川渝拆除17713551981挡水围堰与岩坎的拆除爆破
施工导流是水利工程施工不可缺少的工序,即在河床上下游或侧向修建不同材料和高程的土石围堰,当围堰内工程具备过水条件或建成后,再将围堰拆除。
1挡水围堰的定义和种类
1)围堰的定义
在水利水电工程中,为保证施工能在旱地上顺利进行而构筑的临时挡水构筑物,称为围堰。当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就应进行拆除
2)围堰的种类
若按使用材料的种类区分,挡水围堰可分为土石围岩、混凝土围岩(碾压混凝土或混凝土
心墙围岩)、岩坎围岩、草土围岩、钢板桩围岩等。混凝土围岩和岩坎围岩一般采用爆破法拆
除例如:垂直孔爆破、扇形孔爆破、水平孔爆破、垂直孔与水平孔相结合的爆破、硐室爆破、硐
室与钻孔相结合的爆破等。
2岩坎围岩的定义
岩坎围岩为复合型围岩。其下部为宽厚的岩坎,上部有土石加高的围岩,下部岩坎是围岩的主体。严格地讲,岩坎爆破是邻水爆破而非水下爆破。
3挡水围堰与岩坎爆破的特点
(1)围堰拆除工程量大,钻孔数量多。例如:长江三峡三期RCC围堰按拆除高程拆除方量为187645m3,围堰坝体共有炮孔1862个,总装药量192t。
(2)围堰拆除爆破通常都在水下或临水进行,要求炸药和起爆器材具有良好的抗水、抗压性能。基本要求是:炸药密度大于1100kg/m3,爆速在4500m/s以上,做功能力大于320mL,猛度大于16mm,殉爆距离大于2倍的药径。
(3爆破安全方面要特别注意爆破产生的水中冲击波、动水压力、涌浪和爆破地震波对主体建筑及其设施都要产生很大的影响,即使围堰内无充水,围堰外水体将突破爆破口下泄,涌进堰内基坑。高位差产生的水跃现象也会对基坑产生强烈冲刷,对主体建筑结构迎水面产生强大的涌浪压力。
(4应确保爆破一次成功。若采用分次爆破,受前次爆破的影响,后爆围堰成为不稳定体,将造成安全隐患。
4挡水围堰与岩坎爆破的设计方案与设计内容
设计方案分为两类:一是被爆破体充分破碎,岩渣聚集在岩坎内侧的预挖聚渣坑内,或是利用爆后水流冲渣;二是在满足过水条件下,使被爆体定向倾倒或滑移至水库中。
设计内容包括以下三部分
(1)爆破参数设计;
(2)施工组织设计
(3爆破安全设计
爆破的安全设计又包括:
(1)爆破振动强度对邻近爆区水工建筑物的影响;
(2)爆破产生的水击波、涌浪及水击波、动水压力及涌浪等对邻近爆区水工建筑物的影响;
(3)爆破对与被爆体紧密相连的被保留体的影响;
(4)爆破产生的水石流对水工建筑物的破坏影响;
(5爆破产生的个别飞散物对水工建筑物的破坏影响
5爆破振动速度的计算
1)安全允许振速的确定
《爆破安全规程》(GB6722—2003)对于围堰与岩坎的爆破,没有规定安全允许振速的标准。为此,根据类似工程实际资料作为参考是可行的。根据葛洲坝大江围堰混凝土芯墙、山西禹门口提水工程进口岩坎东风水电站导流洞进出口围堰、大朝山、漫湾、大源渡等工程的实测资料统计,不同的钢筋混凝土结构采用的安全允许振速差异很大,最小的取15cm/s,最大的取30cm/s。一般取20cm/s,个别工程实测值达到35cm/s也未见破坏边坡的安全允许振速一般在20cm/s以上,导流洞进口洞脸边坡经过严格支护,其抗振能力更高。因此,可以按15cm/s作为安全允许振速进行设计,以20cm/s进行校核是可以的。
2)国内某些工程围堰与岩坎爆破的k、α值
国内某些工程围堰与岩坎爆破的k、a值示于表6-14
国内某些工程围堰与岩坎爆破的k、a值 表6-14
6几种典型挡水围堰与岩坎的拆除爆破方法
如上所述,围堰与岩坎的拆除爆破方法种类繁多,在此结合实例予以说明。在第二篇<工程实例篇>中列出了三种不同类型的实例,实例17.1“湖南省湘江大源渡电站河中纵堰拆除爆破”,其围堰为混凝土结构,与永久建筑物连在一起,给拆除爆破增加了难度。实例17.2“浙江省舟山永跃船舶修造厂30万吨级十10万吨级船坞复合围堰拆除爆破”是一个岩坎拆除爆破的实例。而实例17.3“长江三峡水利枢纽三期上游碾压混凝土围堰拆除爆破”属于碾压围堰,无论从爆破规模,还是从爆破难度上讲,在国内围堰拆除史上均属罕见。
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