王繼敏 張貴科 范智強 李鵬 趙根

摘要：針對兩河口混合式抽水蓄能電站上水庫進出水口巖坎拆除爆破方量巨大、庫水位變幅大、施工工期緊張、地質條件復雜等特點和難點，展開了電站進出水口圍堰拆除爆破方案研究。通過對圍堰拆除爆破邊界條件、時間節(jié)點及分區(qū)分塊拆除方式進行綜合分析，提出了3種爆破方案，即分區(qū)分塊逐層爆破方案、雙防滲帷幕爆破方案及兩個水位消落期爆破方案，對3種方案進行了初步設計，并從施工工期安排、施工難度、安全控制等方面對各方案的優(yōu)缺點進行了比較，最終推薦采用雙防滲帷幕爆破方案。研究成果已被兩河口混合式抽水蓄能電站可研報告所采納，亦可為類似工程提供借鑒。

關鍵詞：圍堰拆除； 爆破方案； 進出水口； 兩河口混合式抽水蓄能電站

中圖法分類號： TV542

文獻標志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.S1.033

0引 言

為適應新型電力系統(tǒng)建設和大規(guī)模高比例新能源發(fā)展需要，助力實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標，“十四五”以來，國家大力推動抽水蓄能電站建設?；旌鲜匠樗钅茈娬纠贸Ｒ?guī)水電站中已建水庫擴建可逆式機組，具有工程投資少、建設工期短等優(yōu)點，近年來發(fā)展迅速。但建設混合式抽水蓄能電站不可避免地面臨上下水庫進出水口圍堰開挖爆破技術難題。

兩河口混合式抽水蓄能電站是目前全球最大的混合式抽水蓄能電站，也是中國海拔最高的大型抽水蓄能電站。其上水庫進出水口圍堰拆除爆破是整個工程的施工重難點之一，具體表現(xiàn)在：拆除方量超過100萬m3，爆破方量和拆除規(guī)模均居國內乃至世界前列；庫水位變幅最大達到80 m，超過國內外其他同類圍堰，工況條件極其復雜，工期非常緊張；圍堰巖坎部分地質結構復雜，風化卸荷嚴重，大多為Ⅳ～Ⅴ類圍巖，施工難度高；圍堰周圍保護物眾多，環(huán)境極為復雜，是近年來難度最大的深水圍堰拆除爆破。

目前，國內外已有許多學者針對大型圍堰拆除方案進行了研究［1-3］，取得了大量有益的研究成果。但是對于特大拆除規(guī)模、超大水位變化條件下的巖坎圍堰拆除爆破，尚未見到相關報道。本文針對兩河口混合式抽水蓄能電站上水庫進出水口圍堰拆除特點，重點對圍堰爆破拆除方案進行了研究，經過綜合比較，提出了適用于該工程的圍堰分區(qū)分塊開挖方式。

1工程概況

兩河口混合式抽水蓄能電站位于四川省甘孜州雅江縣境內的雅礱江干流上，是一座利用雅礱江中游兩河口水電站為上水庫，牙根一級為下水庫，擴建可逆機組形成的混合式抽水蓄能電站。兩河口水庫正常蓄水位2 865.00 m，牙根一級正常蓄水位2 605.00 m，蓄能發(fā)電有效庫容1 260萬m3，具備日調節(jié)能力。電站安裝4臺單機容量為30萬kW的可逆式機組，采用“2洞4機”引水型式布置格局。電站樞紐建筑物由左岸地下廠房及相應的引水、尾水系統(tǒng)等組成。引水發(fā)電系統(tǒng)由上水庫進出水口、引水隧洞、上游調壓室、壓力管道、主副廠房主變室、開關站尾水洞、下水庫進/出水口等組成。

目前該項目處于可研階段，上水庫進出水口推薦選址瓦支溝料場，進出水口形式推薦高巖坎+側式。進出水口區(qū)域巖體主要由風化卸荷巖體構成，裂隙發(fā)育，呈碎裂—塊裂結構，巖體中—強透水，巖體分類以Ⅳ～Ⅴ類為主。下部微新無卸荷巖體，呈層狀—鑲嵌結構，巖體分類以Ⅲ類為主，弱透水。上部巖體結構面相互切割，易組合構成影響局部穩(wěn)定的塊體，存在局部穩(wěn)定問題。

