高 岳，蔡 新，楊曉飛，劉大慶

（大連市供水有限公司，遼寧 大連 116011）

1 工程概述

豐滿(mǎn)三期擴(kuò)建永慶反調(diào)節(jié)水庫(kù)工程位于第二松花江上游，距上游豐滿(mǎn)電站10.3km，水庫(kù)控制流域面積156km2。該水庫(kù)形成后上游庫(kù)水位與豐滿(mǎn)水電站尾水相接，是一座為解放豐滿(mǎn)水電站60MW基荷，同時(shí)保證下游161m3/s流量的工業(yè)及城市用水而修建的日調(diào)節(jié)水庫(kù)。

主體工程建成后需要進(jìn)行混凝土圍堰爆破拆除，斷面為梯形，斷面上口寬約1.0m，下口寬約2.5m，高3.0m，斜坡坡比為1∶0.5，混凝土圍堰長(zhǎng)104.6m，拆除到186.0m高程，總爆破拆除方量549.13m3，混凝土圍堰沿河道布置，東面距江岸約100m，西面距江岸約300m，北面與壩體相接，南面為江面。

2 測(cè)試依據(jù)和爆破觀(guān)測(cè)系統(tǒng)

2.1 測(cè)試依據(jù)

本次爆破振動(dòng)觀(guān)測(cè)主要依據(jù)有：

1）GB6722-2003中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《爆破安全規(guī)程》。

2）DL/T5333-2005中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水電水利工程爆破安全監(jiān)測(cè)規(guī)程》。

3）東勘院設(shè)計(jì)文件“永慶反調(diào)節(jié)水庫(kù)上游縱向混凝土圍堰爆破拆除要求”。

2.2 爆破觀(guān)測(cè)系統(tǒng)

振動(dòng)觀(guān)測(cè)系統(tǒng)由6通道891型測(cè)振儀和891-Ⅱ型傳感器組成，頻率 0.5～100Hz，量程 0.001～40cm/s。儀和脈動(dòng)壓力傳感器組成，量程0.5～600kPa。

2.3 爆破過(guò)程記錄與現(xiàn)場(chǎng)效果調(diào)查

爆破過(guò)程記錄采用數(shù)碼攝錄機(jī)，在起爆前至爆破結(jié)束后進(jìn)行全過(guò)程跟蹤攝錄；現(xiàn)場(chǎng)效果調(diào)查采用數(shù)碼照相機(jī)，對(duì)爆破網(wǎng)絡(luò)布置、爆破效果進(jìn)行寫(xiě)實(shí)描述。

3 圍堰拆除方案

在距壩體0.8～8.6m范圍內(nèi)單孔藥量300g，8.6～10m范圍內(nèi)單孔藥量450g，10～104.6m范圍內(nèi)單孔藥量600g。根據(jù)試驗(yàn)爆破網(wǎng)絡(luò)延時(shí)情況，正式爆破采用3段孔外延遲接力非電導(dǎo)爆雷管起爆網(wǎng)絡(luò)。裝藥炮孔總數(shù)1120孔，爆破藥量576kg，爆破藥量分段秒差50ms，最大瞬時(shí)起爆藥量9.6kg，最小瞬時(shí)起爆藥量0.1kg，設(shè)計(jì)爆破持續(xù)時(shí)間6s左右。

4 圍堰拆除爆破觀(guān)測(cè)

4.1 測(cè)點(diǎn)布置

測(cè)點(diǎn)布置主要考慮距爆點(diǎn)最近、受爆破影響最大、結(jié)構(gòu)最薄弱、能夠控制壩基和其它建筑物安全的部位。振動(dòng)觀(guān)測(cè)點(diǎn)布置在壩體上，在與圍堰相連的邊墩頂部距上游側(cè)邊緣2.5，5.0m各安裝垂直向、水平向傳感器1個(gè)，在8號(hào)閘門(mén)大梁中央距邊墩中心線(xiàn)6.85m處安裝垂直向傳感器1個(gè)，在橋（高堰）大梁中心線(xiàn)距邊墩中心線(xiàn)9.90m處安裝垂直向傳感器1個(gè)，共安裝6支儀器。

動(dòng)水壓力測(cè)點(diǎn)布置在8號(hào)閘門(mén)中心線(xiàn)，低堰前沿188m，187.5m，187m 不同高程各安裝3個(gè)測(cè)點(diǎn)的動(dòng)水壓力傳感器，編號(hào)P1-1，P1-2，P1-3；在8號(hào)閘門(mén)右中墩▽187.5m，▽187m各安裝了P2-2，P2-3共2個(gè)測(cè)點(diǎn)的動(dòng)水壓力傳感器。測(cè)點(diǎn)布置如圖1所示。

圖1 爆破試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置示意圖

4.2 振動(dòng)觀(guān)測(cè)成果與分析

整個(gè)爆破拆除過(guò)程基本順利，主炮爆破振動(dòng)觀(guān)測(cè)成果見(jiàn)表1，波形見(jiàn)圖2。

表1 圍堰拆除主炮爆破振動(dòng)觀(guān)測(cè)結(jié)果表

圖2 圍堰邊墩頂部距上游2.5m振動(dòng)波形圖

從表1觀(guān)測(cè)結(jié)果可以看到，測(cè)得的振動(dòng)幅值均小于安全標(biāo)準(zhǔn)值3cm/s，從圖2波形圖知，V1⊥測(cè)點(diǎn)所測(cè)得最大峰值出現(xiàn)在起爆后1613ms，根據(jù)爆破網(wǎng)絡(luò)圖可以推算，產(chǎn)生最大峰值振動(dòng)量的爆心可能出現(xiàn)在距邊墻11.1～8.6m處。

