白鹤滩导流洞围堰拆除爆破技术方案

DOI:10.13235/ki.ltcm.2014.08.035

白鹤滩导流洞围堰拆除爆破技术方案

李孝林，衣方，刘国庆

（北方爆破工程有限责任公司，北京100089）

摘要：白鹤滩导流洞爆破环境复杂，围堰拆除工程量较大，就经济岩坎条件下选择下闸爆破还

是提闸爆破作了论述，施工道路布置复杂，选择围堰拆除顺序，各拆除部位的爆破设计及施工安

全都很重要，本工程采用详细爆破设计方案，进行拆除爆破，工程效果良好，达到设计要求。关键词：导流洞；围堰；拆除爆破；水下爆破

中图分类号：TD235.3 文献标志码：B 文章编号：1671 －9816（2014）08 －0088 －05

Demolition blasting technical scheme of Baihetan diversion tunnel cofferdam

LI Xiaolin, YI Fang, LIU Guoqing

(North Blasting Engineering Co.,Ltd.,Beijing 100089, China)

Abstract: Blasting environment of Baihetan diversion tunnel is complex and cofferdam demolition engineering is large. This article discusses on selecting lower lock or lift gate blasting under economic rock ridge condition. Due to the complex road construction layout, choosing cofferdam demolition order and blasting design and construction safety of demolition parts are very important. This project adopts the detailed blasting design scheme for demolition blasting, whose engineering effect is good and meets the design requirement.

Key words: diversion tunnel; cofferdam; demolition blasting; underwater blasting

1 工程概况

白鹤滩左岸导流洞进口采用全年围堰挡水，设计标准10 a 一遇洪水；围堰体约在EL.605 m 以下至EL.585 m 为预留岩埂，高20 m；在EL.605 m 以上至EL.626 m 为砼围堰体，高21 m，重力坝型式，顶宽3 m，迎水面为垂直坡，背水面坡比为1：0.7；设置 1 排防渗帷幕，幕底EL.575 m。

围堰全长约315 m，共计16 个堰块，顺江、沿左岸坡布置在 3 个闸门井进口处；1# 井对应1# ～3# 堰块，1#井与2# 井之间的分隔岩体对应4# ～5# 堰块；2# 井对应6# ～9# 堰块，2#井与3# 井之间的分隔岩体对应10# ～11# 堰块；3#井对应12# ～15# 堰块，16#堰块为3# 井右侧保留岩体置换体。

1# 井砼至堰体最近距离约16 m，2#井砼至堰体

最近距离约11 m，3#井砼至堰体最近距离约10 m，3# 井部分底板与右边墙被堰体占压。

收稿日期：2014-04-26

作者简介：李孝林（1963-），男，工学博士，副总工程师兼工程部总经理，北方爆破工程有限责任公司，主要从事爆破工程技术方面的研究开发工作。2 布置方案

本工程拆除爆破工作总的思路是:在确保保留坝体(包括上游砼防渗墙及左右坝肩砼垫层)安全的前提下，采用控制爆破对不合格浆砌石坝体进行拆除。拆除爆破采用分层、浅孔、小孔径、小药量及多段微差延时等爆破技术，根据爆源距被保护坝体的距离，按照由远而近的顺序分区分批进行施爆作业[1-4]。 2.1道路布置

道路布置方案选择不再恢复上游道路通车，这样可以节约精力与时间，重点是可以提前进行1# 井左侧边坡预裂爆破拆除与堰外大片EL.605 m 以下水下石方拆除；所有设备、材料通行就依靠下游道路与导流洞 2 处，需要合理调整拆除工序，尽早恢复堰外通行道路兼做施工平台。

2.2 风水电布置

1）施工用电。在653 平台上已经布置有固定的变压器，总容量约1 500 kVA，可直接拉线输电至围堰拆除作业区域，完全能够满足施工需要，线路总长约500 m。

2）施工用水。拆除作业用水量较小，可以就近取

水满足临时需要即可。

3）施工供风。在653 平台上建立集中供风站，供风量180 m3/min，铺设500 m 长准200 mm 钢管输送风至作业面；再配置1 台20 m3/min 的移动式空压机，用于前期临时供风。

