江西柘林水电站扩建工程爆破控制设计

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1、江西柘林水电站扩建工程爆破控制设计摘要：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。　　关键词：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，是我国最长的粘土心墙坝（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

2、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120M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

3、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

4、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

5、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　51.568　Zbd硅质泥灰岩、Zbp冰碛岩、Zad6中粗粒砂岩　进水口　15.27　Zad5粗粒砂岩、少量Zad6中粗粒砂岩　引水隧洞

6、　3.979　Zad6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　35.772　Zad6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　10.306　ptba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

7、幕　28012050　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　505040100110100　尾水渠　原厂房原开关站泄洪（兼放空）洞　5000　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