上水庫進出水口擋水建筑物采取預留巖坎+混凝土子堰的形式，進出水口底板高程2 772.50 m，考慮安全加高等因素的影響，混凝土子堰頂部高程取為2 867.00 m，建基面高程取為2 847.00 m，混凝土子堰高20 m，預留巖坎最大高度達74.5 m。估算爆破開挖總工程量為106.4萬m3，其中混凝土圍堰開挖方量約3.9萬m3，預留巖坎頂開挖方量約102.5萬m3。

2邊界條件和時間節(jié)點分析

兩河口混合式抽水蓄能電站的開發(fā)，不新建上下水庫，且不改變兩河口水庫和牙根一級水庫的正常蓄水位，不改變上下水庫的綜合利用要求。兩河口水庫（上水庫）正常蓄水位2 865.00 m，死水位2 785.00 m，調節(jié)庫容65.2億m3，水位變幅達80 m。兩河口水電站目前正處于初期運行期，計劃2023年汛末首次蓄至正常蓄水位2 865.00 m。結合兩河口水庫可研階段運行方式和雅礱江流域已投產的年調節(jié)水庫電站工程實際調度運行經驗，兩河口年調節(jié)水庫的計劃運行方式為：6～10月按照等流量方式從死水位蓄至正常蓄水位 2 865.00 m，同時考慮7月底前為長江中下游預留防洪庫容，對應的水位不超過2 845.90 m，11月、5月為不蓄不供期，12月至次年4月按照等出力方式消落至死水位2 785.00 m。

結合兩河口水電站建設前歷年庫水位情況及兩河口年調節(jié)水庫的運行方式，推算施工期各時段水位變化情況如下：

（1） 上年度11月，庫水位維持在正常蓄水位 2 865.00 m。

（2） 上年度12月至次年1月，庫水位從正常蓄水位2 865.00 m消落至2 842.00 m。

（3） 2月庫水位從2 842.00 m消落至2 830.00 m。

（4） 3月庫水位從2 830.00 m消落至2 813.00 m。

（5） 4月庫水位從2 813.00 m消落至2 797.00 m。

（6） 5月初至中旬，庫水位從2 797.00 m消落至死水位2 785.00 m。

（7） 5月中旬至6月中旬，庫水位維持在死水位 2 785.00 m。

（8） 6～10月，庫水位從死水位2 785.00 m蓄水至正常蓄水位2 865.00 m。

根據以上水位情況分析及施工進度安排，混凝土圍堰和預留巖坎拆除可利用的施工時段安排在1～6月。

3巖坎圍堰拆除爆破方案比選

巖坎圍堰拆除爆破根據爆破是否分層（分區(qū)或分次）可以分為分層（分區(qū)或分次）爆破、一次爆破方案，根據裝藥形式不同可以分為鉆孔爆破、集中藥室爆破方案，根據圍堰內側充水與否可以分為堰內不充水、堰內充水爆破方案，根據爆后清渣方式可以分為爆后機械清渣、集渣坑集渣、水流沖渣等爆破方案。上述只是從某一個角度來進行分類，涉及到具體的工程，則是爆破方案的綜合運用［4］。

圍堰爆破拆除方案設計原則主要包括：① 在1～2個水位消落期完成拆除，盡可能在1個水位消落期完成；② 盡量減少水下爆破的工程量，使項目工期和項目成本可控；③ 盡量使各階段爆破開挖工程量均勻合理；④ 盡量控制爆破振動等有害效應影響，確保周圍保護物的安全［5］。

