三峡三期围堰爆破拆除方案比较
三峡RCC围堰拆除爆破炮孔封堵效果模拟试验
关键 词 ： 三峡工程 Ｒ Ｃ围堰； Ｃ 拆除爆破； 模拟试验 ； 炮孔堵塞
中图分类 号 ： Ｄ ３ ．４ Ｔ ２ ５４
文献标 志码 ： Ａ
Ａｎ ｌｇ ｔｓ ｆｓｅ ａｏ ｅ ｔｏ ｔｍｍｉ ｇ ｅ ｅ ｔｆ ｒｄ ｍｏｉ ｏ ｌｓｉｇ ｏ ｏ ｅ ｄ ｍ ｆＴＧＰ ｎ ｆ ｃ ｏ ｅ ｌ ｉｎ ｂ ａ ｔ ｆｃ ｆ ｒ ａ ｏ ｔ ｎ ＿
Ｕ＿Ｎ Ｂ Ａ Ｇ ｏ ．ＷＡＮ Ｃ ｕ ｎ ｏ ｇ Ｇ ｈ ａ ｓ ｎ ２ （ ． ｈ ａＧ ｚｏ ｂ ｒｕ ｏ ． Ｙ ｃ ａ ｇ ３ ０ ， ｈｎ ； １ Ｃ ｉ ｅｈ ｕ ａＧ ｏ ｐＣ ｒ ， ｉ ｎ ０ ２ Ｃ ｉ ｎ ｐ ｈ ４ ａ ２ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｉ ｌ Ｈ ｄｏ ｏ ｅ ｎ ｉ ｅｉｇ ｈ ａＴ ｒｅＧ ｒ ｓ ｎｖｒ ｔ，Ｙｃ ａ ｇ ３ ０ ， ｈ ａ ． ｏ ｅｅｏ ｖ ＆ ｙｒｐｗ ｒ ｇ ｅｒ ，Ｃ ｉ ｈｅ ｏｇ ｉ ｓｙ ｉ ｎ ０ ２ Ｃ ｉ ） ｌ Ｃ ｉ Ｅ ｎ ｎ ｏ ｅＵ ｅｉ ｈ ４ ｎ
Ａｂｔａ ｔ Ｔ ｅ ｄ ｍｏ ｉｏ ｌｓｉｇ ｏ ｓｒｃ ： ｈ ｅ ｌ ｉｎ ｂａ ｔｎ ｆＲＣＣ ｃ ｆｅｄ ｌ ｆＴ ｔ ｏ ｒ ａＴ ｏ ＧＰ ｓｃ ｅ ｕ ｎ ｅｗａｅ ０ ｍ ｅ ｔ ｌ ｉ ｄ ｏ ｔｕ ｄ ｒ ｔｒ４ ｄ ｐｈ：ｔｅ ａ ａｏ ｅｔｉ ｄ ｎ ｏ ｅ ． ｈ ｎ ｌｇ ｔｓ ｓ ｏ ｅ ｔ ｘ
５． Ｏ ８ｘ ｌ ５ｍ３ 于
，
的安设 ， 都将在无水的情况下进行 。但这一工作结束 后， 堰后将充水 ， 其水位将高于堰前水位 ， 以形成 向上 游 的水 压力 ， 破 时促进 被爆堰 体 向上游倾 倒 。因此 ， 爆 装药、 堵塞结束后除堰顶的炮： ＃ ， Ｅ Ｉ其余炮孔都将被淹 － 没在水 下 ， 大淹 没深 度近 ４ 最 长淹 没历 时为７ｄ 最 ０ ｍ， ，
三下堰拆除报告终稿
1 概述1.1工程简介三期下游土石围堰为Ⅲ级临时建筑物，与三期上游碾压混凝土围堰和混凝土纵向围堰共同围护形成右岸三期工程干地施工基坑。
设计洪水标准为2%频率洪水流量79000m3/s（1877～1990年资料），相应下游水位78.3m。
围堰轴线呈折线布置，轴线全长447.45m，左接混凝土纵向围堰下纵段第20堰块，右接导流明渠右边坡。
堰顶高程81.5m，顶宽为15m。
堰体主要由风化砂、反滤料、石渣、石渣混合料和块石填筑而成。
迎水侧（下游侧）布置截流戗堤，堤顶高程为69m，顶宽为25m，上游侧边坡为1:1.1，下游侧边坡为1:1.3；背水侧设置一座石渣混合料戗堤，作为排水棱体，堤顶高程为69m，顶宽为15m，上、下游侧边坡均为1:1.5；两戗堤之间抛填风化砂，形成高程69m高喷墙施工平台，进行高喷墙施工，高喷墙上部接现浇混凝土，再接土工合成材料“之”字心墙防渗；高程69m以上填筑风化砂和石渣混合料至高程81m，上、下游侧填筑边坡分别为1:2.5和1:2.0，为利于土工合成材料施工，于围堰轴线两侧各5m填筑风化砂；在背水侧石渣堤与风化砂之间设置顶宽5m的反滤层，抛填边坡按1:1.75；围堰迎水侧高程69m以上设0.5m厚的干砌块石护坡，护坡下设0.2m厚的砂卵石垫层；高程69m平台采用0.5m厚的石渣护面，堰顶用0.5m厚的碎石铺填。
右岸三期下游土石围堰断面见示意图1－1。
图1-1 右岸三期下游土石围堰典型断面示意图1.2拆除范围及内容根据三峡右岸电站发电的要求，三期下游土石围堰全部拆除至原建基面（即导流明渠底高程）。
对于迎水侧抢险加固抛石及背水侧下基坑道路占压部位石渣混合料均含在本次拆除范围之内。
主要包括：三期下游土石围堰填筑料及防渗墙的拆除等项目，其中水上拆除117.1万m3，水下拆除84.6万m3，防渗墙拆除0.8万m2。
同时在上述合同范围内，还需完成围堰右侧岸坡混凝土护坡300m3。
右岸三期下游土石围堰水下拆除施工平面布置见附图1-1。
围堰拆除爆破工程
爆破工程消耗量定额(GYD-102-2008)宣贯辅导讲座第十讲围堰拆除爆破工程吴新霞、刘美山、张正宇1 围堰拆除爆破工程简介《工程爆破名词术语》[1]中定义“围堰是一种用于维护修建水工建筑的基坑，保证施工能在干地上顺利进行的临时性挡水建筑物。
在完成工程的施工导流任务后，如果对永久性建筑物的运行有妨碍还需进行拆除。
”由土或石料填筑的围堰一般采用机械设备或人工挖掘或扒缺口冲渣拆除，而对于混凝土、岩石等有一定强度的围堰目前大多采用爆破法拆除。
1.1 围堰的分类围堰常用于水利工程和港口工程，按围堰的填筑材料性质分，需采用爆破法拆除的围堰主要有以下几类：（1）混凝土围堰，如：三峡三期上游碾压混凝土围堰、沙溪口二期上游混凝土围堰、岩滩碾压混凝土围堰等。
图1 三峡三期上游碾压混凝土围堰拆除爆破（2）预留岩坎：如大朝山水电站尾水洞出口围堰、小湾水电站导流洞围堰、溪洛渡水电站导流洞围堰、构皮滩水电站导流洞围堰、白莲河抽水蓄能电站引水洞围堰等。
预留岩坎运行期为安全度汛，一般在岩坎的顶部修筑了混凝土挡墙，拦截超标准洪水。
还有的在上部修筑浆砌块石挡墙，如彭水水电站导流洞上游围堰。
图2 小湾水电站导流洞上游围堰拆除爆破（3）塑性混凝土心墙土石围堰：如葛洲坝大江围堰、三峡二期及三期下游围堰等。
图3三峡工程二期上游围堰防渗墙拆除爆破按围堰内施工建筑物的种类分：（1）导流洞围堰：如溪洛渡,小湾,构皮滩等工程的导流洞围堰。
图4 构皮滩水电站导流洞围堰拆除爆破（2）引水洞或尾水洞：如大朝山尾水洞出口围堰,白莲河抽水蓄能电站进(出)口围堰等。
图5 大朝山水电站尾水洞出口围堰拆除爆破（3）主河床围堰：如葛洲坝大江,三峡二期及三期下游,构皮滩下游混凝土围堰等；图6 葛洲坝大江围堰拆除爆破（4）船坞码头围堰：如黄岛、马峙、2458工程等船坞围堰。
图7 马峙船坞围堰拆除爆破1.2 围堰拆除爆破工程分级管理正在执行的国家标准《爆破安全规程》（GB6722-2003）规定“硐室爆破工程、大型深孔爆破工程、拆除爆破工程以及复杂环境岩土爆破工程，应进行分级管理。
深水条件下围堰的爆破拆除
深水条件下围堰的爆破拆除摘要：赞比亚卡里巴北岸水电站扩机工程发电进水口围堰分三期进行拆除，本文主要简述二期围堰爆破拆除的设计和施工，介绍围堰在深水条件下拆除施工技术的应用，从爆破方案选择、设计、施工组织、安全措施等几方面进行了阐述。
同时体现了使用数码雷管及其起爆系统在深水条件下使用的优越性。
关键词：深水条件围堰爆破拆除1 工程概况1.1 概述卡里巴北岸水电站扩机工程进水口围堰体形参数：横断面为倒梯形：底宽42.3m、上口宽约60.3m，左岸边坡坡比1:0.5～1:0.75～1:1.2逐渐过渡、右岸边坡坡比1:0.5，纵向桩号为CHO-55～CHO-120,开挖长度约65m、高差约20m，其中围堰顶部的覆盖层厚度约3m，CHO-86.75为高喷防渗芯墙轴线。
拆除时堰体顶水位高程约EL.485m、进水口开挖的底板高为EL.468.5m。
拆除爆破方量约5万m3。
