岸堤水庫溢洪閘爆破拆除參數(shù)的選取

林 聲，劉國慶，張 麗

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276006）

1 工程概況

岸堤水庫位于沂河一級支流東汶河上，屬淮河流域沂河水系，控制流域面積1 690 km2，水庫以上干流長度66.6 km，主干流平均坡降為3/1 000，流域形狀呈扇形，壩址位于蒙陰縣界牌鎮(zhèn)圈里村西，東汶河與梓河的交匯處。“三查三定”核定水庫總庫容7.82億m3，興利庫容4.51億m3，興利水位176.0 m，死水位160.3 m；增容工程后水庫總庫容7.80億m3，興利庫容4.59億m3，興利水位176.0 m，死水位160.3 m。是一座以防洪、灌溉、城市供水為主，兼顧發(fā)電等綜合利用的大（2）型水庫，是山東省第二大型水庫。

本工程中涉及爆破拆除部分為原5孔閘閘墩上部檢修橋、橋梁以及177.0 m高程以上機(jī)架墩，弧形閘門支座牛腿處高程175.0 m以上局部結(jié)構(gòu)，左溢洪閘閘底板以上的閘墩、橋梁、橋下排架柱、機(jī)房以及檢修橋，以及挑流鼻坎部分。

2 爆破拆除環(huán)境與狀況

岸堤水庫除險加固工程拆除工程量主要集中在原溢洪閘閘墩部分。

2.1 周圍環(huán)境

爆區(qū)東側(cè)為溢洪道，500 m范圍內(nèi)無建筑物。爆區(qū)南側(cè)50 m為廢棄工廠（已拆除），距最近民房180 m。爆區(qū)西側(cè)為庫區(qū)。溢洪閘北側(cè)30 m處為原庫區(qū)派出所（待拆除），溢洪閘距居民樓和大壩管理處辦公大樓（臨時項目部）160 m，爆區(qū)北側(cè)居民樓和大壩管理處辦公大樓（臨時項目部）距最近溢洪道爆破點100 m，拆遷安置房（二層樓房）距最近溢洪道爆破點130 m。爆區(qū)5 m內(nèi)地下、空中沒有需要保護(hù)的通訊光纜、線纜、天然氣管線和高壓輸變電線路等設(shè)施。

2.2 爆區(qū)地質(zhì)狀況

爆區(qū)自然坡度約 20°～30°，地質(zhì)資料顯示，爆破范圍內(nèi)巖石為石灰?guī)r，巖石性質(zhì)屬普堅石。按巖石普氏分級，f=8-12。

3 爆破拆除參數(shù)選取

采用哪種爆破法拆除，保障爆區(qū)周圍居民樓以及臨時項目部辦公大樓等不受到振動、亂石飛濺、空氣沖擊波的影響，是爆破拆除施工重點，因此確定爆破拆除參數(shù)尤為重要。

3.1 爆破安全設(shè)計

1）爆區(qū)東側(cè)為河道和農(nóng)田、西側(cè)為庫盆均距離建筑物較遠(yuǎn)，可不考慮爆破有害效應(yīng)對建筑物的危害。

2）爆區(qū)南側(cè)安全參數(shù)設(shè)計。爆區(qū)南側(cè)180 m處為民房；建筑物結(jié)構(gòu)為磚砌結(jié)構(gòu)，根據(jù)《爆破安全規(guī)程》（GB6722—2014）規(guī)定，一般民用建筑最大允許振速為2.5 cm/s～3.0 cm/s，為保證安全取1.0 cm/s。

1）爆區(qū)南側(cè)180 m處民房的實際振動速度

式中：V為實際振動速度；R為爆破區(qū)中心到建筑物的直線距離，R=180 m；K為爆破地形地質(zhì)系數(shù)K=150；α為衰減系數(shù)，α=1.5；單段最大裝藥量Q=55 kg；經(jīng)計算V值為0.01 cm/s，V小于《爆破安全規(guī)程》（GB6722—2014）規(guī)定，一般民用建筑最大允許振速為2.5 cm/s～3.0 cm/s（且小于設(shè)計振動速度1.0 cm/s），因此南側(cè)180 m處的民房是安全的。