兩河口混合式抽水蓄能電站上水庫進出水口圍堰拆除高度達90 m以上，拆除工程量超100萬m3，最大水位變幅達80 m，由于拆除規(guī)模巨大，不適合采用一次性爆破拆除的方案。為適應爆區(qū)周邊復雜環(huán)境，控制爆破有害效應影響范圍，減小清渣工作強度，該工程也不適用洞室集中藥包拋擲爆破方案進行拆除。巖坎圍堰區(qū)域地質條件整體較差，臨水側多為Ⅵ～Ⅴ類圍巖，巖坎內側瘦身過多可能會造成巖坎垮塌事故，破壞防滲帷幕影響堰內施工。因此該項目較為適用按高程分區(qū)分塊多次爆破拆除。結合工程開挖方量巨大、工期緊張、水位變幅大等特點，對圍堰分區(qū)分塊方式進行了分析，初步確定了3種方案：分區(qū)分塊逐層爆破方案、雙防滲帷幕爆破方案、兩個水位消落期爆破方案。

3.1分區(qū)分塊逐層爆破方案（方案A）

此方案是按照圍堰設計體型先水上、后水下分層分區(qū)逐塊爆除，每一層從閘門前到庫區(qū)方向，劃分為若干個鉆爆區(qū)，逐區(qū)進行爆破施工，如圖1所示。

總體上分3個階段：第1階段是混凝土圍堰爆破（I區(qū)），干地鉆孔、爆破、出渣，采用松動爆破一次性開挖完成，對于局部大塊采用大型破碎錘進行破碎，爆渣采用4 m3液壓反鏟挖裝，30 t自卸汽車運輸。第2階段是Ⅱ區(qū)巖坎爆破，隨水位變化開挖，干地鉆孔、爆破、出渣，采用Roc-D7液壓鉆機鉆孔，4 m3液壓反鏟挖裝，30 t自卸汽車運輸。第3階段是Ⅲ區(qū)巖坎爆破，分為4個區(qū)域：Ⅲ-1、Ⅲ-2區(qū)為防滲帷幕內側削薄，干地鉆孔、爆破、出渣；Ⅲ-3區(qū)為防滲帷幕外側削薄，干地鉆孔、涉水爆破、干地及水下出渣，水下爆渣可以通過長臂反鏟挖掘機挖到干地后出渣；Ⅲ-4區(qū)為最后一次性爆破，干地鉆孔、水下爆破、干地及水下出渣。

施工機械生產能力根據廠家推薦值并參照定額確定，Roc-D7型鉆機生產率為140 m/（臺·班），考慮地質條件及時間利用系數(shù)，鉆孔功效可達200 m/d左右。出渣按一日三班、每天工作20 h考慮，4 m3液壓反鏟挖裝生產力為0.32萬m3/d，30 t自卸汽車運輸生產力為0.4萬m3/d。

（1） 第1階段：混凝土圍堰宜在1月中下旬庫水位降到2 847.00 m以下后進行拆除，該區(qū)域拆除工程量約3.9萬m3（高程范圍2 867.00～2 847.00 m）。

對于混凝土圍堰爆破拆除，采用松動爆破一次性開挖完成。為便于鉆孔和裝藥，混凝土圍堰澆筑的時候要做成臺階狀，在2 859.00 m高程以下混凝土澆筑時預埋6排水平Φ90 mm PVC管（壁厚5.5 mm，內徑79 mm），便于后期裝藥，PVC管兩端需設堵頭，混凝土內部一端預留1 m間距，混凝土堰頂采用潛孔鉆鉆兩排Φ76 mm炮孔，孔深7.5 m。炸藥采用Φ60 mm乳化炸藥，單耗取0.5 kg/m3，炮孔采用梅花形布置，間排距為2.0 m×2.0 m。兩側永久邊坡采用預裂爆破，QZJ-100B型支架式鉆機造孔，孔徑Φ76 mm，鉆孔深度根據梯段高度和坡比計算確定。炮孔布置示意見圖2。

根據以上設計，預計鉆取主炮孔約200個，鉆取預裂孔約40個，預埋水平孔約600個，炸藥用量約20 t?？紤]到工作面狹窄，鉆機不好布置，水平孔裝藥也比較費時，鉆孔工期控制在7 d內，裝藥聯(lián)網及爆破工期為6 d，出渣工期5 d，總工期控制在18 d內。

