，確定爆破區(qū)地震效應(yīng)參數(shù)。為1#、2#導(dǎo)墻下游導(dǎo)墻的爆破拆除科學(xué)計(jì)算活得了可靠的依據(jù)。endprint

摘 要：河口水電站尾水基礎(chǔ)河床基巖面揭露高程較高，為滿足機(jī)組的設(shè)計(jì)發(fā)電，需對(duì)尾水基礎(chǔ)進(jìn)行石方爆破開挖，以保證機(jī)組尾水下泄水流的平穩(wěn)擴(kuò)散，消除或降低下游水位雍高后影響機(jī)組出力。根據(jù)施工地形情況，確定將尾水雍高處理分左右岸兩期施工，從而降低或消除尾水的雍高值。同時(shí)在施工時(shí)需將電站1#、2#導(dǎo)墻下游導(dǎo)墻部分拆除，拆除采用爆破方式，為確定適宜的裝藥量及爆破參數(shù)。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)墻 爆破 拆除 試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TV551 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）06（c）-0066-02

河口水電站位于蘭州市西郊黃河干流上的一座中型水電站，距上游八盤峽水電站8 km，距下游柴家峽水電站約10 km，距蘭州市區(qū)約45 km，是黃河龍～青段梯級(jí)第十七座水電站。河口水電站是以發(fā)電為主，兼有一定的灌溉、旅游及改善環(huán)境等綜合利用效益的中型水電站。并于2010年12月25日實(shí)現(xiàn)3#、4#機(jī)組雙投并網(wǎng)發(fā)電；但在泄洪下游防護(hù)施工中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)體型開挖線外河床局部突起，造成電站尾水雍高，使電站機(jī)組不能滿足設(shè)計(jì)出力條件。為解決機(jī)組滿發(fā)條件，降低或消除尾水雍高值，由業(yè)主組織，監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工單位共同參加召開了尾水處理工程專題方案討論會(huì)，經(jīng)參會(huì)各方討論共同確定將1#2#縱向?qū)ο掠螌?dǎo)墻段段及相關(guān)區(qū)域內(nèi)河床巖石進(jìn)行爆破挖除施工，以滿足機(jī)組設(shè)計(jì)出力條件。

施工時(shí)需將電站1#、2#導(dǎo)墻下游導(dǎo)墻部分拆除，拆除采用爆破方式，為確定適宜的裝藥量及爆破參數(shù)，進(jìn)行本次爆破試驗(yàn)，確定適合混凝土拆除的預(yù)裂梯段爆破，控制對(duì)非開挖混凝土的破壞、擾動(dòng)范圍；掌握對(duì)相臨建筑物的影響程度，確定爆破區(qū)地震效應(yīng)參數(shù)。

1 周邊條件

爆區(qū)周圍均為重要的永久建筑物，爆破安全控制標(biāo)準(zhǔn)要求高，必須嚴(yán)格控制爆破振動(dòng)效應(yīng)的影響，確保爆區(qū)周圍建筑物的安全。導(dǎo)墻上游端與消力池邊墻及底板相連，屬零距離爆破；與泄沖閘尾水閘門距離85 m，與廠房距離126 m，與中控室距離142 m，與居民點(diǎn)距離146 m。因此爆破環(huán)境十分復(fù)雜，爆破難度大。

2 施工施工難點(diǎn)

1#、2#混凝土導(dǎo)墻爆破，距離廠房較近，爆破產(chǎn)生的地震波對(duì)建筑物影響大，爆破施工風(fēng)險(xiǎn)高，對(duì)爆破控制精度要求高，需聘請(qǐng)控制爆破專家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。

因1#～2#導(dǎo)墻第二層為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，且位于水下部分，爆破完成后爆破料受周邊鋼筋的約束，在進(jìn)行其爆破料挖出時(shí)由于反鏟受到結(jié)構(gòu)鋼筋的影響，施工效率極大地降低，設(shè)備磨損嚴(yán)重，同時(shí)在施工時(shí)需配備360型反鏟方能進(jìn)行渣料挖除施工。

1#、2#導(dǎo)墻拆除，屬永久建筑物拆除，爆破設(shè)計(jì)方案復(fù)雜，需進(jìn)行3～5次爆破試驗(yàn)后方能確定其爆破方案及參數(shù)。

