摘要:江西柘林水电站扩建工程爆破开挖量大,爆破频繁,工期紧,在施工过程中要求爆破开挖不影响原水工建筑物安全(特别是80山包“棱体稳定),并保证原电厂保持正常发电的工作状态,而扩建工程的大量爆破开挖部位距离原水工建筑物及厂房较近,因此近建筑物爆破施工的控制是本工程成败的关键之一。

关论文网键字:江西柘林电站爆破开挖控制

1概况

柘林水电站扩建工程位于江西省北部,鄱阳湖以西的柘林镇,地处修河中游末端。柘林水电站水库总库容79。2亿m3,是最长的粘土心墙坝(总长590。75m)。

扩建工程在原柘林水电站泄洪(兼放空)洞北侧,水工建筑物由引水系统(引水明渠。进水口。二条引水隧洞)和厂区系统(地面厂房。开关站。尾水渠)组成。装机二台单机容量120MW,扩建后该电站总装机容量达420MW。两台机组分别于2001年12月和2002年5月并网发电。新厂房布置在古滑坡体地基山上,紧靠老电站厂房和老开关站。进水口布置毗邻宽仅30余m的80山包“,它实际上起着挡水坝的作用,并且80山包“底部被F65。F67两条大断层切割成棱体,扩建工程中的两条引水隧洞从此构造棱体的底部穿过。新开关站紧靠老开关站布置。

扩建工程施工期,原电站仍需承担江西电网的调峰任务,要求保证其正常运行发电。大坝系统和泄洪系统仍按原设计。校核洪水标准拦蓄和宣泄洪水。施工期有正常航运。过木和供水要求。因此,控制爆破的成功与否,关系到整个扩建工程的成败。

2施工特性

扩建工程土石方开挖总量为219。7万m3,主体工程开挖项目有:引水明渠。进水口。引水隧洞。地面厂房。尾水渠。开关站等。各部位开挖工程量见表1。

该工程地质条件复杂,80山包“为一单薄的柘林水库挡水山体,山体厚度约30m,风化严重,其间受F65。F67两断层横向切割组成一构造棱体,成倒三角形,体积近12万m3,它的稳定直接关系到水库的安全。因此,在进水口。厂房实施开挖爆破时,必须严格控制爆破振动对80山包“及构造棱体产生的不利影响。此外,由于本扩建工程厂区系统开挖距原枢纽建筑物较近,并穿插其中,而施工过程中要求爆破开挖不影响原建筑物的安全,保证电厂正常发电,开挖量大。爆破频繁。

3爆破试验

爆破试验的目的是为了观测爆破开挖对80山包“。原电站建筑物及正在运行的机电设备的影响,确定爆破参数,提供参考的施工经验公式。

爆破地震波在岩体内的传播规律,质点振动速度的衰减特性可用下式来拟合:

式中:Q_单响药量(kg)

R_测点至爆心的直线距离(m)

V_为质点振动速度峰值(cm/s)

K,α_反映爆破方式与地质条件等综合影响的回归待定统计系数。

进水口爆破开挖,对80山包“沿地面传播一般的规律,共进行了6次爆破试验。厂房段开挖爆破,对原厂房。开关站。继保室沿地面传播一般的规律,共进行了8次爆破试验。对进水EL106m以上梯段开挖爆破(孔径Φ110mm)拟合的K值为36。2,α值为1。469;对进水EL106m以下梯段开挖爆破(孔径Φ70mm)拟合的K值为20。3,α值为1。35;对厂区EL40m以上梯段开挖爆破(孔径Φ110mm)拟合的K值为98。23,α值为1。97;对厂区EL40m以下梯段开挖爆破(孔径Φ70mm)拟合的K值为23。1,α值为1。413。

根据建(构)筑物所允许的安全控制标准,由爆破振动衰减规律公式得允许最大单响药量,从而对单响药量控制。其单响药量计算公式为:

表1各部位开挖工程量表

开挖部位土石方(万m3)岩石岩性

引水系统引水明渠51。568Zbd硅质泥灰岩。Zbp冰碛岩。Zad6中粗粒砂岩

进水口15。27Zad5粗粒砂岩。少量Zad6中粗粒砂岩

引水隧洞3。979Zad6厚层长石石英砂岩。Zad6中细砂岩。Zad6中粗粒砂岩

厂区系统排水洞0。23

尾水渠35。772Zad6中粗粒砂岩。Zad6中粗粒砂岩。Zad6中粗粒砂岩。ptba泥质板岩

开关站10。306ptba泥质板岩

厂房边坡97。425

其它0。176

围堰1。521

爆破可能对原枢纽建筑物产生一定的影响,扩建开挖各爆区与需要保护的建筑物之间直线距离见表2。表2各爆区与需保护建(构)筑物之间最短直线距离表爆区需保护建(构)筑物直线距离(m)

引水渠进水口拦河大坝

泄洪(兼放空)洞进口

80山包“棱体及原防渗帷幕280

120

50

厂房拦河大坝

泄洪(兼放空)洞进口

80山包“棱体

原防渗帷幕

原厂房

原开关站50

50

40

100

110

100

尾水渠原厂房

原开关站

泄洪(兼放空)洞50

0

0

开关站原开关站0

引水隧洞泄洪(兼放空)洞及80山包“棱体150

4爆破施工设计4。1各开挖部位控制爆破参数确定根据国家标准爆破安全规程GB22_86和水电部水工建筑岩石基础开挖工程施工技术规范SL47_94,提出了部份建筑物的地面质点允许振速,对规范没有提到的建(构)筑物,根据现场爆破试验监测及参考国内外其它工程经验确定。部份国内外工程实践中采用的爆破安全质点振速控制指标见表3。

表3部份国内外工程实际采用的允许振速表

序号电站名称V/(cm/s)建(构)筑物

1天生桥二级厂房开挖10

4边坡坡角

滑坡体

2北京官厅水库溢流道扩建4

5~6房屋

土坝

3青铜峡唐渠电站2

0。5

1开关站

中控室

电机层

4八盘峡扩机1。5

9。5

10

2。5中控室

帷幕灌浆

大体积混凝土

闸门

5三门峡0。5

0。5发电机楼板

机组运行时

6江垭水电站1。5帷幕灌浆

7西班牙维拉卡水电站1。6

3

5水轮机

闸门。闸墩

隧洞

80山包地质构造复杂,各方向传播来的振动速度值及相应加速度值各不相同,因此,不但要控制其振动速度,还要控制其质点振动加速度。对“80山包棱体进行动力稳定校核,当其承受的动力加速度小于0。1g时,是稳定的。

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