（2） 第2階段：依據水位變化情況，2～4月拆除Ⅱ區(qū)（高程范圍2 847.00～2 800.00 m），拆除工程量約65.0萬m3。拆除進度與水位下降速率匹配，并確保預留巖坎始終高于水位線1.5～2.0 m，保證干地鉆孔、干地爆破、干地出渣。

Ⅱ區(qū)爆破采用自上而下梯段爆破，由于水位消落速率逐步增大，前期消落速度慢，加上鉆孔過深后鉆進效率低，因此不宜采用20 m以上的分層高度。依據水位變化，將Ⅱ區(qū)分為3層，分層高度15～17 m。每層開挖，靠上游側修建臨時施工便道到開挖底面，出渣通過反鏟裝運。靠堰內側，將爆破石渣推至圍堰基坑，在進水口底板平臺出渣從施工支洞運走。

Ⅱ-1區(qū)從2 847.00 m高程開挖到2 832.00 m高程，臺階高度15 m，拆除工程量為15.1萬m3，從堰內向堰外劃分為2個區(qū)塊分次爆破，在水位下降過程中先爆破防滲帷幕以內的區(qū)塊，2月底水位降到2 830.00 m后實施靠堰外側區(qū)塊爆破。采用履帶式潛孔鉆鉆垂直孔或傾斜孔，孔徑以90 mm為主（對于部分出現(xiàn)塌孔的鉆孔，采用跟管鉆機造孔，PVC-U管護孔，PVC-U管內徑為90 mm），藥卷直徑為70 mm。兩側永久邊坡采用預裂爆破，預裂孔主要采用支架式潛孔鉆造孔，孔徑90 mm，鉆孔深度根據梯段高度和坡比計算確定。工程區(qū)巖石以變質泥質粉砂巖、粉砂質板巖為主，均為Ⅴ類巖體，單耗取0.5 kg/m3，推算間排距為3.0 m×2.8 m。根據以上設計，預計鉆取主炮孔約1 000個，鉆取預裂孔約140個，炸藥用量約77 t，鉆孔工期控制在9 d內，裝藥、聯(lián)網及爆破工期為4 d，出渣工期15 d，總工期控制在28 d內。

Ⅱ-2區(qū)從2 832.00 m高程開挖至2 815.00 m高程，臺階高度17 m，拆除工程量為24.0萬m3，從堰內向堰外劃分為3個區(qū)塊分次爆破。爆破參數(shù)與Ⅱ-1區(qū)類似。根據以上設計，預計取鉆主炮孔數(shù)約1 400個，鉆取預裂孔約190個，炸藥用量約120 t，鉆孔工期控制在15 d內，裝藥、聯(lián)網及爆破工期為6 d，出渣工期24 d，總工期控制在45 d內。

Ⅱ-3區(qū)從2 815.00 m高程開挖至2 800.00 m高程，臺階高度15 m，拆除工程量為25.9萬m3，從堰內向堰外劃分為3個區(qū)塊分次爆破。Ⅳ類和Ⅴ類巖體，單耗取0.5 kg/m3，推算間排距為3.0 m×2.8 m；Ⅲ類巖體單耗取0.6 kg/m3，推算間排距為2.8 m×2.5 m。根據以上設計，預計鉆取主炮孔數(shù)約1 700個，鉆取預裂孔約250個，炸藥用量約145 t，鉆孔工期控制在16 d，裝藥、聯(lián)網及爆破工期為6 d，出渣工期26 d，總工期控制在48 d內。

（3） 第3階段：5～7月拆除Ⅲ區(qū)（高程范圍2 800.00～2 772.00 m），拆除工程量約37.5萬m3，分為4個區(qū)域爆破。

Ⅲ-1區(qū)為防滲帷幕內側削薄上層，高程范圍2 800.00～2 786.00 m，工程量約8.3萬m3，從堰內向堰外劃分為2個區(qū)塊分次爆破。鉆爆參數(shù)同Ⅱ區(qū)Ⅲ類巖體爆破，預計鉆取主炮孔數(shù)約750個，鉆取預裂孔約110個，炸藥用量約50 t，鉆孔工期控制在6 d，裝藥、聯(lián)網及爆破工期為3 d，出渣工期8 d，總工期控制在17 d內。

