水工围堰拆除方案-水工围堰拆除爆破

围堰拆除爆破总体方案，从爆破是否分层（分区或分次），可以分为分层（分区或分次）爆破、一次爆破方案；从爆后清渣方式，可以分为爆后机械清渣、聚渣坑聚渣、水流冲渣等爆破方案；从围堰内侧充水与否，可以分为堰内不充水、堰内充水爆破方案；从装药形式不同，可以分为钻孔爆破、集中药室爆破方案。上述只是从某一个角度来进行分类，涉及到具体的工程，则是爆破方案的综合运用。

一般情况下，为减少水下爆破清渣的工作量、降低钻孔施工难度以及工程的实际需要，首先要考虑分层（分区或分次）爆破方案，大多数工程实际上也是这样实施的。

如沙溪口水电站上游二期重力式混凝土挡墙加戗石断面形式的围堰拆除［1］，在考虑爆破拆除方案时，研究了多层多次爆破、垂直孔一次爆破、倾倒一次爆破等多种方案，但从施工工期、已建电厂的发电要求、爆破石渣流对闸门的影响以及爆破振动对周围建筑物安全影响等多方面因素综合考虑，选择了总体分两层、局部分小区的垂直深孔炸碎爆破方案，该方案在77m高程处将混凝土堰体分为上、下两层，上层拆除高度为9.2m（堰顶高程为86.2m），下层最大拆除高度为8.5m（最低拆除底高程为68.5m）。为了确保整个围堰下层拆除爆破的施工安全及爆破效果，在上层进行爆破拆除的同时，还在77m高程进行了水平预裂。上、下层拆除爆破时的库水位分别为76m和68m高程，混凝土拆除量为1.98万m3。两次爆破约有50%以上的爆渣按设计要求抛入河床深槽中，大大减少了清渣工作量。采用分层、分区爆破方案，保证了枢纽建筑物的安全，满足了施工进度的要求，降低了施工成本，增加了已建电厂的发电量（由于缩短了库水位的降低时间），取得了明显经济效益。

水下清渣难度大、成本高，少清渣，甚至不清渣，是在爆破方案研究中需重点考虑的一个研究内容，如采用预先开挖聚渣坑、利用水流清渣等。

如大峡水电站导流明渠进口岩坎拆除，要求在主河床截流合龙两天前将预留岩坎拆除，没有时间进行水下清渣，为此，采用分区、分层拆除的方案，逐步降低、减薄岩坎，预拆除岩坎围堰爆破方量0.97万m3，减少了岩坎一次爆破拆除量，形成的最终拆除岩坎体型为：预留岩坎高9.5m（顶高程1453m，拆除底高程1443.5m），岩坎顶长70m，岩坎底宽25～35m，拆除方量为1.38万m3。采用以硐室双向抛掷爆破为主（控制大量岩渣抛向上游河床，少量岩渣抛入下游聚渣坑）、大块石进行预碎爆破和沿两设计边线进行预裂爆破等组成水下抛掷爆破方案，聚渣坑布置在岩坎背水边坡的坡脚，根据爆破抛掷距离等因素而确定的开挖尺寸为：长×宽×深＝50m×40m×5m。爆破达到了安全准爆、完全拆除挡水岩坎的预期效果，实现了导流明渠及时分流。(www.xing528.com)

又如，2004年11 月11 日拆除的构皮滩水电站左岸导流洞进出口围堰［2］，即采用水流冲渣方案。乌江构皮滩电站（位于贵州省余庆县构皮滩镇）导流洞围堰分布在左右岸，左岸围堰堰顶为452m高程，顶宽2m，438～440m高程以上为毛石混凝土，其下为石灰岩岩坎，拆除底高程为434m，拆除垂直高差18m。为保证水流冲渣效果，选择围堰两端同时开口，爆渣向围堰两侧同时抛掷，最后在中部形成最低缺口。炮孔布置采用由堰内向堰外的倾斜布置，同时利用倾斜孔的前抛作用使爆渣大量向河心抛掷，降低整个爆堆的平均高度。堰外基岩部位最靠外侧的两排炮孔增加单耗，尽量做到抛掷和破碎堰外松渣中的大块石。左岸出口围堰先于进口围堰1min起爆，起爆后，进口围堰预计的爆破缺口和爆堆形状全部形成。爆破后不到20s，左岸导流洞开始过水，爆堆石渣整体向洞内推移，1min以后进口石渣已经全部被水流带走，3min左右出口开始出水，30min后出口石渣基本被冲走，只轻微看到有水流在出口形成“龙抬头”现象。

为防止爆破后高速石渣流对临近重要建筑物，特别是闸门的影响，一般堰内应采用充水爆破方案。如2001 年3 月22 日拆除的云南大朝山水电站尾水隧洞围堰［3］，该工程围堰平行布置在澜沧江右岸，岩埂岩性主要为玄武岩，1 号、2 号岩埂两侧与洞口混凝土翼墙紧邻，岩埂底部与尾水洞出口混凝土仅相距4～11m，与检修闸门及其启闭机室的水平距离仅有50m左右。由于爆后不清渣，为尽可能减少洞前的堆渣量，岩埂的顶部混凝土及内侧岩石预先进行了爆破处理，岩埂爆破时实际高程为396.5～814m，1号、2 号混凝土围堰及岩埂的拆除方量约6100m3，其中混凝土拆除方量约300m3。爆渣块度要求小于30cm，便于利用发电尾水冲渣；确保尾水检修闸门、支洞口结构及周围建筑物（大桥、启闭机室等）的安全，特别是尾水检修闸门的安全。因为如果闸门一旦发生意外，水将直接进入正在进行设备安装的厂房，后果不堪设想。经反复研讨，认为从防止爆破石渣在高速水流作用下直接冲击检修闸门，冲击波有可能使闸门抬起的角度来考虑，围堰内充水方案较为有利，该方案可以缩短爆渣在洞前的抛掷距离，减少飞石，减缓飞石对洞脸及渐变段混凝土的损坏。经过方案利弊的综合权衡，选用了围堰内充水爆破方案。从摄影、摄像资料来看，1 号、2 号岩埂的起爆顺序完全符合设计意图，可见爆堆形状及爆渣块度与设计预期相符，在1 号、2 号检修闸门前实测水击波压力最大值、最小值分别为0.285MPa和0.250MPa，爆破后对闸门等建筑物进行了宏观调查，闸门未发现渗漏水等异常现象，爆破取得了成功。

在国外，对于土石围堰一般也采用机械法拆除，对于岩坎和混凝土围堰则采用爆破法予以拆除。越南华宾水利枢纽围堰拆除，采用线性药包抛掷爆破的方法进行拆除，前苏联列宁格勒防洪堤围堰拆除以及库列依斯克水电站导流渠下游围堰拆除，则采用硐室集中药包抛掷爆破方案进行拆除［4］。