1 　工程概況

　　小灣水電站位于云南省西部南澗縣與鳳慶縣交界的瀾滄江中游河段，系瀾滄江中下游河流規(guī)劃八個(gè)梯級(jí)水電站中的第二級(jí)，小灣水電站導(dǎo)流隧洞進(jìn)口圍堰堰外引渠開挖參數(shù)為：1＃導(dǎo)流隧洞寬26.6m；2＃導(dǎo)流隧洞寬26.6m～38.35m，中墩保留寬20.8m；引渠底板開挖高程為988m.導(dǎo)流隧洞堰外引渠開挖長度（水流方向）為26～35m.2003年11月下旬實(shí)測流量為730m3/s，枯水期水位為1003.7m高程，圍堰前期部分堰外引渠開挖至996～998m高程，為提供f5溝出渣通道，將圍堰外側(cè)回填至1016m高程形成出渣道路，為減少鉆孔難度及工程量，根據(jù)瀾滄江水位將堰外堆渣體平臺(tái)高程降至1004m高程，再進(jìn)行水下爆破鉆孔施工。但回填石渣深度仍有3～15m左右。

　　導(dǎo)流隧洞進(jìn)口1#堰外引渠ф115mm預(yù)裂孔57個(gè)，爆破孔245個(gè)，設(shè)計(jì)孔深17.6m；2#堰外引渠ф115mm預(yù)裂孔35個(gè)，爆破孔288個(gè)，設(shè)計(jì)孔深17.6m.設(shè)計(jì)總鉆孔深度為11000米，其中回填土中鉆孔深度約為5375米，水下巖石鉆孔深度約為5625米。從2004年1月21日至2004年2月14日進(jìn)行導(dǎo)流隧洞進(jìn)口圍堰堰外引渠預(yù)裂孔鉆孔及爆破施工；2004年2月15日至2004年3月23日進(jìn)行導(dǎo)流隧洞進(jìn)口圍堰堰外引渠主爆區(qū)鉆孔及爆破施工，施工強(qiáng)度達(dá)到268m/天。

　　2 　爆破方案選擇

　　因進(jìn)口堰外引渠爆破開挖縱深較長，達(dá)到26～35m，一次起爆藥量較大，為保證圍堰、預(yù)留巖埂及進(jìn)水塔建筑物的安全，考慮了兩種方案：

　　主爆破爆破技術(shù)

　　1　爆破區(qū)鉆孔及裝藥

　　主爆破區(qū)鉆孔及裝藥方法與預(yù)裂爆破方法相同，為減小一次起爆藥量，盡量減少爆破對(duì)預(yù)留巖體的破壞，采用孔內(nèi)延時(shí)，孔外微差爆破網(wǎng)絡(luò)，爆破自江邊向圍堰方向，一次鉆爆到設(shè)計(jì)高程，采用乳化炸藥、防水導(dǎo)爆索等防水爆破材料，且每個(gè)炮孔裝四發(fā)ms15段雷管，確保一次爆破成功。為使回填石渣內(nèi)大塊孤石亦得到解炮，爆破孔裝藥需做調(diào)整，在完整巖石炮孔內(nèi)連續(xù)裝ф80mm藥卷，回填石渣炮孔內(nèi)連續(xù)裝ф50mm藥卷，兩種炸藥間采用中砂堵塞80cm，以保證巖石內(nèi)炸藥暴力完全作用于巖石，為解決爆破孔內(nèi)兩種炸藥不能同時(shí)起爆，致使后爆炸藥被先爆炸藥壓實(shí)，產(chǎn)生拒爆現(xiàn)象，在爆破孔內(nèi)兩種炸藥裝藥區(qū)段綁扎一根導(dǎo)爆索，將爆破孔內(nèi)兩部分炸藥聯(lián)為一體。

　　2　爆破區(qū)爆破孔網(wǎng)參數(shù)