在導(dǎo)墻爆破拆除施工過程中，1#、2#沖砂閘及3#～7#泄洪閘全都下閘封閉，上游水流由1#～4#機(jī)組完泄，施工過程中水流控制及導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)大。

3 爆破試驗(yàn)?zāi)康?/p>

為取得適用于本工程導(dǎo)墻拆除的最優(yōu)爆破參數(shù)，以保證導(dǎo)墻拆除質(zhì)量和周邊建筑物結(jié)構(gòu)的安全。

3.1 爆破參數(shù)試驗(yàn)

通過爆破參數(shù)試驗(yàn)，確定適合混凝土特性的梯段爆破參數(shù)、預(yù)裂爆破參數(shù)。

3.2 爆破破壞范圍試驗(yàn)

觀測(cè)爆破時(shí)爆區(qū)底部或相鄰混凝土的破壞情況、確定混凝土保護(hù)層厚度。主要對(duì)通過爆破參數(shù)試驗(yàn)選定的梯段爆破參數(shù)在實(shí)施過程中進(jìn)行觀測(cè)，檢驗(yàn)其影響范圍是否滿足規(guī)范要求。觀測(cè)方法為：通過宏觀調(diào)查和地震波測(cè)試方法實(shí)施。

3.3 測(cè)試數(shù)據(jù)分析

依據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)測(cè)試儀測(cè)試被保護(hù)建筑物的振動(dòng)情況，爆破過程中是否滿足安全要求；同時(shí)依據(jù)相關(guān)數(shù)值，計(jì)算出本工程環(huán)境下，振動(dòng)衰減規(guī)律，確定系數(shù)k、a。

4 爆破施工方案

4.1 爆破試驗(yàn)地點(diǎn)選擇及試驗(yàn)方法

考慮到2#導(dǎo)墻左側(cè)在爆破時(shí)無法采取防護(hù)，故在本次爆破試驗(yàn)室采取半邊爆破的方式進(jìn)行，試驗(yàn)段選擇為導(dǎo)墻下游段2 m，試驗(yàn)孔共設(shè)計(jì)2排，每排2孔，間距1 m，孔深5 m。試驗(yàn)造孔時(shí)首先沿2#導(dǎo)墻中心線位置造間距為1 m的兩個(gè)主爆孔，之后再在導(dǎo)墻右側(cè)距中心線40 cm處造一排主爆孔，爆破網(wǎng)絡(luò)連結(jié)時(shí)左右兩排采用微差毫秒雷管聯(lián)結(jié)，爆破時(shí)先起爆右側(cè)炮孔，再起爆中心線處炮孔，利用中心線左側(cè)導(dǎo)墻承擔(dān)爆破試驗(yàn)時(shí)左側(cè)的飛石，導(dǎo)墻右側(cè)采用圍堰填筑料進(jìn)行掩埋防護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)了爆破試驗(yàn)時(shí)導(dǎo)墻兩側(cè)的爆破防護(hù)。爆破示意圖及爆破參數(shù)如下圖1和表1。

試驗(yàn)孔鉆孔采用液壓鉆進(jìn)行鉆孔作業(yè)，鉆孔直徑70 mm，全部采用垂直孔爆破，爆破孔孔距0.43×0.4 m，單個(gè)炮孔裝藥長(zhǎng)度為3.6 m，孔頂堵塞長(zhǎng)度為1.4 m。

起爆網(wǎng)路采用非電導(dǎo)爆系統(tǒng)、導(dǎo)爆索傳爆、電力起爆方式。

試驗(yàn)時(shí)考慮到試驗(yàn)段距電站敏感部位較遠(yuǎn)，而在實(shí)際施工中炮源距離敏感部位不斷拉近，為保證取得較為科學(xué)及更貼切實(shí)際的爆破參數(shù)，在試驗(yàn)段爆破網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)時(shí)排間采用串聯(lián)、孔間采用并聯(lián)，即爆破試驗(yàn)時(shí)采用兩孔一爆的方式，以最大單響藥量為20 kg為對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而確定與爆破周邊地形有關(guān)的系數(shù)K和爆破衰減系數(shù)α，利用取得k、α值計(jì)算后續(xù)爆破參數(shù)。在k、α值確定的前提下，實(shí)際爆破拆除施工中全部采用單孔爆破，即單段爆破施工時(shí)所有炮孔全部采用串聯(lián)方式進(jìn)行爆破網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)，使得實(shí)際爆破拆除最大單響藥量為10 kg，從而極大的消減了試驗(yàn)時(shí)確定的爆破參數(shù)在實(shí)際施工中因距離變化而產(chǎn)生的影響，保證了導(dǎo)墻爆破拆除施工時(shí)周邊建筑物的安全。