Ⅲ-2區(qū)為防滲帷幕內側削薄下層，高程范圍2 786.00～2 772.00 m，工程量約6.8萬m3，從堰內向堰外劃分為2個區(qū)塊分次爆破。鉆爆參數(shù)同Ⅱ區(qū)Ⅲ類巖體爆破，預計鉆取主炮孔數(shù)約660個，鉆取預裂孔約110個，炸藥用量約42 t，鉆孔工期控制在5 d內，裝藥、聯(lián)網及爆破工期為3 d，出渣工期7 d，總工期控制在15 d內。

Ⅲ-3區(qū)為防滲帷幕外側削薄，該區(qū)域工程量約17.9萬m3。該區(qū)域地質條件以Ⅴ類巖體為主，含少量Ⅳ類巖體，考慮到開挖時水深僅2 m（水位位于死水位的情況），單耗取0.7 kg/m3，推算間排距為3.0 m×2 m。預計鉆取主炮孔數(shù)約1 900個，鉆取預裂孔約200個，炸藥用量約130 t，鉆孔工期控制在17 d內，裝藥、聯(lián)網及爆破工期為6 d，出渣工期20 d，總工期控制在43 d內。

Ⅲ-4區(qū)為最后一次性爆破，該區(qū)域工程量約4.5萬m3。該區(qū)域地質條件以Ⅲ類巖體為主，單耗取0.8 kg/m3，推算間排距為2.6 m×2.0 m。預計鉆取主炮孔數(shù)約300個，鉆取預裂孔約26個，炸藥用量約36 t，鉆孔工期控制在4 d內，裝藥、聯(lián)網及爆破工期為3 d，出渣工期6 d，總工期控制在13 d內。

依據以上分區(qū)分塊拆除設計及施工工期估算，提出具體分區(qū)分塊拆除規(guī)劃如圖3所示。由圖3可知：1月下旬混凝土圍堰開挖完成，5月下旬巖坎Ⅱ區(qū)開挖完成，7月中旬巖坎Ⅲ區(qū)開挖完成。為了滿足工期要求，需加大Ⅲ區(qū)開挖鉆孔設備、清渣設備和施工人員投入，或通過調節(jié)庫水位，維持死水位到7月中旬。

3.2雙防滲帷幕爆破方案（方案B）

方案A工期較為緊張的是Ⅲ區(qū)，需通過調度維持死水位到7月中旬才能完成開挖，但是因兩河口水庫通常7月就有洪水到來，故難以實現(xiàn)。因此提出在圍堰拆除上一年度水位消落期布設兩道防滲帷幕的方案，另外一道防滲帷幕從堰外2 828.00 m高程打孔布設，這樣可以在保證Ⅲ-3區(qū)穩(wěn)定的條件下，大幅減少Ⅲ區(qū)水下爆破和水下清渣的方量，如圖4所示，總體上分3個階段。

第1階段是混凝土圍堰爆破（Ⅰ區(qū)），同方案A；第2階段是Ⅱ區(qū)巖坎爆破，隨水位變化開挖，和方案A基本相同，對于Ⅱ-3內部削薄的區(qū)塊，范圍可以擴大到第2層防滲帷幕的位置，內部削薄區(qū)塊可不用等待水位下降到該層底高程以下后即可實施爆破，從而大幅提升開挖效率；第3階段是Ⅲ區(qū)巖坎爆破，和方案A一樣也是分4個區(qū)域爆破，但是將最終一次性爆破的Ⅲ-4區(qū)前移到第2道防滲帷幕的位置。

按照此方案，Ⅲ-1區(qū)為防滲帷幕內側削薄上層，高程范圍2 800.00～2 783.00 m，工程量約15.3萬m3，從堰內向堰外劃分為2個區(qū)塊分次爆破。單耗取0.6 kg/m3，推算間排距為2.8 m×2.5 m。預計鉆取主炮孔數(shù)約 1 400 個，鉆取預裂孔約190個，炸藥用量約92 t，鉆孔工期控制在10 d內，裝藥、聯(lián)網及爆破工期為5 d，出渣工期15 d，總工期控制在30 d內。