根据卡里巴扩机工程总进度要求，整个围堰拆除爆破时间为2011年11月1日～2013年3月31日。
1.2 水文条件二期围堰拆除预计在2012年4月下旬进行，拆除时水库水位接近正常蓄水位EL.485m高程, 基本与基岩顶板高程持平，高于进水口底板高程（468.5m）约17m。
1.3 工程地质条件引水明渠的地层岩性主要为寒武系黑云母片麻岩、长石石英岩及第四系全新统松散堆积物。
本区覆盖层厚度3m左右，为含块、碎石沙土层，其中碎块石含量约5~10％，块径一般为5～10cm，最大的块径超过1m，成份以黑云母片麻岩为主，少量石英岩；所夹沙土以中粗沙为主，含量35～40％，稍密，较湿。
覆盖层整体结构松散，应属中等～强透水层。
下伏基岩为黑云母片麻岩，基岩顶板高程485m左右，岩体弱风化深度15～20m。
2 爆破方案的选择进水口围堰拆除主要采用爆破的方式进行，周边区域采用光面爆破或预裂爆破的方式进行。
进水口围堰分三期进行拆除,一期围堰拆除完成后，必须等进水口所有的混凝土施工及其金属结构安装作业全部完成并调试完成后，才能对二期围堰进行拆除。
三峡三期RCC围堰拆除爆破倾倒效果DDA模拟
第27卷专辑2006年12月固体力学学报AC TA M EC HAN ICA SOL IDA SIN ICAVol.27S.Issue December 2006三峡三期RCC 围堰拆除爆破倾倒效果DDA 模拟赵 根1,2 王秀杰2 吴新霞2 朱学贤2(1中国科学技术大学力学与机械工程系,合肥,230000)(2水利部岩土力学与工程重点实验室,武汉,430010)摘 要 三峡工程三期RCC 围堰采用“以预置集中药室倾倒爆破为主、两端钻孔炸碎爆破为辅”的拆除爆破方案,其中预置集中药室的围堰爆破尤其令人关注.在围堰拆除爆破实施前,应用DDA 程序对预置药室按设计顺序依次起爆后,形成围堰倾倒缺口以及围堰倾倒全过程进行了模拟.通过爆破实测振动监测资料分析,围堰倾倒的实际触地时间与模拟触地时间基本一致;通过爆破后水下地形测量,围堰倾倒的缺口形状、倾倒后的形态与模拟计算的结果也基本一致.证明运用DDA 程序对三峡三期RCC 围堰倾倒爆破效果的爆前预测是成功的,该方法对类似工程的爆破设计、施工和安全防护等具有积极的指导意义.关键词 DDA ,数值模拟,三峡工程,围堰拆除,倾倒爆破,碾压混凝土,爆破效果0 工程概况三峡三期上游碾压混凝土围堰为重力式结构,平行于大坝布置,横向围堰轴线位于大坝轴线上游114m.堰顶宽度8m ,迎水面高程70m 以上为垂直坡,高程70m 以下为1∶0.3的边坡;背水面高程130m 以上为垂直坡,高程130m 至50m 为1∶0.75的台阶边坡.根据工程进度安排,三峡工程汛期已具备了大坝挡水条件,可提前结束围堰挡水发电期,向初期运行期过渡,为此三期上游碾压混凝土围堰安排在2006年6月6日拆除.围堰爆破拆除总长度为480m ,围堰拆除部位包括:右岸5号堰块(长40m )、河床段6号～15号堰块(长380m )、左连接段(长60m );拆除高度为30m ,拆除高程为140m ～110m ;总拆除工程量为18.6×104m 3.拆除范围如图1所示.图1 三峡三期RCC 围堰拆除范围纵剖面图 由于三期碾压混凝土围堰拆除工程量大、技术难度高、控制要求严,在围堰修建时就开始了围堰拆除方案的研究工作[1～3],提出了“围堰中段380m 预埋药室(孔)倾倒爆破与两端深孔爆破相结合”的围堰拆除爆破方案,并在围堰修建时预埋相应的药室(孔),实际爆破采用的即是该方案.这是一个围堰拆除与建设相结合的全新爆破方案,尤其是采用倾倒爆破法拆除围堰,也是首创,因此,得到了工程爆破界的广泛关注.1 围堰倾倒爆破参数与爆破效果1.1 倾倒爆破设计条件(1)倾倒空间根据水下实测地形:在围堰轴线上游70m 范围内,正对15号堰块上游面的水下地形高程在62m ～73m ;正对14号～7号堰块上游面的水下地形高程在62m ～64m ;正对6号堰块上游面的水下地形高程在64m ～95m.从需拆除的110m 高程算起,15号堰块、14号～7号堰块、6号堰块的上游倾倒空间(高度)分别有37m 、46m 、15m.而堰块倾倒后所需的最大高度为30m ,15号～7号堰块具有足够的倾倒空间,但6号堰块完全倾倒的空间不够,因此,15号～7号堰块采用完全倾倒爆破方案,而6号堰块采用预埋药室倾倒与钻孔炸碎相结合的爆破方案.(2)倾倒部分堰体重心横向围堰拆除高度为30m ,堰体横断面110m 处的底宽为23m ,倾倒部分堰体的横断面面积为:390m 2;重心位置:距上游面7.5m ,高程121.8m.(3)药室(孔)布置在围堰的修建过程中,已将拆除方案溶入到围堰的建设中,并按设计要求预埋了1#、2#、3#药室及断裂孔,1#药室位置:高程108.7m 、离上游面2.2m ,药室间距2.2m ;2#药室位置:高程101.5m 、离上游面6.0m ,药室间距5.0m ;3#药室位置:高程106.4m 、离上游面10.5m ,药室间距4.0m ;在装药廊道下游侧堰体内高程109.7m 预埋一排断裂孔,孔间距1.0m.预埋药室及断裂孔布置横剖面图见图2.图2 预埋药室、断裂孔布置横剖面示意图 实际预埋药室数量与设计完全一致,共预埋药室354个,其中:1#药室178个、2#药室78个、3#药室98个;断裂孔预埋376个.(4)水位条件围堰爆破时,要求堰外水位降至135m 高程,堰内水位充至139m 高程,利用堰内外水头差,形成围堰向上游方向的倾覆力矩,增加一个围堰向上游方向倾倒的可靠度.1.2 爆破参数设计1.2.1 预埋药室爆破参数各药室爆破参数[1～4]见表1.表1 各药室爆破参数序号计算参数单位1#药室2#药室3#药室1设计药室间距m 2.2 5.0 4.02水深H m 26.333.528.63最小抵抗线W m 2.2 6.0 3.64药室药量Qkg506901601.2.2 切割孔爆破参数根据模型试验成果,需将6号～15号堰块分割成单个堰块依次倾倒,以减小整体倾倒带来的触地震动.在6号～14号堰块间每个横缝面左侧0.5m 处布置1列切割孔,每列布置23个孔,共布置8列计184个孔.切割孔的孔径为91mm ,孔距为0.85～0.9m.1.2.3 断裂孔爆破参数断裂孔线装药密度按常规预裂爆破线装药密度的4倍来进行装药,其目的是保证上部倾倒堰体与下部堰体彻底分离.1.3 起爆网络设计倾倒部分总体起爆顺序:从15号堰块至6号堰块以每个堰块为倾倒单元依次爆破(其中15号堰块和14号堰块为一个倾倒单元).各堰块垂直堰轴线向的起爆次序为:1#药室→2#药室→3#药室→下游水平断裂孔→单元间切割孔.采用目前世界上最先进的数码雷管,数码雷管・941・专 辑 赵 根等: 三峡三期RCC 围堰拆除爆破倾倒效果DDA 模拟延时可在0～15000ms 范围内按要求设置.1#药室4～6个为一段,2#药室1个为一段,3#药室2个为一段.倾倒爆破最大单段起爆药量为690kg.相邻的1#药室段间、相邻的2#药室间、相邻的3#药室段间以及断裂孔段间、切割孔段间时差均为68ms.2#药室迟后于相邻的1#药室间的时差为765ms ;3#药室迟后于相邻的2#药室间的时差为357ms ;断裂孔迟于相邻的3#药室短间时差为17ms.1.4 实际爆破效果2006年6月6日下午16:00时,RCC 围堰拆除准时起爆.