丰满水电站重建工程坝基开挖爆破振动控制技术.pdf

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1、水利水电技术第47卷2016年第6期丰满水电站重建工程坝基开挖爆破振动控制技术期已宝永，田政(中国水利水电建设工程咨询北京有限公司，北京100024)关键词：爆破施工；振动控制；监理；丰满水电站重建工程doi：10．13928／j．cnki．wrahe．2016．06．010中图分类号：TV551．42(234)文献标识码：B文章编号：1000—0860(2016)06—0037．041工程概况丰满水电站重建工程位于第二松花江干流上的丰满峡谷口，是在原丰满大坝下游120m处新建一座大坝，并利用原丰满三期工程。大坝施工区域主要位于丰满发电厂内。1．1地形地质条件丰满水电站重建工程坝址区位

2、于第二松花江中游丰满峡谷口，谷地宽约450m，大坝坝基分左、右岸两个部分。开挖范围内整体地形较缓，除左岸坝肩开挖区地形坡度较陡外，左岸地形坡度一般250～35。，右岸地形坡度一般50～20。，有利于大坝基础开挖施工。丰满坝址区基岩地层岩性以变质砾岩为主，属厚层状结构，岩体坚硬，岩体分类为Ⅲ。。一Ⅱ。，断层通过部位为Ⅳ：。(局部为V类)，岩体多属较完整～完整岩体，局部为完整性差～较破碎岩体。溢流坝段、厂房部分坝段及右岸挡水坝段建基于弱风化带中部岩石上，其余坝段建基于弱风化带中上部岩体上。河床无全、强风化带，两岸山坡强风化带厚度一般1～5m，右岸阶地局部存在0～5m的强风化岩石。弱风化带厚

3、度左岸山坡一般10～20m，河床一般10～15m，右岸阶地一般15—20m，右岸山坡一般15～40m。断层部位弱风化带厚度可达40m。坝址发育众多断层但多为小断层，其中F。，断层是坝址区内最大的断层。坝址岩体节理发育，产状基本与断层方向一致，多闭合，张开者为钙质及硅质充阡0fⅣResourcesandHydropowⅣEngineeringV01．47No．6填。左岸山坡岩层层面与节理构成不利结构面组合，加之断层切割，破坏了岩体完整性。1．2周边环境条件丰满水电站重建工程基础开挖区周边环境较为复杂，原大坝建(构)筑物及其附属建筑物有部分需要拆散，余下的需永久保留。开挖区南侧为原常态混凝

4、土坝、原一、二期厂房及其输变电开关站，西侧为三期厂房及其附属建筑物；开挖区周围还有不拆除的永久附属建(构)物或需拆除但建设期在临时使用的临时建筑物。2爆破振动前期管理2．1爆破影响范围内建筑物的调查为了了解爆破影响范围内需重点防护的大坝建(构)筑物及其附属建筑物的实际情况，对建筑物和生产设备、生活设施进行了调查。老坝坝体为始建于伪满时期的混凝土重力坝，年代久远，建设期内仍需承担挡水、泄洪等任务；老厂一、二期厂房及其辅助建筑主要为钢筋混凝土结构，抗震性能较好，但距离爆破区域较近；一、二期厂房内发电机组机电设备陈旧老化，较为敏感，且距离爆破区域较近，但2014年10月21日机组全部停发退出

5、运行，进入拆除转运阶段。附属建(构)筑物多为砖混结构，抗震性能相对较好，距离爆破区域相对较远。根据现场实地测量三期发电厂房距消力池爆破区收稿日期：2016．04．27作者简介：姚宝永(1966一)，男，教授级高级工程师。姚宝永，等∥丰满水电站重建工程坝基开挖爆破振动控制技术域最近仅80m，三期厂房部分设备陈旧，且需持续运行，还承担着导流洞未具备通水条件前向下游供水任务。现场探查过程中发现三期调压井闸门室有一处闸门开关较为松动，因此在闸门开关处增设一个测点，对闸门开关进行爆破振动监测。保证老坝坝体安全和三期厂房及其辅助设施正常运行是本工程爆破振动监测的重中之重。整个新坝基础开挖过程中其施

6、工进度与保障原有建筑物安全的矛盾更显突出，对新坝基础开挖的爆破振动控制以及加快开挖进度等问题就显得尤为迫切。2．2爆破安全允许振动速度的确定根据设计及规范要求对爆破影响范围内新浇混凝土、新灌浆区、新喷锚支护区和已建建筑物进行爆破振动效应监测，丰满水电站重建工程基本采用设计技术要求中关于开挖爆破振动的安全允许标准(见表1)。表1开挖爆破振动安全允许标准防护对象名称允许质点振速／cm·s“坝基3．0(老坝)坝顶6．0(老坝)厂房基础5．0帷幕灌浆区1．5水电站及发电厂中心控制室设备O．5电站引水管进口、钢闸门5．0开关站2．5廊道、洞室、止水结构5．0高压线塔及高压线5．02．3爆破振动速

7、度的预测爆破开挖前期，坝基开挖根据爆破试验监测数据进行综合分析得到了早期爆破参数K值与d值。随着爆破开挖向老厂一二期厂房、三期厂房等重要被保护对象逐渐接近，结合坝基开挖监测所得质点振动速度数据，本工程分别两次委托不同监测单位进行爆破振动试验，并根据试验监测结果综合回归，得到了沿三期中控楼方向、沿老厂一二期厂房及老坝方向的主爆孑L、预裂孑L爆破的K值与a值，并以此为参考，结合允许质点最大振速，确定理论最大单响药量，并根据现场实际情况，控制最大单响