Ⅲ-2區(qū)為防滲帷幕內側削薄下層，高程范圍 2 786.00～2 772.00 m，工程量約7.5萬m3，從堰內向堰外劃分為2個區(qū)塊分次爆破。單耗取0.6 kg/m3，推算間排距為2.8 m×2.5 m。預計鉆取主炮孔數(shù)約970個，鉆取預裂孔約150個，炸藥用量約46 t，鉆孔工期控制在6 d內，裝藥、聯(lián)網及爆破工期為3 d，出渣工期8 d，總工期控制在17 d內。

Ⅲ-3區(qū)為防滲帷幕外側削薄，工程量約10.7萬m3，該區(qū)域主要為Ⅴ類巖體，考慮到開挖時水深僅2 m，單耗取0.7 kg/m3，推算間排距為3.0 m×2.0 m。預計鉆取主炮孔數(shù)約1 200個，鉆取預裂孔約120個，炸藥用量約75 t，鉆孔工期控制在10 d內，裝藥、聯(lián)網及爆破工期為4 d，出渣工期14 d，總工期控制在28 d內。

Ⅲ-4區(qū)為最后一次性爆破，工程量約4.0萬m3。該區(qū)域地質條件以Ⅳ和Ⅴ類巖體為主，考慮到開挖時水深僅2 m，單耗取0.7 kg/m3，推算間排距為3.0 m×2.0 m。鉆取主炮孔數(shù)約250個，鉆取預裂孔約26個，炸藥用量約29 t，鉆孔工期控制在3 d內，裝藥、聯(lián)網及爆破工期為3 d，出渣工期6 d，總工期控制在12 d內。

依據以上分區(qū)分塊拆除設計及施工工期估算，提出具體分區(qū)分塊拆除規(guī)劃如圖5所示。由圖5可知：1月下旬混凝土圍堰開挖完成，5月上旬巖坎Ⅱ區(qū)開挖完成，6月中旬巖坎Ⅲ區(qū)開挖完成。故方案B在投入足量施工資源的條件下，可以滿足工期要求。

3.3兩個水位消落期爆破方案（方案C）

由于此圍堰開挖方量巨大，方案A和方案B都需要加大施工資源的投入（特別是方案A中對于涉水爆破的區(qū)塊，即使投入足夠資源，也難以滿足工期要求），或者延長死水位維持時間等方式，以實現(xiàn)在一個水位消落期內完成圍堰的開挖。在不影響兩河口混合抽水蓄能電站施工關鍵節(jié)點工期的情況下，也可以考慮兩個水位消落期完成開挖。同理，方案B也布置兩道防滲帷幕，根據方案B的工期安排特點，Ⅱ-1～Ⅱ-3區(qū)均為隨水位消落完成開挖，工期較為緊張的是Ⅲ區(qū)開挖，故方案C將2 800.00 m高程以下開挖分為兩個部分：堰內削薄部分作為第1個消落期開挖區(qū)域；堰外部分作為第2個消落期開挖區(qū)域。第1個消落期開挖完成前需要完成堰內混凝土澆筑及金屬結構安裝，閘門具備下閘擋水條件，如圖6所示。

3.3.1第1個水位消落期開挖

第1個水位消落期開挖總體上分為3個階段：第1階段是混凝土圍堰爆破（I區(qū)），干地鉆孔、爆破、出渣；第2階段是Ⅱ區(qū)巖坎爆破，隨水位變化開挖，干地鉆孔、爆破、出渣；第3階段是Ⅲ區(qū)巖坎爆破，分為兩個區(qū)域，均為干地鉆孔、爆破、出渣。