　　根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)及預(yù)裂爆破震動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行的爆破振動(dòng)一元回歸公式得出的巖石參數(shù)，爆破布孔參數(shù)如下：爆破孔孔徑ф115mm，孔距180cm，排距180cm，所有炮孔均超深1.5m.1#堰外引渠ф115mm預(yù)裂孔57個(gè)，爆破孔245個(gè)，設(shè)計(jì)孔深17.6m；2#堰外引渠ф115mm預(yù)裂孔35個(gè)，爆破孔288個(gè)，設(shè)計(jì)孔深17.6m.設(shè)計(jì)總鉆孔深度為11000米，其中回填土中鉆孔深度約為5375米，水下巖石鉆孔深度約為5625米，當(dāng)最外一排炮孔位置巖石面距底板開挖988m高程大于1～1.5m時(shí)，炮孔仍需向江心方向繼續(xù)延伸，直至巖石面距底板開挖面985m高程在1～1.5m時(shí)不再增設(shè)下一排相對(duì)應(yīng)的炮孔。爆破網(wǎng)絡(luò)采用孔內(nèi)外微差毫秒延期復(fù)式爆破網(wǎng)絡(luò)，為使爆破一次成功，加大起爆網(wǎng)絡(luò)可靠性，孔外爆破網(wǎng)絡(luò)雷管均采用雙雷管，爆破孔內(nèi)布置四發(fā)ms15段非電起爆雷管，以保證完全起爆。為防止孔外起爆網(wǎng)絡(luò)雷管爆炸時(shí)飛起的石子打斷起爆網(wǎng)絡(luò)，在雷管外部用硬質(zhì)塑料管包裹，盡量減少石子飛起幾率。爆破裝藥參數(shù)：爆破孔巖石部位連續(xù)裝ф80mm藥卷，爆破單耗為1.76kg/m3，堆渣體部位連續(xù)裝ф50mm藥卷，爆破單耗為0.67kg/m3，單孔裝藥量為12～94kg，根據(jù)預(yù)裂爆破震動(dòng)質(zhì)點(diǎn)數(shù)據(jù)采用一元回歸公式反推可求得巖石爆破水平徑向、垂直向、

　　水平切向的k值及α值，通過計(jì)算確定最大單響藥量控制在100kg以內(nèi)時(shí)，周圍建筑物的爆破振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)速度滿足規(guī)范要求。為盡量將預(yù)留巖埂及圍堰處的爆破質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)速度控制在允許范圍內(nèi)，距預(yù)留巖埂及圍堰15m范圍內(nèi)的爆破孔均采用一孔一響，其余爆破孔為兩孔一響。本次爆破單響最大藥量控制在100kg以內(nèi)，1#引渠爆破裝藥量約為11401kg，2#引渠爆破裝藥量約為18610kg.2＃堰外引渠一次爆破縱深較深，且一次起爆藥量較大，為盡量減少爆破對(duì)圍堰及預(yù)留巖埂防滲帷幕灌漿區(qū)破壞，將爆破反沖方向調(diào)整為沖向上游側(cè)山體上。　　

　　3　爆破振動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

　　灌漿區(qū)預(yù)埋測點(diǎn)：爆破在灌漿區(qū)產(chǎn)生的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度約為28.55~50 cm/s.ⅱ區(qū)振速略大于ⅰ區(qū)振速，估計(jì)與ⅱ區(qū)爆破規(guī)模大，爆破排數(shù)多，起爆約束大有關(guān)。

　　圍堰底部測點(diǎn)：垂直向振動(dòng)速度略大于25.4cm/s，大于水平徑向（15cm/s）及水平切向（11.7cm/s）振動(dòng)，可見預(yù)裂縫明顯起到阻隔水平向振動(dòng)的作用，但對(duì)經(jīng)孔底作用的垂直向振動(dòng)減振效應(yīng)較小。質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度高于大體積砼抗振標(biāo)準(zhǔn)，估計(jì)與測點(diǎn)位于堰后深基坑邊緣相關(guān)。

　　隔墩底部測點(diǎn)：1#洞、2#洞隔墩底部測點(diǎn)各向振速最大值3.87 cm/s，且以垂直向振速較大，與圍堰底部測點(diǎn)振動(dòng)特征一致。頂部與底部振速相比有放大效應(yīng)，頻率相應(yīng)較低，符合相應(yīng)結(jié)構(gòu)體一般傳播規(guī)律。

　　隔墩頂部測點(diǎn)：最大振速為水平徑向8.52cm/s，1#洞中墩頂部測點(diǎn)振動(dòng)有較大放大效應(yīng)，放大倍數(shù)約2.6，且水平徑向放大效應(yīng)明顯，這與中墩自身結(jié)構(gòu)有關(guān)。該值僅可參考為胸墻砼附近的相對(duì)速度，不能與新澆砼基巖處的安全振速控制要求進(jìn)行比較。

　　2#洞圍堰后部各測點(diǎn)衰減趨勢：水平徑向15~2.48~2.27~2.31cm/s，水平切向11.7~3.07~2.96~2.3cm/s，垂直向27~3.76~3.42~2.72cm/s，頻率30~114hz.

