关键词：江西 柘林电站 爆破 开挖 控制
1概况
柘林水电站扩建工程位于江西省北部，鄱阳湖以西的柘林镇，地处修河中游末端。柘林水电站水库总库容79.2亿m3，是我国最长的粘土心墙坝（总长590.75m）。
扩建工程在原柘林水电站泄洪（兼放空）洞北侧，水工建筑物由引水系统（引水明渠、进水口、二条引水隧洞）和厂区系统（地面厂房、开关站、尾水渠）组成。装机二台单机容量120MW，扩建后该电站总装机容量达420MW.两台机组分别于2001年12月和2002年5月并网发电。新厂房布置在古滑坡体地基山上，紧靠老电站厂房和老开关站。进水口布置毗邻宽仅30余m的“80山包”，它实际上起着挡水坝的作用，并且“80山包”底部被F65、F67两条大断层切割成棱体，扩建工程中的两条引水隧洞从此构造棱体的底部穿过。新开关站紧靠老开关站布置。
扩建工程施工期，原电站仍需承担江西电网的调峰任务，要求保证其正常运行发电。大坝系统和泄洪系统仍按原设计、校核洪水标准拦蓄和宣泄洪水。施工期有正常航运、过木和供水要求。因此，控制爆破的成功与否，关系到整个扩建工程的成败。
2施工特性
扩建工程土石方开挖总量为219.7万m3，主体工程开挖项目有：引水明渠、进水口、引水隧洞、地面厂房、尾水渠、开关站等。各部位开挖工程量见表1.
该工程地质条件复杂，“80山包”为一单薄的柘林水库挡水山体，山体厚度约30 m，风化严重，其间受F65、F67两断层横向切割组成一构造棱体，成倒三角形，体积近12万m3，它的稳定直接关系到水库的安全。因此，在进水口、厂房实施开挖爆破时，必须严格控制爆破振动对“80山包”及构造棱体产生的不利影响。此外，由于本扩建工程厂区系统开挖距原枢纽建筑物较近，并穿插其中，而施工过程中要求爆破开挖不影响原建筑物的安全，保证电厂正常发电，开挖量大、爆破频繁。
3爆破试验
爆破试验的目的是为了观测爆破开挖对“80山包”、原电站建筑物及正在运行的机电设备的影响，确定爆破参数，提供参考的施工经验公式。
爆破地震波在岩体内的传播规律，质点振动速度的衰减特性可用下式来拟合：
式中：Q——单响药量（kg）
R——测点至爆心的直线距离（m）
V——为质点振动速度峰值（cm/s）
K，α——反映爆破方式与地质条件等综合影响的回归待定统计系数。
进水口爆破开挖，对“80山包”沿地面传播一般的规律，共进行了6次爆破试验。厂房段开挖爆破，对原厂房、开关站、继保室沿地面传播一般的规律，共进行了8次爆破试验。对进水EL106m以上梯段开挖爆破（孔径Φ110mm）拟合的K值为36.2，α值为1.469；对进水EL106m以下梯段开挖爆破（孔径Φ70mm）拟合的K值为20.3，α值为1.35；对厂区EL40m以上梯段开挖爆破（孔径Φ110mm）拟合的K值为98.23，α值为1.97；对厂区EL40m以下梯段开挖爆破（孔径Φ70mm）拟合的K值为23.1，α值为1.413.
根据建（构）筑物所允许的安全控制标准，由爆破振动衰减规律公式得允许最大单响药量，从而对单响药量控制。其单响药量计算公式为：
表1各部位开挖工程量表
序号
电站名称
V/（cm/s）
建（构）筑物
1
天生桥二级厂房开挖
10
4
边坡坡角
滑坡体
2
北京官厅水库溢流道扩建
4
5~6
房屋
土坝
3
青铜峡唐渠电站
2
0.5
1
开关站
中控室
电机层
4
八盘峡扩机
1.5
9.5
10
2.5
中控室
帷幕灌浆
大体积混凝土
闸门
5
三门峡
0.5
0.5
发电机楼板
机组运行时
6
江垭水电站
1.5
帷幕灌浆
7
西班牙维拉卡水电站
1.6
3
5
水轮机
闸门、闸墩
隧洞 80山包“地质构造复杂，各方向传播来的振动速度值及相应加速度值各不相同，因此，不但要控制其振动速度，还要控制其质点振动加速度。对”80山包“棱体进行动力稳定校核，当其承受的动力加速度小于0.1g时，是稳定的。[page]
[1] [2] 下一页