（3）群雄斗虎。領(lǐng)舞者持釣魚(yú)鞭向空中一舉，四名斗虎英雄持刀引領(lǐng)四虎轉(zhuǎn)至場(chǎng)北面，由東到西面朝南按①-④虎一字排開(kāi)，領(lǐng)舞者一招“撥云見(jiàn)日”，四虎向前撲三撲，四名斗虎英雄在虎前做“三仆刀”，行至場(chǎng)南面。

根據(jù)日本吉川公式推算：

式中：Q——代表藥量，kg；R——代表爆心距，m；K——代表振動(dòng)系數(shù)。

當(dāng)爆心距邊墻8.6m，K值等于271；當(dāng)爆心距邊墻 10m，K=271；當(dāng)爆心距邊墻 11m，K=327。前述各K值的平均值K=290，從K值可以看到，它比深孔梯段爆破K=100要大，與深孔掏槽爆破K值等于300相接近，這主要是由炮孔大部分位于水下，受夾制作用較大所致?？偟膩?lái)看，由于成功地采用非電導(dǎo)爆管孔外延遲網(wǎng)路，使得圍堰爆破拆除對(duì)壩體作用產(chǎn)生的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度沒(méi)有超過(guò)安全控制標(biāo)準(zhǔn)，壩基與各水工建筑物是安全的。

4.3 動(dòng)水壓力觀(guān)測(cè)成果

圍堰爆破拆除時(shí)的庫(kù)水位▽188.7m。主炮各測(cè)點(diǎn)觀(guān)測(cè)到的動(dòng)水壓力值見(jiàn)表2。

表2 圍堰爆破拆除動(dòng)水壓力觀(guān)測(cè)成果表

從表2值可以看到，8號(hào)閘門(mén)中心線(xiàn)低堰前沿各高程動(dòng)水壓力測(cè)點(diǎn)，由于距爆破點(diǎn)較近，炮孔溢出到水中能量較大，其最大動(dòng)水壓力值46.9kPa，參考三峽圍堰拆除允許的動(dòng)水壓力值（0.4MPa），本次觀(guān)測(cè)到的動(dòng)水壓力值不會(huì)造成對(duì)壩體的危害。此外，從壩基和壩體埋設(shè)的滲壓計(jì)和應(yīng)變計(jì)在爆破前后的測(cè)值說(shuō)明，爆破沒(méi)有對(duì)建筑物構(gòu)成安全影響。

4.4 爆破效果觀(guān)測(cè)

在庫(kù)區(qū)右岸大樓頂部安裝了攝像儀。攝像儀拍攝角度與圍堰垂直，拍攝整個(gè)爆破過(guò)程現(xiàn)象和爆破拆除效果。從拍攝到的畫(huà)面上可以看到，起爆后在圍堰遠(yuǎn)端水面上立即出現(xiàn)水塚（呈雨霧狀）噴柱，并向壩體方向延伸，同時(shí)顯示了孔外微差過(guò)程。出現(xiàn)的飛躍水塚噴柱，是沖擊波到達(dá)水面的特有現(xiàn)象。從拍攝到的最高水柱出現(xiàn)在距大壩70m左右處，在距大壩約10m范圍以?xún)?nèi)爆破過(guò)程中止，過(guò)程歷時(shí)2.8s，可以看到有個(gè)別飛石情況。

5 結(jié)語(yǔ)

1）圍堰爆破拆除對(duì)大壩沒(méi)有產(chǎn)生任何破壞影響，壩體振動(dòng)值均在安全允許值以?xún)?nèi)。采用的安全技術(shù)措施是成功的，尤其是采用孔外微差爆破技術(shù)對(duì)降低大壩震動(dòng)起到了關(guān)鍵作用，倘若孔外延遲采用二段（25ms）將會(huì)避免網(wǎng)路被砸壞，效果會(huì)更佳。

2）整理爆破振動(dòng)觀(guān)測(cè)資料，得到了圍堰爆破拆除（在其延長(zhǎng)線(xiàn)方向）振動(dòng)影響場(chǎng)公式：

混凝土圍堰拆除爆破產(chǎn)生的動(dòng)水壓力不大，不會(huì)影響大壩安全。

[1]楊云玫，倪錦初，等.三峽二期下游圍堰混凝土防滲墻拆除爆破試驗(yàn)研究[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2003（12）.

[2]孟慶學(xué)，肖澤春.小灣水電站導(dǎo)流洞進(jìn)出口圍堰拆除爆破振動(dòng)安全監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析[J].水利水電技術(shù)，2008（12）.

[3]劉國(guó)振，楊軍，等.某工會(huì)大樓爆破拆除地震效應(yīng)監(jiān)測(cè)分析[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2004（S1）.

[4]梁銳，劉國(guó)軍，李清芳，張龍.復(fù)雜環(huán)境下磚混辦公樓爆破拆除[J].爆破，2009(2).