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水利水电施工2013·第4期总第139期

长河坝水电站堆石料爆破施工参数选择

熊亮丁庆/(中国水利水电第五工程局有限公司)

【摘要】长河坝水电站大坝堆石料在开采前对爆破孔排距、单耗、孔径等参数进行了专项优化试验，根据试验进行主要爆破参数的选择。本文对长河坝水电站堆石料爆破试验及相关工作进行了介绍，可为类似工程提供借鉴。

【关键词】长河坝水电站堆石料爆破试验施工参数

1概述

长河坝水电站是以单一发电为主的大型水库电站，无航运、漂木、防洪、灌溉等综合利用要求。工程为一等大(1)型工程，挡水、泄洪、引水及发电等永久性主要建筑物为1级建筑物，永久性次要建筑物为3级建筑物，临时建筑物为3级建筑物。电站采用水库大坝、首部式地下引水发电系统开发。电站总装机容量2600MW,水库正常蓄水位1690m,具有季调节能力。

大坝为砾石土心墙堆石坝，坝顶高程1697.00m,最大坝高240m,坝顶长度502.85m,坝顶宽度16m。总填筑量为3400万m3,其中堆石料填筑量为2316万m3,主要有响水沟和江咀石料场供应。

在施工前期响水沟石料场具备先期出料条件，规划响水沟料场主要为上游提供堆石料1101.2万m3。爆破试验选择在响水沟石料场进行，爆破试验共进行了3场8个区，爆破方量为25844m3,炸药消耗12.3t,钻孔长度2208m。

2料场条件

响水沟石料场位于坝址区上游右岸响水沟沟口，距坝址约3.5km。地形形态为一山包，三面临空，分布在高程1545～1885m处，地形坡度40°~50°。

响水沟石料场料源岩性为花岗岩，岩石为弱—微风化，岩质致密坚硬，浅表有约0.5～1.5m的根植残积土层。饱和湿抗压强度94.5～120.0MPa,软化系数0.74~0.78,天然密度2.61～2.992.61g/cm3,冻融损失率6%～16%。

料场岩体卸荷较强烈，强卸荷水平深度为46m,弱风化弱卸荷水平深度90m,以里为微新岩体。地质测绘未发现有大的断裂通过，岩体中主要发育的构造裂隙有4组：

(1)N65°~75°E/NW∠55°~70°;

(2)EW/N∠55°~60°;

(3)N20°~40°W/SW∠40°~45°(少量10°~15°);

(4)N10°~15°E/SE∠45°~60°。

岩体受裂隙切割，块径多呈80～150cm,此外随机短小裂隙亦发育。

根据开采揭露岩石条件，爆破试验选择高程1838m以下作为爆破高程，该高程以下岩石受风化影响程度小、强度高。

3堆石料技术指标

堆石料采用微、弱风化或新鲜的开采花岗岩或石英闪长岩石料。开采料堆石的饱和抗压强度应大于45MPa,软化系数大于0.8。

堆石料的最大与最小边长之比不超过4,最大粒径不大于1000mm,D??30mm,小于5mm的颗粒含量不大于20%,小于0.075mm的颗粒含量不大于3%。设计级配指标见表1。

堆石压实控制的孔隙率应通过现场碾压试验确定，不宜大于21%,相应的干密度约为2.18g/cm3。

4试验程序及参数选择

堆石料爆破验的目的是为了在满足设计要求、经济指标、安全指标、生产能力的前提下，提供堆石料开挖

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土石坝工程施工专辑

表1堆石料设计级配指标表

包线名称

各级配组成(%)

C

Ce

D??

(mm)

D??

(mm)

1000~800

800~600

600~400

400~200

200~100

100~80

30

60

60-

40

40

20

20

10

10

5

5~2

2-0.5

0.5~0.25

0.250.075

0.075

5

上包线

10

16

14

4

5

7

10

8

6

7

6

2

2

3

20

100

2.6

2.8

315

平均线

10

11

17

15

5

4

6

9

7

6

5

10

38

1.2

9

500

下包线

9

11

12

19

16

5

4

5

8

6

0

16

1.4

29

700

爆破最优施工参数。爆破试验设计阶段是在调研国内相关大型石料场爆破工程实践经验的基础上，初步拟定钻孔设备、孔径与孔深等相关参数，并制定了试验工作程序。

4.1爆破试验程序

爆破试验程序为试验方案制定→优选间排距→优选单耗→优选孔径→确定施工参数。

4.2设备选择与施工参数拟定

4.2.1钻孔设备

分别采用了351钻机和D7钻机进行造孔，造孔过程中发现两台钻机在相同造孔孔径和岩石条件相同的情况下，对于深孔造孔，351钻机钻孔效率较D7钻机钻孔效率偏高