4.2 爆破試驗(yàn)材料

爆破試驗(yàn)所需材料主要為火工材料，詳見表2。

5 爆破試驗(yàn)測(cè)試

5.1 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

（1）控制標(biāo)準(zhǔn)。綜合分析爆破拆除時(shí)周邊建筑物、構(gòu)筑物及機(jī)電設(shè)備等需保護(hù)對(duì)象的破壞機(jī)理、同爆區(qū)的相對(duì)位置等因素，結(jié)合類似工程類比，提出河口水電站1#、2#導(dǎo)墻拆除爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度控制標(biāo)準(zhǔn)見表3。

（2）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試程序。根據(jù)起爆單響最大藥量和周圍建筑物分布情況，將測(cè)振傳感器分別布置在被保護(hù)建筑物位置。起爆時(shí)，利用系統(tǒng)的自觸發(fā)或手動(dòng)觸發(fā)功能，同時(shí)由計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，采集系統(tǒng)以預(yù)置的采樣頻率，開始對(duì)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。傳感器將采集到的爆破振動(dòng)波轉(zhuǎn)換成正比于質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度的電壓信號(hào)輸出，經(jīng)過采集系統(tǒng)的A/D數(shù)據(jù)采集板將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為振動(dòng)波形及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在硬盤內(nèi)，以供分析處理。測(cè)試程序見圖2。

（3）測(cè)試成果分析。對(duì)爆破試驗(yàn)取得一系列的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用DASP數(shù)據(jù)分析平臺(tái)軟件進(jìn)行處理分析。通過采集系統(tǒng)采集并存儲(chǔ)的振動(dòng)時(shí)域波形圖進(jìn)行時(shí)域信號(hào)的極值分析，便可得到各測(cè)點(diǎn)爆破振動(dòng)的最大振速Vmax。將各測(cè)點(diǎn)的最大振速Vmax、測(cè)點(diǎn)距爆源的距離R以及爆破單響最大藥量Q進(jìn)行回歸分析，求得爆破振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)振速公式系數(shù)k，a，便可得出各類巖體，地上、地下的爆破振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)振速公式：

此試驗(yàn)與生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行，鉆孔及裝藥時(shí)需嚴(yán)格控制孔深、孔間排距及裝藥量。并作好方位記錄，裝藥爆破。通過對(duì)爆后現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行對(duì)比分析，并依據(jù)各測(cè)點(diǎn)的最大振速是否滿足安全要求，判斷爆破是否滿足規(guī)范要求。

6 試驗(yàn)成果

爆破結(jié)果顯示，K、α為與爆破點(diǎn)至保護(hù)對(duì)象間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)。試驗(yàn)取得k值為109.4，α值為1.49。

7 試驗(yàn)注意事項(xiàng)

爆破試驗(yàn)時(shí)，對(duì)所有參加人員進(jìn)行技術(shù)交底，使每個(gè)人了解試驗(yàn)?zāi)康?、步驟及操作規(guī)程，保證試驗(yàn)結(jié)果可靠有效；試驗(yàn)時(shí)作好爆破觀測(cè)器材的保護(hù)工作，作好爆破材料的管理。及時(shí)記錄、整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，前一次爆破為下次爆破提供參考數(shù)據(jù)。

8 結(jié)語(yǔ)

進(jìn)行本次爆破試驗(yàn)，爆破試驗(yàn)確定的爆破震動(dòng)衰減系數(shù)k、α值。確定適合混凝土拆除的預(yù)裂梯段爆破，控制對(duì)非開挖混凝土的破壞、擾動(dòng)范圍；掌握對(duì)相臨建筑物的影響程度，確定爆破區(qū)地震效應(yīng)參數(shù)。為1#、2#導(dǎo)墻下游導(dǎo)墻的爆破拆除科學(xué)計(jì)算活得了可靠的依據(jù)。endprint