长江科学院-获奖成果详情中国工程爆破协会科学技术奖

获奖名称: 深溪沟水电站导流洞预应力围堰爆破拆除

获奖等级: 一等奖

获奖类别: 中国工程爆破协会科学技术奖

授奖单位: 中国爆破行业协会

完成单位: 国电大渡河流域水电开发有限公司、长江水利委员会长江科学院、国电大渡河深溪沟水电有限公司、中国水电顾问集团成都勘测设计研究院

获奖年度: 2008

获奖人员: 刘金焕、张建华、程可、吕鹏飞、张正字、赵根、吴新霞、边智华、姚福海、李家亮、高林章、王安、李程·丹增尼玛、李楠、苏华祥

成果简介:项目背景情况深溪沟水电站位于大渡河中游汉源县和甘洛县接壤处，是大渡河流域规划22级梯级开发中的第十八级，设计导流洞共2条，导流洞进口围堰结构复杂，上部采用混凝土重力坝，下部为预留岩坎的形式，围堰内侧有多级混凝土台阶，横断面形状基本呈梯形结构。与常规围堰相比，深溪沟围堰属于预应力围堰，围堰内有锚索，且部分围堰混凝土需保留，与防护对象近，爆破块度控制要求高，爆破振动控制要求严。根据围堰的结构特点以及大渡河的水文情况，爆破拆除设计总体方案为：首先解除围堰预应力，然后进行堰内削薄处理，再根据水位情况分层爆破，同时根据试验情况用爆破法或切割法对影响导流洞闸门运行的部分锚索进行处理。爆破取得了圆满成功。主要技术创新（1）预应力围堰爆破拆除技术。深溪沟水电站导流洞进口围堰为锚索预应力围堰，这在国内围堰拆除中为首座，涉及爆破前的预应力解除、围堰稳定性分析、爆破效果控制等多方面的内容。（2）围堰预应力解除技术。采用数值仿真分析等手段确定安全可行的预应力释放顺序，研究合理可行的锚索预应力释放工艺，并在预应力释放时对围堰变形进行监控，确保导流洞进口围堰拆除顺利实施。（3）预裂-光爆“双保护层”爆破技术。为避免作为护坡基础使用的围堰混凝土部分受到爆破影响，在边坡面上布置光面爆破孔，在光爆层前布置预裂孔。通过预裂爆破产生的预裂缝阻断主爆孔爆破产生破坏影响，同时由于光爆层的保护，减少了预裂爆破本身的破坏影响；光面爆破确保了边坡的成型效果。（4）“炸药能量按需分配”控制技术。根据围堰与建筑物距离的远近，将爆区分成不同区域并采取不同的爆破参数（钻孔布置、炸药单耗、单段药量、装药结构等）对炸药能量进行合理分配，通过高精度塑料导爆管雷管接力起爆技术，严格控制单段药量，既控制了爆破振动、爆破飞石，又确保了爆破效果。特别是离爆区200m左右的成昆铁路运行未受到任何影响。推广应用情况首先进行内削薄爆破，堰内削薄处理分步进行。第二步进行分层爆破拆除设计，第Ⅰ、Ⅱ层拆除分界高程确定为628.5m。第Ⅰ层拆除顶高程为636.5m，拆除底高程为628.5m，最大拆除高度为8m。布置6排垂直炮孔，其中第三排为沿锚索孔中心线布置的需用潜孔钻机钻凿的深孔，其余均为用手风钻钻凿的浅孔，在第Ⅰ、Ⅱ层分界高程628.5m处布置有水平预裂孔。第Ⅱ层拆除爆破参数设计。爆破中采取了主动防护措施和被动防护措施，确保了周围保护物的安全。爆破前对预应力锚索进行卸荷，第一层爆破后应对未炸断的锚索进行切割。爆破抛掷为主，辅以机械清渣。整个爆破工作均按照设计的思路顺利进行，爆破取得了圆满成功。通过本项目的研究和实施，确保了导流洞进口围堰拆除顺利实施，并为我国今后的类似工程积累经验，提高我国该类围堰爆破拆除的综合水平。