中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司 湖北省宜昌市 443002
摘要：金沙江乌东德水电站大坝为混凝土双曲拱坝，河床建基面高程723m，坝顶高程988m，最大坝高265m。坝址所处区域属中山峡谷地貌，两岸山岭高程大多为2000m～3000m，山顶高程一般在3000m左右，两岸呈现不连续、不规则、向江中倾斜的台状地形。为保证施工安全，施工开挖过程中采用分台阶开挖，控制爆破等技术完成开挖施工，取得良好的效果，为类似施工提供了例证。
关键词：金沙江乌东德水电站工程；大坝边坡；开挖；施工技术
1概述
1.1工程概况
乌东德水电站位于云南省禄劝县和四川省会东县交界的金沙江干流上，右岸隶属云南省昆明市禄劝县，左岸隶属四川省凉山州会东县，乌东德水电站装机容量10200MW，多年平均发电量401.1亿kW•h，正常蓄水位975m，相应库容58.63亿m3。坝址区所在的乌东德峡谷下段，即左岸为红崖湾沟～花山沟、右岸为大红沟～船房沟之间的河段，长约1.8km。左右岸坝肩高程987.65m～825m段，坝肩槽上游侧边坡每30m设置3m宽的马道，每级边坡中间设一道宽0.5m的台坎，开挖坡比1：0.1～1：0.25。坝肩槽下游侧边坡每15m设置2～3m宽的马道，开挖坡比一般为1：0.34。
2 爆破试验及爆破参数的确定
2.1爆破试验
为了指导大坝高边坡开挖，应采用合理的爆破方式和爆破参数。现场在高程1005.65m-990m坝顶处选取合理位置进行了7次爆破试验，通过台阶爆破及预裂爆破试验，为下一步施工提供合理的钻爆孔布置和线装药密度等参数，通过试验检测取得以下试验数据：（1）爆破网络试验；（2）保护层钻孔爆破可靠性试验（基岩保护层水平预裂或光面爆破试验）；（3）爆破破坏影响范围及其测定试验；（4）大坝边坡内埋设测点质点振动速度。
2.2选用合理的爆破参数
根据现场多次试验数据分析及研究，边坡采用预裂爆破来控制结构面，减少爆破对围岩的损害；钻孔孔径为预裂孔孔径90mm、缓冲孔为φ115孔径，主炮孔采用φ115孔径，预裂孔采用间隔不耦合装药结构，选用φ25乳化炸药，缓冲孔采用间隔装药，选用φ70乳化炸药，主炮孔采用连续耦合装药，单耗选取为0.3～0.4kg/m³。爆破参数如下表
说明：图中①、②、③…⑩代表施工顺序，括号内序号代表第二层。
（3）开挖厚度较窄（不足15m）部位
对于右岸坝肩R5区等开挖厚度较窄（不足15m），不具备采取快速开挖支护施工条件的部位，不分前后区，预裂一次到位，一次爆破，15m梯段一次出渣。马道形成后，30m高台阶一次性搭设排架进行系统支护。
3.2 梯段爆破施工
（1）钻孔
梯段爆破采用宽孔距、小排距布孔方式。主要采用CM-358高风压钻机造孔施工，钻孔孔径φ105mm。临近预裂面一到两排缓冲孔，其孔径、装药量及孔网参数按缓冲爆破要求控制。
钻孔前编制爆破设计并进行交底，由施工人员现场布孔，每个钻孔完成后，用沙袋封堵孔口。质检安排专人对钻孔的孔深、孔距、角度等孔网参数对照爆破设计进行检查，不符合要求返工，确保达到设计要求。
（2）装药、联网爆破
爆破采用乳化炸药人工装药联网，主爆破孔采取直径70mm或90mm乳化药卷连续装药；缓冲孔采用直径50mm乳化药卷间隔不耦合装药；岩石爆破单位耗药量暂按0.35～0.5kg/m3考虑，最终单耗根据爆破试验确定。梯段爆破采用微差爆破网络，1～15段毫秒微差电雷管或非电雷管连网。排间和孔间用非电雷管毫秒微差起爆。紧邻边坡预裂面的1～2排爆破孔作为缓冲爆破孔，其孔排距、装药量相对于主爆孔减少1/3～1/2，缓冲孔起爆时间迟于同一横排的主爆孔，以减轻对设计边坡的震动冲击。
3.3 水平保护层爆破开挖
马道保护层厚度约为2.5m，采用水平光面爆破对其进行开挖。保护层开挖一般采用自外侧向边坡侧分段水平造光爆孔，顶部手风钻浅孔爆破的方法。其主要工艺流程为：
测量放样→钻机就位→钻孔验孔→装药爆破→石渣清理→验收。水平凿孔钻机主要选用YTP-28气腿钻，局部条件适合的可采用QZJ-100B型潜孔钻。马道保护层的上部爆破孔利用手风钻钻垂直浅孔，垂直钻孔时，其孔底距马道建基面0.5～0.7m的安全距离，手风钻垂直孔爆破与水平光爆或预裂一次爆破形成。水平光爆孔造孔装药主要在开挖留渣上进行，局部留渣高度不够的位置，搭设简易平台，施工人员站在简易平台上打孔。
水平孔钻孔时，先按照设计底板标高放样孔位。然后将钻机就位，放样后视点，用样架校准钻孔角度后进行钻孔。气腿钻钻孔孔径φ42mm，孔深2～4m，孔间距0.4～0.5m，线装药密度为120～150g/m。潜孔钻钻孔参照边坡预裂施工进行。水平光爆或预裂的装药结构均采用φ25mm或φ32mm乳化炸药不耦合装药。线装药密度根据现场爆破开挖效果不断优化。起爆网络采用非电导爆系统、导爆索传爆、磁电雷管起爆方式。爆破后，采用反铲迅速将爆渣清理干净，为相邻区域的水平造孔提供工作面。待保护层开挖达到一定面积后，再进行爆渣清理和基础面测量验收。
4 施工安全控制
施工期临时安全监测主要检对位移检测、滑动面检测、裂缝检测、应力检测等。在边坡开挖过程中，如出现裂缝或滑动迹象，立即暂停施工或采取应急抢救措施，迅速将人员和设备撤至安全地点，必要时设置观测点，安排专人进行监视，及时观测边坡变化情况，并及时处理，并做好相关记录。按照规范要求进行资料整编分析，并编写报送相应的监测报告
5 结语
金沙江乌东德水电站工程大坝边坡在其工期紧、边坡陡峭及较差的地质条件下下开挖施工，由于采取了科学的爆破技术并进行了严谨的施工组织，边坡开挖质量得以保证，施工进度满足要求，无安全质量事故，为类似工程的施工提供了良好的例证。
论文作者:徐传波
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/16
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