浆砌石重力坝的爆破拆除

　　摘要：广州从化市鱼洞水库坝体属浆砌石重力坝，爆破拆除难度大，工期紧，在施工中遇到一些技术难题，我司通过采用相应的技术措施，安全、高效地完成了抢险爆破拆除，为其他类似工程的施工提供了参考。
　　关键词：水库大坝；爆破拆除；浆砌石；
　　1工程概况
　　1.1工程简介
　　鱼洞水库位于从化市吕田镇桂峰山上，与龙潭镇落差达400多米，最大库容量约为94.6万立方米，属于小（二）规模的水库。该水库建成于2006年，建成之后没有经受过洪水的考验，加上该水库还没有完善必要的基建程序就草率蓄水，遭遇特大暴雨袭击下，水库出现漫顶，坝体受损严重。高20多米的坝体出现了许多裂缝，坝面的水泥块斑驳不堪，在大坝溢洪道两侧坝面形成的三四平方米的“隆块”就有4处，而在约12米高的位置，一条横向的大裂缝横穿整个大坝。纵向处也有多条裂缝，最宽的接近半米，大坝出现整体下移。水利专家经过初步诊断后给大坝判了“死刑”：在蓄水位较高的状况下，大坝稳固性已遭到破坏，已不再适宜蓄水。如不尽快解决，近期的强降雨势必会造成水库出现更大险情，给下游人民群众的生命财产安全造成严重威胁。
　　1.2工程环境与结构特点
　　该水库周围环境较好，除下游800米处有一村庄外，方圆800米内无民居住宅及要保护的建筑物。
　　鱼洞水库坝体为浆砌石重力坝，坝体全长108.2米，大坝最顶端高28.5米，坝顶宽2.3米，溢洪道高26米，迎水面坡度1：0.1，背水面坝体坡度1：0.7，坝体中有一厚20厘米的混凝土防渗墙，其它为浆砌石结构。坝体结构如图1所示。

   
　　　　2爆破方案确定
　　从周围环境分析，该水库周围800米内无需要保护的建（构）筑物，所以决定采用中深孔控制爆破，拟把坝体碎块向坝体上下游抛掷。由于本坝体属于混凝土防渗心墙浆砌石重力坝，且因质量问题，浆砌石特别松散，故决定在混凝土心墙上采用潜孔钻机从工作面往下打一排主炮孔；同时，在浆砌石上采用潜孔钻机打多排辅助孔，以保证爆破的效果。
　　由于坝体顶面最高处宽度为2.3米，潜孔钻机无法作业，影响了抢险施工的进度，因此为了创造潜孔钻机的作业平台，坝顶处先采用挖掘机进行预拆除，形成一个宽4米的作业平台。爆破前，水库水量已基本排空，以减少对爆破的影响。
　　3爆破设计
　　3.1爆破参数的确定
　　1)钻孔直径
　　根据爆区的地形地质条件以及坝体结构为浆砌石，钻孔直径取Φ76㎜。
　　2)钻孔形式
　　为了便于施工和准确控制钻孔方向，采用垂直钻孔形式。鉴于心墙体较薄、钻孔精度要求高，垂直钻孔的偏差应控制在5‰以内。
　　3)布孔及装药参数
　　炮眼直径76mm，药包直径d＝60mm；
　　孔距a=250cm；排距b=180cm；
　　最小抵抗线W＝(15~25)d；
　　炸药单耗取：0.6kg/m3~0.9kg/m3之间；
　　堵塞长度L=（1.0~1.3）W。
　　单孔药量计算由公式Q=a×b×H×q计算并进行试验调整。
　　式中：Q----单孔药量，kg；
　　q----炸药单耗与被爆体结构性质有关；
　　a、b----炮孔的间、排距(2.0~2.5m、1.8m)；
　　H-----炮孔深度。
　　机械预拆除后，本工程最大坝高降为约24米，坝体的爆破宽度因坝体的高度而改变，台阶高度在10~20米的范围，因此，在最大坝高所在的范围内，爆破拆除需分两层，上层台阶高取10米，钻孔深度10.5米，其余的为下层，高10~14米。
　　
　　本设计列出两个个典型的台阶高度的爆破参数，如下：
　　Φ＝76㎜深孔台阶控制爆破参数  表1
　　　

台阶高度H(m)	超深 h（m）	孔距 a(m)	排距 b(m)	孔深 L(m)	堵塞长度l1 (m)	单耗 kg/m3
10	0.5	2.0	1.8	10.5	2.0	0.6~0.9
15	0.5	2.0	1.8	15.5	2.0	0.6~0.9

　　3.2爆破器材
　　1）炸药：为了便于装药和防水，结合钻孔直径，选用药卷直径Φ60㎜的乳化炸药。
　　2）电雷管：同厂同批同型号的，各电雷管的电阻差值不得大于0.3欧姆，流经每个电雷管的电流值必须不小于2.5安培。
　　3.3起爆网路
　　爆破网路采用电爆网路，电雷管采用大串联网路连接。采用孔内延时方式起爆,起爆器选用普通电容式起爆器，本工程采用MBF-200型电容起爆器。网路连接完成后，用爆破专用仪表对网路进行导通，这样便可检测爆破网路的可靠性，以利准确起爆。爆破网络示意图见下图3：
　　

　　4 结语与体会
　　爆后检查表明，鱼洞水库大坝右侧坝体拆除爆破十分成功，坝体完全按照设计的方向坍塌，碎块均匀且抛掷在坝体上下游10米范围内。由于药量确定合理，飞石基本控制在50米范围以内，也无引起较大震动。
　　通过爆破效果的分析，有以下几点体会：
　　（1）本次爆破我们对大坝结构进行了认真的分析：由于大坝坝体密度不均匀，且受到损害较为严重，坝体里面已存在空心化的现象，爆破时极易产生能量损耗，所以不能采用常规手法安装炸药，我们据此相应设计了合理的爆破参数，保证了大坝抢险拆除目标的圆满完成。
　　（2）此工程工期非常紧，共4天，我们采用了机械拆除与爆破拆除相结合的施工方式，即先采用挖掘机进行机械拆除，为大型液压潜孔钻机的施工创造施工条件，有效的提高了施工速度。
　　（3）实践证明，在鱼洞水库坝体抢险拆除中，选择爆破拆除是正确的，它既成倍提高工效，也节约了成本，只要做好主要安全措施，就可以给予大力推广。
　　6参考文献
　　1.中国工程爆破协会.中国典型爆破工程与技术.北京:冶金工业出版社,2006.
　　2.刘殿中.工程爆破实用手册[M].李玉珍.等译.北京:冶金工业出版社,1999.
　　3.中华人民共和国标准.爆破安全规程(GB-6722-2003)[S].北京.中国标准出版社,2004.
　　作者简介：谢红星（身份证：420682198302043519）

《浆砌石重力坝的爆破拆除》

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