江西柘林水电站扩建工程爆破控制设计
14页1、江西柘林水电站扩建工程爆破控制设计 摘要:江西柘林水电站扩建工程爆破开挖量大,爆破频繁,工期紧,在施工过程中要求爆破开挖不影响原水工建筑物安全(特别是“80山包”棱体稳定),并保证原电厂保持正常发电的工作状态,而扩建工程的大量爆破开挖部位距离原水工建筑物及厂房较近,因此近建筑物爆破施工的控制是本工程成败的关键之一。关键词:江西 柘林电站 爆破 开挖 控制 1概况柘林水电站扩建工程位于江西省北部,鄱阳湖以西的柘林镇,地处修河中游末端。柘林水电站水库总库容79.2亿m3,是我国最长的粘土心墙坝(总长590.75m)。扩建工程在原柘林水电站泄洪(兼放空)洞北侧,水工建筑物由引水系统(引水明渠、进水口、二条引水隧洞)和厂区系统(地面厂房、开关站、尾水渠)组成。装机二台单机容量120MW,扩建后该电站总装机容量达420MW.两台机组分别于2001年12月和2002年5月并网发电。新厂房布置在古滑坡体地基山上,紧靠老电站厂房和老开关站。进水口布置毗邻宽仅30余m的“80山包”,它实际上起着挡水坝的作用,并且“80山包”底部被F65、F67两条大断层切割成棱体,扩建工程中的两条引水隧洞从此构造棱体的
2、底部穿过。新开关站紧靠老开关站布置。扩建工程施工期,原电站仍需承担江西电网的调峰任务,要求保证其正常运行发电。大坝系统和泄洪系统仍按原设计、校核洪水标准拦蓄和宣泄洪水。施工期有正常航运、过木和供水要求。因此,控制爆破的成功与否,关系到整个扩建工程的成败。2施工特性扩建工程土石方开挖总量为219.7万m3,主体工程开挖项目有:引水明渠、进水口、引水隧洞、地面厂房、尾水渠、开关站等。各部位开挖工程量见表1.该工程地质条件复杂,“80山包”为一单薄的柘林水库挡水山体,山体厚度约30 m,风化严重,其间受F65、F67两断层横向切割组成一构造棱体,成倒三角形,体积近12万m3,它的稳定直接关系到水库的安全。因此,在进水口、厂房实施开挖爆破时,必须严格控制爆破振动对“80山包”及构造棱体产生的不利影响。此外,由于本扩建工程厂区系统开挖距原枢纽建筑物较近,并穿插其中,而施工过程中要求爆破开挖不影响原建筑物的安全,保证电厂正常发电,开挖量大、爆破频繁。3爆破试验爆破试验的目的是为了观测爆破开挖对“80山包”、原电站建筑物及正在运行的机电设备的影响,确定爆破参数,提供参考的施工经验公式。爆破地震波在岩
3、体内的传播规律,质点振动速度的衰减特性可用下式来拟合:式中:Q单响药量(kg)R测点至爆心的直线距离(m)V为质点振动速度峰值(cm/s)K,反映爆破方式与地质条件等综合影响的回归待定统计系数。进水口爆破开挖,对“80山包”沿地面传播一般的规律,共进行了6次爆破试验。厂房段开挖爆破,对原厂房、开关站、继保室沿地面传播一般的规律,共进行了8次爆破试验。对进水EL106m以上梯段开挖爆破(孔径110mm)拟合的K值为36.2,值为1.469;对进水EL106m以下梯段开挖爆破(孔径70mm)拟合的K值为20.3,值为1.35;对厂区EL40m以上梯段开挖爆破(孔径110mm)拟合的K值为98.23,值为1.97;对厂区EL40m以下梯段开挖爆破(孔径70mm)拟合的K值为23.1,值为1.413.根据建(构)筑物所允许的安全控制标准,由爆破振动衰减规律公式得允许最大单响药量,从而对单响药量控制。其单响药量计算公式为:表1各部位开挖工程量表开挖部位土石方(万m3)岩石岩性引水系统引水明渠51.568Zbd硅质泥灰岩、Zbp冰碛岩、Zad6中粗粒砂岩进水口15.27Zad5粗粒砂岩、少量Zad
4、6中粗粒砂岩引水隧洞3.979Zad6厚层长石石英砂岩、Zad6中细砂岩、Zad6中粗粒砂岩厂区系统排水洞0.23尾水渠35.772Zad6中粗粒砂岩、Zad6中粗粒砂岩、Zad6中粗粒砂岩、ptba泥质板岩开关站10.306ptba泥质板岩厂房边坡97.425其它0.176围堰1.521爆破可能对原枢纽建筑物产生一定的影响,扩建开挖各爆区与需要保护的建筑物之间直线距离见表2.表2各爆区与需保护建(构)筑物之间最短直线距离表爆区需保护建(构)筑物直线距离(m)引水渠进水口拦河大坝泄洪(兼放空)洞进口“80山包”棱体及原防渗帷幕28012050厂房拦河大坝泄洪(兼放空)洞进口“80山包”棱体原防渗帷幕原厂房原开关站505040100110100尾水渠原厂房原开关站泄洪(兼放空)洞5000开关站原开关站0引水隧洞泄洪(兼放空)洞及“80山包”棱体1504爆破施工设计4.1各开挖部位控制爆破参数确定根据国家标准爆破安全规程GB2286和水电部水工建筑岩石基础开挖工程施工技术规范SL4794,提出了部份建筑物的地面质点允许振速,对规范没有提到的建(构)筑物,根据现场爆破试验监测及参考国内外其它
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