在12.888s 以内完成了设计设定的爆破过程(除15号堰块以外).通过水下地形测量和水下录像反映拆除部分轮廓符合设计要求:①围堰倾倒缺口形成轮廓与设计预期缺口体形一致;②剩余堰体顶部高程平均在110m 左右,局部有小块度残渣.为了获得较全面的实测资料,于围堰拆除爆破时设置18个观测断面(或单元)和一条振动衰减规律测线,实施了动力安全监测以及爆后宏观调查.通过实测振动波形分析,实际爆破时,14号堰块最先倾倒,其解除约束时刻为首段起爆后3.56s ,堰块触地振动最先到达的是沿坝轴线向振动(起爆后16.1s 左右),由此确定出倾倒堰块在与围堰解除约束后约12.5s 触地.实测波形见图3.图3 左厂14号坝顶实测振动及噪声波形2 DDA 爆破效果模拟2.1 DDA 原理DDA (Discontinuous Deformation Analysis )是石根华提出的一种平行于有限元和离散元的数值分析方法[5],是以天然存在的不连续面切割岩体形成块体单元,根据系统最小势能原理建立总体平衡方程式,将刚度、质量和荷载子矩阵加到联立方程的系数矩阵中去,采用罚法强迫块体界面约束求解.DDA 能够模拟节理裂隙岩体产生大变形和大位移的数值分析方法.能够计算块体系统不连续面的错动、滑动、开裂及旋转等非连续介质大位移、大变形的静、动力分析等传统有限元方法难以解决的问题[6].DDA 将岩体视为非连续块体单元,块体与块体之间用虚拟的弹簧来传递相互的作用力.计算中的每一时步,用如下判据加以判别:(1)不允许存在法向拉应力,即σn ≤0;(2)剪应力遵循Mohr 2Coulomb 准则|σn |≤c +σn tanφ(1)式中:c 为节理的粘聚力;φ为内摩擦角.块体系统运动变形时必须满足两个条件:块体界面间不嵌入和无张拉.该条件的满足可以通过在各接触位置加上或去掉刚硬弹簧实现.根据经验,弹簧刚度系数P =(10～1000)E ,E 为块体弹性模・051・固体力学学报 2006年第27卷量.2.2 计算模型基本假设用DDA 数值模拟围堰的翻转过程作以下基本假设:(1)由于RCC 材料爆破后的整体性较好,局部的爆破开口对整个围堰没有实质性破坏,因此可将开口后的上部围堰视为刚体.(2)围堰RCC 为匀质材料.(3)堰体翻转过程中与保留堰体碰撞前后满足动量守恒.(4)计算中不考虑碰撞后堰体转动以外的其它运动形式.将围堰简化为二维平面模型,计算范围取基础向下延伸20m ,向上游侧延伸100m.根据设计预期爆破开口:顶部高程110m ,底部高程95.5m ,开口深度10.5m.爆破开口区混凝土被两组互相垂直的结构面剖分成块体单元,一组水平方向,一组垂直方向,间隔为2m 左右.边界取为基础面固定,计算模型如图4所示.2.3 计算参数本文中的计算参数包括混凝土的材料参数、节理面参数和计算时步参数.混凝土的材料参数:弹性模量E =24GPa ,泊松比μ=0.17,密度ρ=2.4×103kg/m 3;结构面强度:摩擦角φ=35°,c =0.5M Pa ,抗拉强度2MPa ;破坏块体的结构面强度:摩擦角φ=25°,c =0;刚硬弹簧系数P =1200GPa ;计算时间步长Δt =0.00015s.围堰爆破时,堰外水位135m ;堰内充水,水位达139m.为简化计算,将水介质的作用简化为静力效应,仅考虑水浮力.图4 计算模型示意图2.4 爆破荷载在利用DDA 数值模拟倾倒过程时,合理地确定由炸药爆炸产生的载荷对模拟结果的准确性有着非常重要的作用,这包含确定爆破激振力的大小、作用位置和方向、作用时刻和持续时间等方面的内容.对于这样复杂的载荷要输入DDA 计算程序中进行模拟计算必定是很复杂的.本文关注的是爆破缺口形成后待拆堰体的运动状态,为简化计算,采用等效处理的方法,将荷载曲线简化为三角形波近似作用在炮孔壁上,加载到峰值压力P 0的升压时间为100μs ,卸载时间为500μs.假设爆振荷载以冲击荷载垂直作用在于三个药室的边界面,荷载作用的次序按药室起爆的时间顺序依次施加,1#药室荷载起始时刻为0时刻,2#药室荷载起始时刻为0.765s ,3#药室荷载起始时刻为1.122s.如图5所示:图5 爆破荷载示意图・151・专 辑 赵 根等: 三峡三期RCC 围堰拆除爆破倾倒效果DDA 模拟 爆破荷载峰值(炮孔内初始平均压力)利用爆炸气体的状态方程计算得到P 0=ρe D22(γ+1)a b2γ(2)式中:P 0为炮孔的平均压力,ρe 为炸药密度,D 为炸药爆轰速度,γ为炸药的等熵指数,b/a 为不耦合系数值.计算过程中炸药的参数取为:炸药密度为1000kg/m 3,炸药的爆轰速度为3600m/s.1#药室药量50kg ,2#药室药量690kg ,3#药室药量160kg.算得各药室峰值压力为:P 01=8.68M Pa ,P 02=31.7M Pa ,P 03=4.44M Pa.2.3 DDA 模拟结果分析计算结果表明,在预期爆破缺口形成后,上部被拆除堰块能够在重力作用下向上游倾倒,从起爆开始到完全倾倒总共历时约12.8s ,如图6.具体过程如下:0.3s 时1#药室周围混凝土块体抛掷,0.8s 时2#药室周围块体抛掷,1.18s 时3#药室周围块体抛掷,爆破缺口形成,上部堰体开始倾倒;4.86s 发生闭合碰撞,12.2s 堰体触地,12.8s 堰体完全倒地.・251・固体力学学报 2006年第27卷图6 三峡三期围堰爆破倾倒过程模拟3 数值模拟与实际爆破对比数值模拟围堰从起爆到触地瞬间总共历时12.2 s,而实际爆破监测结果为12.5s.和计算结果相比,实测结果略大,分析其原因是由于计算模型为二维平面模型,而实际爆破的围堰为三维,当围堰堰块首端的横剖面上的三个药室爆破形成缺口后,围堰还不能立刻倾倒,只有当该堰块的末端横剖面上的药室起爆形成缺口后,该堰块的倾倒缺口才会形成,并开始倾倒,而该堰块同一排药室从首端传到末端需要用时0.347s,如将二维计算的倾倒时间12.2s,加上药室纵向传爆时间0.347s,则模型计算的预测时间应为12.547s,这与实际爆破监测的12.5s非常接近.通过水下摄像发现数值模拟被拆除堰块倾倒位置及形态与实际倾倒结果一致.采用DDA数值仿真的堰块倾倒的运动过程、倾倒位置及形态与实际效果相似,足以满足实际工程的需要,对爆破设计、爆破地震效益的防护有着主要的指导意义,也是数值仿真技术在爆破领域应用的创新.4 结论(1)三峡工程三期RCC围堰采用“以预置集中药室倾倒爆破为主、两端钻孔炸碎爆破为辅”的拆除爆破方案,并在围堰修建时预埋了相应的药室(孔),首创了围堰拆、建有机结合的工程建设理念,该项工程的成功实施为围堰拆除爆破树立了新的范例.(2)应用DDA程序对预置药室按设计顺序依次起爆后,形成围堰倾倒缺口以及围堰倾倒全过程进行了模拟.模拟计算的结果与实际爆破效果具有很好的相似性,说明用DDA对爆破效果进行模拟是可靠的.(3)运用DDA程序对三峡三期RCC围堰倾倒爆破效果的爆前预测是成功的,该方法对类似工程的爆破设计、施工和安全防护等具有积极的指导意义.参 考 文 献1 张正宇.中国爆破新技术.北京:冶金工业出版社,2004 2 中国工程爆破协会.工程爆破理论与技术.