第1階段同方案A。第2階段開挖2 847.00～2 800.00 m高程范圍巖坎，分為3個區(qū)（Ⅱ-1～Ⅱ-3）區(qū)，和方案B的Ⅱ-1～Ⅱ-3區(qū)開挖基本相同。第3階段開挖2 800.00～2 772.00 m高程范圍巖坎，分為兩個區(qū)（Ⅲ-1～Ⅲ-2區(qū)），為圍堰內側削薄區(qū)域，均為干地鉆孔、干地爆破、干地出渣，其分期分塊方式及爆破參數(shù)與方案B基本相同。

依據以上分區(qū)分塊拆除設計及施工工期估算，提出具體分區(qū)分塊拆除規(guī)劃如圖7所示。由圖7可知：1月下旬混凝土圍堰開挖完成，5月上旬巖坎Ⅱ區(qū)開挖完成，6月上旬巖坎Ⅲ區(qū)開挖完成。故方案C可在6月水位上漲到2 800.00 m高程以前完成全部開挖工程量。

3.3.2第2個水位消落期開挖

完成第1個水位消落期的開挖后，關閉閘門擋水，待來年水位下降到2 800.00 m以下后，對基坑進行排水，同步開始余下圍堰鉆孔爆破。第2個水位消落期開挖分為兩個區(qū)塊爆破，Ⅳ-1區(qū)為防滲帷幕外側削薄，Ⅳ-2區(qū)為最后一次性爆破，主要為干地鉆孔、涉水爆破、干地及水下出渣（水下爆渣可以通過長臂反鏟挖掘機挖到干地后出渣）。

Ⅳ區(qū)（高程范圍2 800.00～2 783.00 m）拆除工程量約14.7萬m3。其爆破條件及爆破參數(shù)同方案B的Ⅲ-3區(qū)、Ⅲ-4區(qū)。依據以上分區(qū)分塊拆除設計及施工工期估算，提出具體分區(qū)分塊拆除規(guī)劃如圖8所示。由圖8可知：第2個水位消落期5月下旬Ⅳ-1區(qū)完成開挖，6月上旬Ⅳ-2區(qū)完成開挖，故方案C也可以滿足工期要求。

3.4方案比選

對各方案的優(yōu)缺點進行比較分析，結果見表1。

方案A的主要優(yōu)點是圍堰本身的安全可控，但最大的缺點是水下爆破及清渣方量大、工期太長，難以滿足6月完成圍堰拆除的要求。方案B因水下爆破及清渣方量大幅減少，施工難度減小，工期更容易保障。方案C的優(yōu)點是施工資源投入較少，第2個水位消落期拆除爆破的圍堰離攔污柵等進水口結構較遠，爆破產生的各種有害效應更小，也更容易控制，缺點是總體工期較長，保留的圍堰會在淹水條件下運行近1 a的時間，存在一定的安全風險。綜合權衡利弊，推薦采用方案B（雙防滲帷幕分區(qū)分塊爆破方案）。

4結 語

兩河口混合抽水蓄能電站若采用巖坎圍堰拆除爆破方案，其拆除方量巨大、庫水位變幅大、施工工期緊張、地質條件復雜、周邊保護物眾多，是近年來難度最大的圍堰拆除爆破。圍繞圍堰爆破拆除關鍵技術問題，開展了電站上水庫進出水口圍堰拆除爆破方案研究，通過對圍堰拆除爆破邊界條件、時間節(jié)點及分區(qū)分塊拆除方式進行綜合分析，提出了3種爆破方案，分別是分區(qū)分塊逐層爆破方案、雙防滲帷幕爆破方案、兩個水位消落期爆破方案。對各種方案進行了初步爆破設計和施工組織設計，并對其優(yōu)缺點進行了分析比較，最終推薦采用雙防滲帷幕的爆破方案。研究成果被兩河口混合式抽水蓄能電站可研報告所采納。后續(xù)在施工圖階段還應結合施工進行試驗，對爆破方案、爆破參數(shù)、防護方案、施工工藝等進行優(yōu)化，同時在施工過程中，還應進行全過程的爆破安全監(jiān)測，一方面通過監(jiān)測數(shù)據，優(yōu)化調整爆破方案和爆破參數(shù)；另一方面為保護物的安全評價提供依據。

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（編輯：胡旭東）