2）爆區(qū)南側(cè)最大允許安全距離

式中：R為爆破安全距離；K為爆破地形地質(zhì)系數(shù)K=150；α為衰減系數(shù)，α=1.5；Q為設(shè)計單段最大裝藥量，Q=55 kg；V為允許最大振速，V=1.0 cm/s。

經(jīng)計算：R=107 m，R＜180 m因此爆區(qū)南側(cè)180 m處的民房是安全的。

3）爆破飛石。溢洪道中深孔爆破作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照《爆破安全規(guī)程》（GB6722—2014）和設(shè)計施工方案操作，根據(jù)以往類似爆破工程經(jīng)驗，嚴(yán)格將飛石控制在安全范圍內(nèi)。

溢洪道底部筏板淺孔爆破作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照《爆破安全規(guī)程》（GB6722—2014）和批復(fù)設(shè)計施工方案操作，爆破作業(yè)過程采用全防護(hù)，每個炮孔壓2個沙袋子再覆蓋3層草墊子，確保爆區(qū)外沒有飛石。

4）爆破空氣沖擊波。爆破區(qū)域距離建筑物較遠(yuǎn)，起爆警戒時人員及機(jī)械全部撤離200 m以外安全地帶。暫不考慮爆破沖擊波對人或物的危害。

3．2 爆區(qū)北側(cè)安全參數(shù)設(shè)計

爆區(qū)北側(cè)100 m處為辦公大樓和大壩管理處；建筑物結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，根據(jù)《爆破安全規(guī)程》（GB6722—2014）規(guī)定，工業(yè)與商業(yè)建筑最大允許振速為3.5 cm/s～4.5 cm/s，為保證安全取1.5 cm/s。

1）爆區(qū)北側(cè)100 m處辦公大樓、大壩管理處的實際振動速度

經(jīng)計算：V=1.1 cm/s，V小于《爆破安全規(guī)程》（GB6722—2014）規(guī)定，工業(yè)與商業(yè)建筑最大允許振速為3.5 cm/s～4.5 cm/s（且小于設(shè)計振動速度1.5 cm/s），因此，北側(cè)辦公大樓、大壩管理處是安全的。

2）爆區(qū)北側(cè)最大允許安全距離

經(jīng)計算：R=81.8 m，R＜100 m 因此，爆區(qū)北側(cè)100 m處辦公大樓、大壩管理處是安全的。

4 爆破拆除創(chuàng)新方法

爆破拆除施工試爆點位于溢洪閘左岸1#閘墩，將炸藥放置于靠近1#閘墩位置處，裝藥量充足，經(jīng)一次起爆，爆破結(jié)果為1#閘墩較為完整地被爆破，然后經(jīng)由挖掘機(jī)、自卸車將爆破后的混凝土碎塊運走另作他用。

為按時完成施工節(jié)點目標(biāo)任務(wù)，確保汛期前完成主體工程建設(shè)，將原單孔逐一起爆變更為多孔閘墩同時起爆，經(jīng)爆破安全設(shè)計，結(jié)果表明，該爆破拆除創(chuàng)新方法切實可行。為岸堤水庫除險加固工程大大縮短了工期，對實現(xiàn)汛期前完成主體工程建設(shè)這一目標(biāo)提供了有力保障。

5 效果總結(jié)

爆破拆除施工的關(guān)鍵點為如何在爆破拆除過程中保證其安全性、可行性。本次爆破拆除參數(shù)選取重點考慮周圍環(huán)境、爆區(qū)地質(zhì)狀況、爆區(qū)安全設(shè)計三個方面考慮，確定了爆破參數(shù)，證實了爆破拆除施工的可行性。同時，在原爆破拆除施工方法的基礎(chǔ)上由一孔爆破改為多孔閘墩同時起爆，提高效率，縮短工期，為以后同類工程施工積累了經(jīng)驗。