2.3 基坑排水改造

在洞内进口段设置临时集水坑，具体位置现场确定，在基坑集水坑上部的围堰拆除前，再将水泵转移至临时集水坑，出水管使用部分软管，方便移动避炮。

3 拆除方案

拆除方位及顺序如下：①EL.605 m ～600 m 堰外石方拆除；②EL.626 m ～605 m 堰体砼拆除；

③ EL.605 ～602 m 堰体石方拆除；④EL.600 ～585 m 堰外水下石方拆除；⑤EL.602 ～585 m 堰内基坑石方拆除；⑥EL.602 ～585 m 经济岩坎石方拆除。3.1 堰外石方拆除

2013 年汛前，为了堰体砼施工在堰外EL.605 m 有 1 条施工便道兼做施工平台；然在汛后，受洪水冲刷，该便道不复存在。

为了解决堰外拆除交通，也为了提前给堰外石方水下钻孔提供施工平台，先对①区EL.605 ～600 m 堰外石方拆除，爆渣不外运，就近填筑形成施工通道兼钻爆平台。

该区拆除采用光面梯段爆破方式，从下游向上游分段施工，并与新建的502# 洞外施工道路连通，分段长度按总装药量不超过500 kg 控制，最大单响药量控制在150 kg 以内，减轻对围堰帷幕振动。

装药结构：光爆孔采用间隔装药，其它孔采用连续装药。起爆方式：使用非电导爆管雷管起爆，采用孔内延时、排间微差方式联网；起爆延时雷管拟定使用MS14（760 ± 55）ms，排间微差雷管使用MS3（50± 10）ms，施工时按实际孔数、药量情况调整；起爆顺序从邻江侧至围堰逐排起爆。爆破参数见表1。

表 1 光面梯段爆破参数表

钻孔类型钻孔机型孔深/m倾角（/°）孔距/m排距/m孔径/m药径/mm单孔药量/kg堵塞长度/m单耗（/g·m-3）光爆孔100B 潜孔钻51：0.10.8 1.59032 1.80.8450

缓冲孔D7 液压钻51：0.1 3.0 2.0907016.8 1.0400 ~ 600主爆孔D7 液压钻51：0.1 3.5 2.5907016.8 1.0400 ~ 600

3.2 堰体砼拆除

左导进口围堰EL.605 m 以上为混凝土堰体，上窄下宽，重力式体型，浇筑期间预埋了水平炮孔，埋管直径10 cm，水平间距约1.7 m，垂直排距约3 m。

该区拆除采用梯段微差爆破方式，施工要点：

1）首先，对所有的预埋管进行清理、疏通，实地测量位置与孔深，分析计算预埋孔是否满足爆破要求。

2）顶部区域宽3 m 高4 m，体型较窄，在中部有1 排预埋炮管，间距约1.7 m，孔深4 m；该部位不宜集中装药爆破，防止飞石影响闸门井，再使用手风钻补钻垂直孔 2 排，距离内外两侧临空面80 cm，孔径42 mm，孔深4 m，孔间距1.5 m，与预埋管呈梅花形布置，使用32 mm 药卷装所有垂直爆破孔，从外向内逐排起爆。

3）按照分析计算结果，对预埋水平炮孔不足的部位，使用潜孔钻补充钻水平孔；使用70 mm 药卷装所有水平爆破孔，从高到低逐排起爆。

4）以1 个堰块为 1 次爆破单元，1 次爆破将EL.605 m 以上拆除完成，应先做试验优化爆破参数。以3#堰块为最先拆块，也作为试验块；然后是2#、1#堰块以及边坡石方；再从4# 堰块向下游逐块拆除至15# 堰块。

5）爆渣大部分外运至弃渣场，小部分回填EL. 600 m 以下钻爆平台，满足EL.585 m 以上水下石方

钻孔即可。

6）装药结构：所有孔采用连续装药。起爆方式：

使用非电导爆管雷管起爆，采用孔内延时、排间微差方式联网；起爆延时雷管拟定使用MS18 （1 400 ±100）ms，排间微差雷管使用MS3（50 ± 10）ms，施工时按实际孔数、药量情况调整；起爆顺序从外向内、从上至下逐排起爆；最大单响药量控制在300 kg 以内。爆破参数见表2。

3.3 堰体石方拆除

在②区按堰块完成拆除后，即可开始③区EL. 605 ～602 m 堰体石方拆除，两者可以适当滞后一段距离，同步爆破施工。

施工要点：

1）与经济岩坎顶部交接的水平面应采用水平预