北京:冶金工业出版社,20043 张正宇.现代水利水电工程爆破.北京:中国水利水电出版社,20034 刘殿中.工程爆破实用手册.北京:冶金工业出版社, 19965 Shi G H,G oodman R E.Dislocatinuous deformation Aualysis\\Proceedings of the25th U.S.Symposium of Rock Mechanics.Evanston,USA,1984:269～277.6 石根华,数值流形方法与非连续变形分析,裴觉民译,北京:清华大学出版社,1997・351・专 辑 赵 根等: 三峡三期RCC围堰拆除爆破倾倒效果DDA模拟DDA NUMERICAL SIMU LATION OF DEMOL ITION B LASTINGOF TGP ′s Ⅲ2PHASE UPSTREAM RCC COFFER DAMZhao Gen 1,2 Wang Xiujie 2 Wu Xinxia 2 Zhu Xuexian 2(1De partment of Modern Mechanics ,Universit y of Science and Technology of China ,Hef ei ,230026)(2Key L aboratory of Geotechnical Mechanics and Engineeri ng of the Minist ry of W ater Resources ,W uhan ,430010)Abstract The plan t hat t he falls blasting by p refab coyote hole primarily ,and demolition t he bot h sides drill hole scrap for auxiliary is used in Ⅲ2p hase RCC cofferdams in t he Three G orges Project ,in which prefab coyote blasting att ract more attention especially.Before blasting ,t he numerical simulation u 2sing t he deformation analysis (DDA )software on t he f ull process of t he prefab coyote in t urn detonation ,gap forming and fall p rocess.Through t he vibratio n monitor material analysis ,t he act ual time which t he cofferdam falls to touches is consistent wit h t he numerical simulation basically.Through t he un 2derwater terrain survey ,t he gap shape and t he blasting effect are also consistent wit h t he numerical simu 2lation basically.It is been p roved successf ul t hat using t he DDA p rogram to forecast t he Third -stage RCC cofferdams.In addition ,t his met hod has t he positive guiding meaning to t he similar project blasting de 2sign ,co nstruction and t he safe protection ,etc.K ey Words discontinuous deformatio n analysis (DDA ),numerical simulation ,Three G orges Project(T GP ),cofferdam demolition ,roller compactions concrete (RCC ),blasting effect・451・固体力学学报 2006年第27卷。
(整理)围堰拆除爆破工程
爆破工程消耗量定额(GYD-102-2008)宣贯辅导讲座第十讲围堰拆除爆破工程吴新霞、刘美山、张正宇1 围堰拆除爆破工程简介《工程爆破名词术语》[1]中定义“围堰是一种用于维护修建水工建筑的基坑，保证施工能在干地上顺利进行的临时性挡水建筑物。
在完成工程的施工导流任务后，如果对永久性建筑物的运行有妨碍还需进行拆除。
”由土或石料填筑的围堰一般采用机械设备或人工挖掘或扒缺口冲渣拆除，而对于混凝土、岩石等有一定强度的围堰目前大多采用爆破法拆除。
1.1 围堰的分类围堰常用于水利工程和港口工程，按围堰的填筑材料性质分，需采用爆破法拆除的围堰主要有以下几类：（1）混凝土围堰，如：三峡三期上游碾压混凝土围堰、沙溪口二期上游混凝土围堰、岩滩碾压混凝土围堰等。
图1 三峡三期上游碾压混凝土围堰拆除爆破（2）预留岩坎：如大朝山水电站尾水洞出口围堰、小湾水电站导流洞围堰、溪洛渡水电站导流洞围堰、构皮滩水电站导流洞围堰、白莲河抽水蓄能电站引水洞围堰等。
预留岩坎运行期为安全度汛，一般在岩坎的顶部修筑了混凝土挡墙，拦截超标准洪水。
还有的在上部修筑浆砌块石挡墙，如彭水水电站导流洞上游围堰。
图2 小湾水电站导流洞上游围堰拆除爆破（3）塑性混凝土心墙土石围堰：如葛洲坝大江围堰、三峡二期及三期下游围堰等。
图3三峡工程二期上游围堰防渗墙拆除爆破按围堰内施工建筑物的种类分：（1）导流洞围堰：如溪洛渡,小湾,构皮滩等工程的导流洞围堰。
图4 构皮滩水电站导流洞围堰拆除爆破（2）引水洞或尾水洞：如大朝山尾水洞出口围堰,白莲河抽水蓄能电站进(出)口围堰等。
图5 大朝山水电站尾水洞出口围堰拆除爆破（3）主河床围堰：如葛洲坝大江,三峡二期及三期下游,构皮滩下游混凝土围堰等；图6 葛洲坝大江围堰拆除爆破（4）船坞码头围堰：如黄岛、马峙、2458工程等船坞围堰。
图7 马峙船坞围堰拆除爆破1.2 围堰拆除爆破工程分级管理正在执行的国家标准《爆破安全规程》（GB6722-2003）规定“硐室爆破工程、大型深孔爆破工程、拆除爆破工程以及复杂环境岩土爆破工程，应进行分级管理。
三峡工程三期上游RCC围堰拆除爆破设计与实施
赵 根 、 ２ 张正宇 吴新 霞 陈敦科。
２０２ ； ３０ ６ （． １长江科学 院 ， 湖北 武汉 ４ ０ １ ；． ３００ ２ 中国科学技术 大学 ， 安徽 合肥
３ 长江勘测规划设计研究 院 ， ． 湖北 武汉 ４０ １） ３００
摘
要
三峡工程三期上游 Ｒ Ｃ围堰拆 除采用“ Ｃ 中段 ３０ｍ倾倒爆 破与两端 深孑 爆 破相结 合” ８ Ｌ 的方案 。介绍 了该方案爆 Ｒ Ｃ围堰拆 除 爆破参数设计 Ｃ 爆破效果
过 水 工模 型试验 研究 确定 满足 通航 水流 条件 的工 程措
施。