　　各測點(diǎn)的爆破振動(dòng)時(shí)間歷程反映1#洞圍堰爆區(qū)存在后部孔先爆現(xiàn)象并引起較大振動(dòng)峰值，與錄相過程一致，估計(jì)孔內(nèi)雷管段別偏大同時(shí)延時(shí)誤差較大是原因之一。爆破振動(dòng)時(shí)間歷程后部的峰值較均勻。

　　帷幕灌漿內(nèi)部預(yù)埋測點(diǎn)：最大振動(dòng)速度約50cm/s.各測點(diǎn)最大振速時(shí)刻約與圍堰后部地表測點(diǎn)一致，同時(shí)表現(xiàn)為爆破近區(qū)振動(dòng)波形特征，頻率約在100~500hz范圍。可見由于帷幕區(qū)全部為基巖灌漿且上部圍堰的較大壓重，其抗震能力較強(qiáng)，較大振動(dòng)下的破壞影響不致達(dá)到嚴(yán)重滲水的惡劣程度。

　　4　宏觀調(diào)查及爆破效果

　　根據(jù)現(xiàn)場巡視及錄相分析，爆破飛石主要來源于孔內(nèi)φ80裝藥卡塞至孔口的部分孔，飛石主要在爆區(qū)附近20m范圍內(nèi)，以爆區(qū)側(cè)向相連棧橋頂部居多，最大塊度約20cm.未有孔口堵塞沙礫及水的噴射污染現(xiàn)象，爆后可見大部分孔口堵塞完好。

　　爆堆中部最大隆起高度約3m，無大面積凹陷，認(rèn)為炮孔巖石段破碎效應(yīng)明顯。

　　堰體無明顯破壞，施工分縫及缺陷修補(bǔ)表層抹面僅有局部脫皮，分縫及斷層裂縫的爆破前后寬度無變化，爆后未見堰后底部基巖出現(xiàn)滲水浸濕點(diǎn)。

　　新澆胸墻砼（約3天齡期）抹面未見裂紋。

　　周圍邊坡噴層未見宏觀破壞現(xiàn)象。

　　結(jié)束語

　　1）主爆區(qū)總裝藥量雖然高達(dá)30t，但采用了孔內(nèi)延時(shí)，孔外微差爆破技術(shù)，僅通過4種不同段別雷管將整個(gè)爆破區(qū)進(jìn)行分段起爆，最大一次起爆藥量僅為94kg，通過對(duì)測點(diǎn)波形圖分析，未發(fā)現(xiàn)兩振動(dòng)峰值重疊現(xiàn)象，從而達(dá)到了水下開挖爆破高單耗低單響藥量控制要求，實(shí)測爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最大速度基本滿足周圍建筑物爆破安全控制標(biāo)準(zhǔn)20cm/s.由此證明孔內(nèi)延時(shí)，孔外微差爆破技術(shù)可通過控制單響藥量來達(dá)到保護(hù)爆破區(qū)周圍建筑物的安全目的。

　　2）根據(jù)觀測爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最大速度與理論計(jì)算值相對(duì)照，表明預(yù)裂縫起到了有效降低爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度作用，同時(shí)，先進(jìn)行預(yù)裂爆破，并進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)反推爆破區(qū)巖石巖質(zhì)參數(shù)，對(duì)主爆區(qū)爆破參數(shù)、孔網(wǎng)參數(shù)的確定，是極為有利的。

　　3）通過對(duì)爆破振動(dòng)監(jiān)測，可為后期圍堰拆除提供有效、真實(shí)的參考數(shù)據(jù)，從而保證圍堰拆除爆破設(shè)計(jì)做到實(shí)用、高效、易控制。對(duì)拆除爆堆形狀、飛石方向預(yù)估及重點(diǎn)防護(hù)部位的確定，均有良好的參考作用。