＜＜＜ ＜＜＜＜＜＜＜ ＜＜＜＜＜＜＜ ＜＜＜＜＜＜＜ ＜●＜＜＜＜ ＜●＜＜＜＜ ＜＜＜＜＜＜＜＜ ＜＜＜＜＜＜ ＜＜＜＜＜＜＜＜ ＜＜＜＜＜＜＜ ＜＜＜＜
块 ， ３０ｍ） 长 ８ 和左 接头 段 （ ６ 。 长 ０ｍ） 三期碾 压 混凝 土 围堰为重 力式 结构 。堰 顶宽 ８ｍ，
堰体最大高度 １１ 。迎水面高程 ７ ２ ｍ ０ｍ以上为垂直
坡， 高程 ７ ０ ｍ以下为 １０ ３ ：． 的边坡 ； 背水 面高程１０ｍ ３ 以上为垂直坡 ， 高程 １０ ３ ５ ｍ至 ０ ｍ为 １０７ 的台阶边 ：． ５
６ ４～９ ５ ｍ。
７ ５ｍ， ． 高程 １１８ｍ。爆破 倾倒 过程 见示 意 图 １ ２ ． 。 （） 室 （ ） ３药 孔 布置
气泡帷幕在三峡工程RCC围堰爆破拆除中的应用
气泡帷幕在三峡工程RCC围堰爆破拆除中的应用余英【摘要】在拆除三峡工程RCC围堰时,采用了气泡帷幕以防止爆破冲击波对大坝及闸门的危害.对如何确定供气管的管径、供气压力、气泡发射孔的孔径、气泡帷幕的布置等加以说明.【期刊名称】《水电与新能源》【年(卷),期】2010(000)004【总页数】4页(P8-11)【关键词】气泡帷幕;三峡工程;RCC围堰;爆破拆除【作者】余英【作者单位】中国葛洲坝集团股份有限公司,湖北,宜昌,443002【正文语种】中文【中图分类】TV542由于气泡的多重散射效应，气泡帷幕能有效吸收、衰减爆破震动所产生的水冲击波能量［1］，是一种新型、有效、经济的水下隔震、减震措施［2］，常用于水下爆破时对需要保护的建筑物进行主动防护。
三峡水库三期上游RCC围堰是保障三峡大坝库区初期蓄水后三期工程干地施工的临时建筑物，在三期工程具备挡水条件后，需将围堰上半部的30 m进行水下爆破拆除。
为减小拆除爆破时水击波对大坝、电站进水口钢闸门、排沙孔钢闸门、排漂孔钢闸门的不利影响，设计要求在堰体下游、距坝轴线20 m基坑底部沿右排2号坝段至右厂排坝段共570 m沿线布置双排气泡帷幕。
由于发射管布置水下深度大，总长度大，如此大规模的气泡帷幕在国内尚属首次。
为确保气泡帷幕能达到使用要求，对气泡帷幕进行了一系列研究、试验和优化布置，最终得以成功实施。
1 气泡帷幕现场试验(1)参数选择。
根据设计布置方式要求的水深81 m和40 m，通过计算初步确定发射管采用φ 50 mm无缝钢管，管上以90°发射角、间距 50 mm钻 2排φ 1.0 mm或φ 1.5 mm的发射孔，以高强度软管连接至空压机。
具体采用何种孔径和风压，通过现场试验确定。
(2)试验目的。
①确定气泡帷幕供风压力、供风量，选定空压机型号及所需数量。
②确定空压机供风方式。
③确定喷气孔孔径。
④根据供风量、供风方式确定供风管材、管径。
(3)试验方法。
上、下游围堰拆除规划及施工方案
目录一、简述 (1)二、上游围堰提前拆除的可行性 (2)三、上游围堰提前拆除的必要性 (3)四、上游围堰拆除规划 (4)五、围堰拆除料去向 (5)六、上、下游围堰拆除的主要施工方法及资源配置 (6)七、上游围堰提前拆除的应急预案 (7)八、下游围堰提前拆除的可行性 (8)九、下游围堰提前拆除的必要性 (9)十、下游围堰拆除规划 (9)十一、下游围堰提前拆除的应急预案 (10)十二、附件上、下游围堰拆除规划及施工方案一、简述根据招标文件要求，上游围堰拆除至630m高程左右，下游围堰要求全部拆除，其防渗墙拆除至原河床高程。
经计算，上下游围堰拆除总工程量约为54万m³，其中上游围堰40万m³，下游围堰14万m³。
二、上游围堰提前拆除的可行性根据总进度计划安排，上游围堰拆除时段为2010年4月1日～2010年5月15日；下游围堰拆除时段为2010年4月15日～2010年5月15日。
经我部认真分析与研究，主要基于工期考虑，计划上游土石围堰拟从2009年12月17日开始拆除，翌年5月15日前拆除完毕。
其中2009年12月17日至2010年3月底拆除上游围堰，较总进度计划有所提前，通过查询该时段（2009年12月至2010年3月底）近5年最大流量，查得最大流量值为1065m³/s。
根据《大渡河瀑布沟水电站下闸蓄水初期利用深溪沟水库临时蓄水向下游供水实施方案》“3.4.2深溪沟水库的蓄水过程控制”中所述的“…，Q=1236m³/s，则2#洞单独过流时，堰前水位为629.6m…”，并将最大流量1065 m³/s与流量Q=1236 m³/s对比，显然小于1236 m³/s，那么对应的堰前水位一定小于629.6m。
关于“3.4.2深溪沟水库的蓄水过程控制”详见下述附件所述。
2009年12月份大渡河瀑布沟电站首台机组发电，由于瀑布沟电站单台机组发电的下泄流量为427m³/s，若2010年5月中旬前瀑布沟电站2台机组同时发电时，那么总的下泄流量为854m³/s（2×427m³/s =854m³/s），再考虑尼日河补充流量，枯水季暂按110m³/s，那么深溪沟导流洞进口流量应为964（854+110=964）m³/s，该流量显然也小于Q=1236m³/s，那么水位也应小于629.6m。
围堰拆除爆破工程
爆破工程消耗量定额(GYD-102-2008)宣贯辅导讲座第十讲围堰拆除爆破工程吴新霞、刘美山、张正宇围堰拆除爆破工程简介1中定义“围堰是一种用于维护修建水工建筑的基坑，保证施工能在干地上《工程爆破名词术语》[1]顺利进行的临时性挡水建筑物。
在完成工程的施工导流任务后，如果对永久性建筑物的运行有妨碍还需进行拆除。
”由土或石料填筑的围堰一般采用机械设备或人工挖掘或扒缺口冲渣拆除，而对于混凝土、岩石等有一定强度的围堰目前大多采用爆破法拆除。
围堰的分类1.1围堰常用于水利工程和港口工程，按围堰的填筑材料性质分，需采用爆破法拆除的围堰主要有以下几类：）混凝土围堰，如：三峡三期上游碾压混凝土围堰、沙溪口二期上游混凝土围堰、岩滩碾压混凝土围1（堰等。
三峡三期上游碾压混凝土围堰拆除爆破1图）预留岩坎：如大朝山水电站尾水洞出口围堰、小湾水电站导流洞围堰、溪洛渡水电站导流洞围堰、2（构皮滩水电站导流洞围堰、白莲河抽水蓄能电站引水洞围堰等。
预留岩坎运行期为安全度汛，一般在岩坎的顶部修筑了混凝土挡墙，拦截超标准洪水。
还有的在上部修筑浆砌块石挡墙，如彭水水电站导流洞上游围堰。
小湾水电站导流洞上游围堰拆除爆破图2）塑性混凝土心墙土石围堰：如葛洲坝大江围堰、三峡二期及三期下游围堰等。
3（三峡工程二期上游围堰防渗墙拆除爆破3图按围堰内施工建筑物的种类分：构皮滩等工程的导流洞围堰。
,小湾,）导流洞围堰：如溪洛渡1（．构皮滩水电站导流洞围堰拆除爆破4图口围堰等。
)出(白莲河抽水蓄能电站进,）引水洞或尾水洞：如大朝山尾水洞出口围堰2（大朝山水电站尾水洞出口围堰拆除爆破图5构皮滩下游混凝土围堰等；,）主河床围堰：如葛洲坝大江,三峡二期及三期下游（3葛洲坝大江围堰拆除爆破6图工程等船坞围堰。
2458（4）船坞码头围堰：如黄岛、马峙、马峙船坞围堰拆除爆破图7围堰拆除爆破工程分级管理1.2）规定“硐室爆破工程、大型深孔爆破工程、正在执行的国家标准《爆破安全规程》（GB6722-2003。
三峡工程二期围堰拆除方式与三期截流关系研究
ｍ（ 即茅 坪溪 出 口至 高 家溪 ） 近 贴 岸下 行 ， 坝 下 附 至 ２５ ０ｍ左右 主 流 逐 渐 回归 主 河 槽 。在 １ ＃～２ ＃ ０ ８ ２
导流底 孔 以下 至 纵 向 围堰 尾 部 区域 之 间 ， 水流 形 成
拆 除的范 围及形 式将直 接影 响三期 截流 导流底 孑分 Ｌ
流 能力 ， 而影 响 三期 截 流 落 差 和截 流 强 度。 在满 从 足不增 加或极 少 增 加三 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 截 流 难度 的前 提下 ， 化 优 二期 围堰拆 除断 面 ， 可 能 减少 二 期 围堰 水 下 拆 除 尽 量， 以缓解 工程 量 大 与施 工 时 间 紧 的矛 盾 。三期 导 截 流布 置见 图 １ 。
ＴＧＰ ａ ｄ ｆ ｗ ａ ｔ ｍ ｉｇ ａ ｎ ｏ ｐ ｔ ｌ ｅ ｄ ａ ｒ ｍ
边 ８ Ｉ 右处 ， ０Ｉ 左 Ｔ 回流宽 度约 １０Ｉ， ２ Ｉ回流强度 较 大。 Ｔ ２ ５ ｓ下 游最大 流速 为１ ９ ｓ ．５ｍ／ ， ．８ｍ／ 。
三 期截 流 定 于 ２ ０ ０ ２年 １ １月下 半 月实 施 。 设计 截 流流量 ９０ ０ ０３ ０ｍ３ １ ～１ ０ 。
２ 二期 围堰拆除范围对三期截流 的影
晌
２ １ 设 置截 流基地 或 超 高岩 石 不 挖 除对 三 期 截流 ．
的影响
原设 计方 案 定 为在 三 期 截流 期 ， 期上 游 围堰 二
沿 围堰 轴线 自纵 向 围堰 边 向左 拆 除 ７ ０Ｉ ， 除顶 ０ Ｉ拆 Ｔ 部高程 为 ５ 二期 下 游 围堰 则 全线 拆 除 ， 除顶 ７ｍ； 拆 部高程 为 ５ Ｉ 三 期 截 流 流 量 Ｑ ＝１ ０ ／ ３Ｉ。 Ｔ ０ ３ ０ ｍ３ｓ 时 ， 落差 为３ ９ 终 ．９ｍ。为 了减 少 二期 围堰 水下 拆 除 工程量 及堰体 下 压岩 石 的 开挖 ， 足 围堰 拆 除对 三 满
三峡三期RCC围堰爆破拆除工程施工技术综述
破的规模和难度在国内外均没有扰大。施工准备期仅 ３个月 ， 施工场地狭小而施工环节 多， 作业面 间高
差大， 各工序工程量大。
土围堰（ 简称三期 Ｒ Ｃ围堰 ） 与纵向围堰和左岸 Ｃ ，
大坝一起承担挡水任务 。在右岸大坝浇筑至 １５ ｍ ８
混装炸药在 ５ｍ水 深下 浸泡 ７ ０ ｄ以上其爆速不低 于 ４０ ｍ ｓ 爆 力 不低 于 ３ ０ ｌ猛度 达 到 ｌ ５０ ／ ， ２ｍ ， ６～ １ｍ 导爆索浸水前爆速不低于 ６０ ｍ ｓ在 ５ｍ ８ ｍ； ５０ ／ ， ０
水深下浸泡 ７ 上仍能可靠传爆和起爆炸药 ， ｄ 且爆速
水定向爆破 ， 水深达 ３ｍ； ９ 起爆 网络复杂 ， 分为 ９９ ５ 段延时起爆 ； 且为首次采用整体倾倒方法拆除， 爆
维普资讯
２０ ０６年 ｌ 月第 ４ ２ 期
葛洲坝集团科技
总第 ８ ０期
三 三 Ｃ围 爆 拆 ＝ 施 搜 综 峡 期ＲＣ 堰 破 除ｌ 正 避 ： 程
周建华
摘
荽 三峡三期 Ｒ Ｃ围堰拆 除工程施工难度大 ， 术含量高 ， Ｃ 技 施工过程 中采用 了高威力 现场混装 乳化炸 药
２ 施工特 点
（） Ｃ １ Ｒ Ｃ围堰爆破方量大， 达到 １．７万 ｍ ； ８６ 总装 药 量 大 ， 品卷 状 炸 药 和 乳 化 炸 药 共 计 成 １１５； ９ ．ｔ 距离大坝近， ｌ４ 防护要求高 ； 仅 １ｍ， 采用深
炸药在 ４ ｍ水 深下浸 泡 ７天 以上其爆 速不 低于 ０ ４０ ｍ ｓ爆力不低于 ３０ ｌ猛度达到 １ ５０ ／ ， ２ｍ ， ６—１ｍ ８ ｍ；
小于 ７℃ ， Ｏ 乳胶基质无雷管感度。
根据三峡工程三期 Ｒ Ｃ围堰爆破的需要 ， Ｃ 通
三峡RCC围堰拆除爆破炮孔堵塞施工方案
（ ｈ ａＴ ｒｅＧ ｒｅ ｎ ｅｓｙ ｉｈｎ ４ ３０ ，Ｈ ｂｉ ｈｎ ） Ｃ ｉ ｈｅ ｏｇｓＵ ｉ ｒ ｔ，Ｙｃａｇ ４ ０ ２ ｕ ｅ，Ｃ ｉａ ｎ ｖ ｉ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａ１ ｔ ｅｂ ａ ｔ ｏｅ ｎ ｈ ｒ ｅ ｃ ａ ｅ ｏ ｈ ｅ ｌ ｉｎ ｏ ｅｕ ｓｒ ａ ＲＣ ｏ ｅ ｄ ｍ ｏ ｅ Ｐ ａ ｅ Ｉｌ ｏ ｓｒ ｃ ｌ ｈ ｌｓ－ ｌｓａ ｄ ｃ ａ ｇ ｈ ｍｂ ｒ ｆｒｔ ｅ ｄ ｍｏｉ ｏ ｆｔ ｐ ｔ ｍ Ｃ ｃ ｆ ｒ ａ ｆ ｒ ｈ ｈ ｓ —ｌ ｃ ｎ ｔ 。 ｈ ｓ ｔ ｈ ｅ ｔ ｕ
ｔ ｎｏ ｈｅ ｏｇｓ ｒ ｅｔ ｒ ｐａｎ ｄｔ ｂ ｔｍ ｄｗｔ ｐｃａ ｒ ｉ ｐｕｇｎ ｔ ａ ｉ ｆ ｒｅＧ ｒｅ ０ ｃ ｅ ｌ ｅ ｅｓ ｍｅ ｉ ａｓｅｉ ｇ ｌｇｉｇｍａ ｒ １ ｏ ｅｅ ， ｈ ｐｃａ ｃｍ ｏｉ ｏ Ｔ Ｐ ｊ ａ ｎ ｏ ｅ ｈ ｌｉ ｄ ｅ ．Ｈ ｗ ｖｒ ｔｅｓｅｉ ｏ ｐ ｓ ｉ ｌ —
ｈｌ ｏｅ，ａ ｄ ｆ ｒｈ ｒ ｒ ｎ ｕ ｔ ｅ ｍｏ ｅ，ｔｅ ｐ ｏ ｌ ｍ ｒ ｍ ｅ ｌ ｎ ｉ ａ ｃ ｏ ｚ ｎａ ｎ ｅ ｔ ａ ｏ ｖ ｙ ｎ ｅ ｏ ｅ ｍａｅ ａ ｓ ａ ｅ ｕ ｔｌ ｈ ｒ ｂ ｅ ｆｏ ｔ ｏ ｇ ｄ ｓ ｎ ｅ ｈ ｒ ｏ ｔ ａ ｄ ｖ ｒｉ ｌ ｃ ｎ ｅ ａ ｃ ｆ ｔ ｔ ｒ ｌ ｉ ｄ ｑ ａｅ ｙ ｈ ｔ ｉ ｌ ｃ ｈ ｉ
这种 堵塞材料 的特 殊组 成和 大流 动性 给 其 拌 和及 灌入 水 平炮 孔 （ 室 ） 来一 定 困难 ，而炮 孔 和 药 室 药 带
的分 布则给 其输 送造成 不便 。本 方案通 过 改 变拌 和投料 顺 序和 在 水平 炮孔 口插入 弯 管等技 术措施 ，分
三峡三期下游土石围堰防渗墙爆破拆除设计
文章编号：０ ０９ ３ （０ ８０ —０００ １０ —８ ３ ２ ０ ）４０ ５—３
三峡 三期 下 游 土石 围堰 防渗墙 爆破 拆 除设计
田 宜 龙 向华 仙
，
重 １ ０ ０ ０ （． １ 葛洲坝集团 市场开发部， 湖北 宜昌 ４ ３ ０ ；２ 重庆 葛 洲 坝 易 普力 化 工 有 限公 司 ， 庆 ，０ ０ ） ４ ０ ２ ．
第３ ５卷第 ４ 期
２０ ０ ８年 １ ２月
黑பைடு நூலகம்
龙
江
水
专 学 报
Ｖｏ ． ５ Ｎｏ ４ Ｉ３ ， ．
Ｄｅ ．， ０ ８ ｃ ２ ０
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｉ ｎ ｊ ｎ ｄａ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ ｏ ｒａ ｏ ｌ ｇｉ ｇＨｙ ｒｕｉ Ｅ ｇｎ ｅｉ Ｈｅ ｏ ａ ｃ ｎ
摘
要： 三峡三期 下游土石围堰高喷 防渗墙采取一次钻 爆破拆除 ， Ｌ 下部拆 除至导流明渠底部高程 。防渗墙爆破须爆断预埋灌浆
钢 管 ， 碎 高喷 墙 ｝ 土 ， 不 能 破 坏周 围建 筑 物 ， 工难 度 较 大 。在 理 论 计 算 的 基 础 上 ， 合 爆 破 试 验 成 果 和 类 似 工 程 爆 昆凝 且 施 结 经 验 进 行 爆 破设 计 ， 功 地实 施 了爆 破 。 成
ｄｓ ｎ ｌｄ ｔ ｈ ｌｖ ｔｏ ｆｔ ｅ ｂ ｔｏ ｏ ｈ ｐ ｎ ｄｖ ｒ ｉｎ ｃ ａ ｎ １ Ｗ ｉ ｅ ｐ ｃ ｏ ｄａ ｈ ａ ｍ ｌ， ｉｍａ ｔｅ ｏ ｔ ｅｅｅ ａｉｎ ｏ ｈ ｏ ｔ ｍ ｆｔ ｅｏ ｅ ｉｅ ｓ ｈ ｎ ｅ． ｏ ｔ ｒ ｓ ｅ ｔｔ ｉｐ ｒ ｇ ｗａｌ ｈ ｔ ｅｐ ｅ ｂ ｒｅ ｒ ｕ ｅ ｔ ｅ ｐｐ ｓ ｓ ｏ ｌ ｅ ｅ ｐｏ ｅ ｆ，ｔ ｅ ｃ ｎ ｒｔ ｆｈｇ — ｒ ｓ ｕ ｅ ｓ ｒｙ ｄａ ｈ ａ ｍ ｈ ｒ ｕ ｉｄｇ ｏ ｔｄ ｓｅ ｌ ｉｅ ｈ ｕｄ ｂ ｘ ｌ ｄ ｄ ｏ ｆ ｈ ｏ ｃｅ ｅｏ ｉ ｈ ｐ ｅ ｓ ｒ ｐ ａ ｉｐ ｒ ｇ ｗａｌ ｘ ｌｄ ｄ ｉｔ ｉｃ ｓａ ｄ ｓ ｒｏ ｎ ｉｇ ｃ ｎ ｔｕ ｔｏ ｓｎ ｔｄ ｓｒ ｙ ｄ；ｔ ｅ ｅｏ ｅ ｔｉ ｅａｉｅｙ ｄｆｉｕ ｔ ｌ ｅ ｐｏ ｅ ｎ ｏｐ ｅ ｅ ｎ ｕ ｒ ｕ ｄｎ ｏ ｓｒ ｃｉｎ ｏ ｅｔｏ ｅ ｈ ｒｆ ｒ ，ｉ ｓｒ ｌｔ ｌ ｉｆ ｌ ｖ ｃ
三峡三期围堰深水硐室爆破药量计算方法探讨
ｌ 刖
昌
件、 炸药性能和施工技术等因素有关 ， 主要确定方法
有经验值法 、 试验法 、 比法及容重法等。容重法经 类 验公式 为 ： ０ ４ ｙ ２４０ ， 中 为爆 Ｋ＝［． ＋（ ／ ５ ）］ 其 破介质容重（ ｇｍ） ｋ／ 。当无试验条件时 ， 可根据上式
先量化 值 ， 再进行类 比分析确定。
Ｐｏ ｃ， ｍ ｍ ｕａ ａｅａａ ｚｄａ ｄｃｍ ａ ｄ ｓｍ ｅｓｎｂｅｆｃ ｒ ａｅｕｅ ｒ ｅ ｒｎ ｅａｄａｃａｇ ａ ｒ ｅｔｓ ｅｆ ｌ ｒ ｎ ｌ ｅ ｎ ｏ ｐｒ －ｏ ｅｒａｏａｌ ｔ ｓ ｒ ｓｄｆ ｆ ｅｃ ， ｈｒｅｃ — ｊ ｏ ｏ ｓ ｙ ｅ ａｏ ｏ ｒｅ ｎ ｌ
ｅ ｌｔ ｎｆｍ ｕａｏ ｅ ｐｗ ｔｒｃ ａ ｂ ｒｂａｔ ｇｉ ｐ ｔ ｏｗ ｒ ， ｈｃ ａ ｅ ｎ ａ ｐｉｄ ｉ ｈ ｅ ｌ ｈｎ ｅｉｎ ｏ ｕａｉ ｏ ｌ ｆ ｅ — ａｅ ｈ ｏ ｄ ｍ ｅ ｌｓｉ ｕ ｒ ａ ｗ ｉｈｈ ｂ ｅ ｐ ｌ ｔｅｄ ｍｏ ｓ ｉｇｄ ｓ ｆ ｎ ｓ ｆ ｄ ｓ ｅ ｎ ｉ ｇ
２ 深水硐 室爆破药量计算方法分析
２ １ 标 准抛 掷 单耗 Ｋ（ ｇｍ ． ｋ／ ）
小抵抗线 、 爆破作用指数等有关 ， 与爆破漏斗体积成
正 比。
地 面标准抛掷单 耗大小主要与岩石及地 质条
收稿 日期 ：０ ５—１ ０ ２０ ２一１ ．
对于水下硐室爆破 ， 其装药量有多种计算方法 ，
中图分类号 ： Ｔ ３ Ｄ ２５ 文献标识码 ： Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ａ ｇ ｌｕ ａ ｉｎ ｏ ｅ ｗａ ｅ ａ ｅ ａ ｔ ｓ ａ ｃ ｎ Ｃｈ ｒ ｅ Ｃａｃ ｌ ｔｏ ｆＤｅ ｐ－ ｔ ｒ Ｃｈ ｍｂ ｒ Ｂｌｓｉ ｎｇ
三枯围堰拆除施工专项方案
1.1工程概况XX水电站位于XX河中游麦日乡俄西村下游4km的峡谷段，系XX河干流水电规划梯级开发电站之一，采用引水式开发，上游接XX水电站，其下游为XX水电站库区。
坝址处控制流域面积7249knA多年平均流量为107mVso XX水电站枢纽工程正常蕃水位2311m,最大坝iSi 31m,电站装机容量138MW,多年平均发电量为5・928亿kW・h,水库总库容104万m3,正常蓄水位以下库容92万m3,开发任务以发电为主，兼顾下游生态环境用水。
XX水电站为典型的长引水武开发水电站，枢纽建筑物主要有大坝、泄洪消能、引水系统、发电厂房组成。
本工程规模为三等中型工程。
工程永久性主要水工建筑物如挡泄水建筑物、引水发电系统等均为3级建筑物，永久性次要建筑物为4级建筑物，临时性建筑物为5级建筑物。
1.2围堰施工基本情况上游圉堰为土石圉堰，堰顶®程为2315,20m,堰顶宽度为6.0m,最大堰A" 123mo H堰迎水面坡度为1:1.75,背水面坡度为1:1.75。
迎水面土石填筑坡比为1175；最外层为2.0m疗的块石护坡，ffl堰右端靠近右岸岸坡约25m长范圉内采用钢筋石笼（2.0mX1.5mX 1.0m）护坡，坡比为1:1.75。
下游圉堰为上石ffl堰，堰顶高程为2305.50m,堰顶宽度为6.0m,最大堰高5.5m。
囤堰迎水面坡度为1:1・75,背水面坡度为1175。
迎水面土石填筑坡比为1:1.75：最外层为2.0m的块石护坡，坡比为1:2.75。
三枯ffl堰基本沿二枯ffl堰布置进行位置，其防渗处理主要针对上游W堰中段W堰堰体进行着至的防渗处理。
结合施工现场实际条件及以往类似工程的相关经验，拟对三枯上游ffl堰堰体采取双排水泥灌浆（水泥浆+充填材料）进行闭气、防渗处理。
即：结合现场实际情况将上游圉堰2311.5m 程以下堰体采用充填灌浆方式进行闭气和防渗，第一排充填灌浆孔孔轴线布置距2311.50m高程处堰体上游边缘约3.5m,孔深&5〜9.5m,穿过堰基与河床接触面约1.0m,主要对堰体部分渗水通道的进行封堵闭气处理；对局部架空现象严重渗水通道较大部位采取灌注细石混凝土或水泥砂浆，达到围堰堰体闭气效果：第二排充填灌浆孔空轴线布置距2311.50m高程处堰体上游边缘约3・0m,孔深8.5〜9・5rn,穿过堰基与河床接触面约1.0m,主要对堰体部分细小渗水通道的进行封堵处理，达到ffl堰堰体防渗日的。
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文章编号: 1001-487X (2000)增刊-0040-03
三峡三期围堰爆破拆除方案比较
李世海,刘以钢,郭易圆
(中国科学院力学研究所 北京市 100080)
摘要:本文通过对几种三峡三期围堰爆破拆除方案的比较,提出了经济合理、技术上可靠、工艺可行的拆除方案,即向上游倾倒方案,并就该方案的可行性作了说明。
关键词:三峡;围堰;爆破拆除
中图分类号:T D 235137 文献标识码:B
Optimization of Explosive Demolition Program of Three
G orges Cofferdam at Third Stage
L I S hi 2hai ,L IU Yi 2gang ,GU O Yi 2yuan
(Mechanics Research Institute ,China Scientific Academy ,Beijing 100080)
Abstract : Through comparing several explosive demolition programs of Three G orges Cofferdam at the third stage ,an economic and reasonable ,technologically reliable and feasible demolition program ,namely ,a program collapsed in the upper reach direction is put forward ,and the feasibility of the program is illustrated.
K ey w ords : comparision ; demolition program ; blasting
1 前言
三峡三期围堰长576m ,顶部高程140m ,底部高程40m 。
断面上部为矩形,顶宽8m ,高10m ,下部为梯形,迎水面是直立墙,梯形上底宽8m ,背水面边坡为1∶0175。
三期围堰的轴线与主坝间距130m ,纵向围堰连接横向围堰和主坝,断面形状与横向围堰相似。
围堰的材料是碾压混凝土,基础为微新岩体。
工程要求三期围堰顶部25m 拆除,拆除工作一次完成,同时还要确保已经发电的二期主厂房机组、三期围堰主厂房设备及围堰底部的灌浆帷幕的安全。
常规的大型砼拆除通常采用松动爆破法,拆除方量和块体都比较小。
一次拆除如此大量的混凝土,并且要求相邻建筑物和机电设备正常运行在工程上是非常少见的。
为此,提出一种施工速度快、产生振动小、工艺操作简单的方案是十分必要的。
本文对松动方案、滑动方案及翻转方案逐一进行了分析,给出了各种方案的优点和不足之处。
根据工程实际建议采用向上游倾倒的方案,同时提出了设计该方案需要进一步研究的内容。
第17卷 增刊2000年7月 爆 破BLASTIN G Vol.17 (Suppl.1) J uly. 2000
2 几种可能的拆除方案
根据工程要求围堰拆除标高在+115m ,有三种可行的方案:一是松动爆破方案,该方案是常规拆除技术,爆后需要清理;第二种是滑移方案,即爆破形成滑移面,使堰体向上游滑落;第三种是翻转方案,采用爆破开口,使堰体向上游翻转落入围堰前的水中。
3 不同方案的设计原则及分析
311 松动爆破方案
松动爆破方案是常规的设计方案,虽然已经有了拆除大型混凝土结构的丰富经验,也有过拆除碾压混凝土的工程实例,如岩滩水电站碾压混凝土围堰拆除工程。
然而,由于不同的工程需要,松动爆破方案仍然遇到了一些新的问题,主要在于:
(1)爆破拆除要求一次完成,已有的分层拆除不可取;
(2)一次拆除高度达到25m ,成孔费用和施工难度也相应增加;
(3)爆破拆除后,形成爆堆高度达几米,水下机械清除爆堆费用高、工期长;
(4)拆除后块体向下游滚动及水流的作用将会使主坝坝基产生较大的振动。
鉴于上述情况,松动爆破方案设计时,应遵守以下原则:
(1)松动方案要破碎上部块体,因此,要在整个拆除块体内均匀布药,单耗取为016kg/m 3左右;
(2)为减少向下游滚落,爆破时应在下游充水,否则在高水头的作用下,大量的块体向下滚落。
100m 高度下落的物体对地面产生很大的冲击作用,冲击点又离主坝基很近,由此产生的振动将远大于爆炸荷载的作用。
因此,下游充水高度应基本保持与上游持平;
(3)围堰拆除部分底部宽20m ,顶端宽8m ,为保证破碎块度均匀,要成倾斜孔,最长成孔深度均在29m 左右;
(4)根据现有钻孔技术,可选用大孔径单排或小孔径多排布药方案,如图1和图2所示。
图1 大孔径单排孔松动方案 图2 三排孔延时起爆松动方案
松动爆破方案采用常规的爆破拆除成熟技术,容易被设计部门采纳,它的缺点是:成孔费用高,工期长;用药量大,每次起爆药量及总药量较大,爆破振动对相邻建筑物的影响也较大;此外块体向下游滚动量难以控制,在有水情况下,其冲击作用不会太大,但需要研究有水时爆
・14・第17卷增刊 李世海 等 三峡三期围堰爆破拆除方案比较
炸对主坝的振动影响,可以设置气泡帷幕来降低冲击波压力。
图3 滑移方案312 滑动方案
滑动方案是指在围堰体内用爆破法形成滑动面,在重力作
用下沿滑动面整体滑移,进而达到削去围堰顶部的作用。
该方案应遵循的设计原则及实施的必要条件如下:
(1)滑动方案中滑移面的坡角(与水平面的夹角)应在40°
以上。
为可靠起见,建议在45°以上;
(2)滑动方向为上游,而不是下游的主要原因有三点:一
是向上游滑动,块体落在围堰外部,大质量的围堰会减少下滑
产生的振动,二是围堰上游侧面为直立边坡,切口的尺度比向
下游滑动更短,节省炸药;此外切口时需在下游边坡上建造马
道,以便成孔,此时成孔是由上向下的。
方案设计原理如图3
所示。
滑动方案的优点是成孔费用降低:与松动爆破相比用药量少,缩短了施工工期;技术上也有一定的创新。
缺点是施工工艺不成熟,滑动工艺还未见先例,直接用于工程实际有一定的困难;其次向上游滑动时,对回淤情况不清楚,按90m 高程计算,块体有可能无法沉下去,滑落后的顶面标高超出设计要求高度;此外对小孔径、大抵抗线形成破碎所产生的摩擦角还有待于深入的研究。
图4 翻转方案—集中或条形药包313 翻转方案
翻转方案是在碾压混凝土底部用爆破法形成
切口,在重力作用下围堰待拆除部分向开口一侧
倾倒。
该方案遵循的设计原则是:
(1)开口高度足够大,以确保当开口并拢时,
块体质心已经移到支持面外部;
(2)爆破后开口内留有少部分残渣;
(3)爆后未开口处所留残渣不高于设计断
面;
(4)开口药包可以采用集中或条形布药,设计方案如图4所示;
(5)药室可采用大孔径柱形布药,预埋管道等技术方案形成。
该方案的优点是节省炸药,产生振动小;成孔总数延米数降低;方案类似于拆除爆破的倾倒方案,技术是成熟的。
缺点是炮孔利用率低。
314 推荐方案
经过技术经济比较,推荐采用翻转方案,主要优点是炸药用量小,网络简单,成本低。
技术难点是药室的构造,可以通过一定的技术手段实现。
・24・爆 破 2000年7月。