白莲河抽水蓄能电站爆破工程对原有建筑物和设备的影响专题报告.docx
《白莲河抽水蓄能电站爆破工程对原有建筑物和设备的影响专题报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《白莲河抽水蓄能电站爆破工程对原有建筑物和设备的影响专题报告.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
白莲河抽水蓄能电站爆破工程对原有建筑物和设备的影响专题报告
白莲河抽水蓄能电站爆破工程
对原有建筑物和设备的影响专题报告
目录
1概述……………………………………………………………………………
（1）
2问题的提出及专题研究工作的目的………………………………………………
（1）
2.1问题的提出…………………………………………………………
（2）
2.2专题研究工作目的…………………………………………………
（2）
2.3专题研究工作依据………………………………………………………………（3）
3现场爆破试验………………………………………………………………（3）
3.1试验方法与技术………………………………………………………………（3）
3.2试验成果…………………………………………………………（7）
4爆破对建筑物和设备的影响………………………………………………（10）
4.1安全震动标准的确定……………………………………………………………（10）
4.2土石方开挖爆源…………………………………………………………………（13）
4.3爆破影响分析……………………………………………………………………（14）
5结论及建议……………………………………………………………………（23）
5.1结论…………………………………………………………………………（23）
5.2建议…………………………………………………………………………（24）
1概述
白莲河抽水蓄能电站位于**省罗田县白莲乡境内，工程装机规模120万kW。
本工程利用60年代初建成的白莲河大型水库作为下库，下库正常蓄水位104.00m，电站装机容量45MW，相应库容为8亿m3。
原白莲河水库枢纽工程主要由主坝、副坝、溢洪道、发电引水隧洞、厂房及东西干渠引水建筑物等组成。
主、副坝均为土石坝，发电引水隧洞及厂房布置于左岸，东西干渠引水建筑物布置于右岸。
需要修建的上库位于白莲河水库大坝右坝头上游侧、离大坝约3km的山间谷地，主坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高69.0m。
地下厂房位于已建白莲河水库大坝右坝头上游侧山体内，山顶高程320.00m～330.00m，岸坡呈北东走向。
厂区建筑物包括地下建筑物和地面建筑物两部分。
地下建筑物主要有引（输）水隧洞、球阀室、主厂房、主变洞、尾水闸门室、尾（输）水隧洞、进厂交通洞等；地面建筑物主要有地面副厂房、开关站和出线平台。
厂区出露的地层主要为前元古界变质岩系和中生代火成岩及少量第四系地层，岩性以中细粒二长花岗岩为主，局部分布有太古界变质片麻岩。
断层主要有F8、F9、F10、F19、F21、F22、F23、F24、F25、F26、F27、F28、F29、F30、F31、F32。
2问题的提出及专题研究工作的目的
2.1问题的提出
根据工程经验，爆破开挖过程中产生的振动（冲击）、飞石会对基岩、建筑物、设备及人等造成不同程度的影响和危害。
白莲河抽水蓄能电站可行性研究阶段推荐的尾部式布置方案中，进厂交通洞、下库进（出）水口与原有水库主坝、西干渠渠首建筑物以及右岸小发电厂房、民房距离较近（如进厂交通洞进口与右岸小发电厂房的最小距离仅66m；进厂交通洞从西干渠隧洞下方穿越，二者垂直距离仅17m左右；下库进（出）水口预留岩坎高23m，距大坝坝脚最小距离约80m，须一次性爆破拆除等）。
此外，原水库主坝为60年代修建的土石坝，至今已运行40余年，抗振动和水下冲击能力较弱。
白莲河抽水蓄能电站爆破开挖包括明挖、洞挖及水下岩坎开挖，施工强度高，工期长。
爆破过程中产生的振动（冲击）、飞石对正常运行的白莲河水电站、大坝等建筑物和设备将产生一定影响，并可能影响原电站的正常运行。
受其影响的主要建筑物和设备有大坝、西干渠、电站中控室和民房等。
为此需开展爆破振动和水下爆破冲击波现场试验工作，以确定工程区爆破振动（冲击）衰减规律，分析爆破振动（冲击）对原有建筑物和设备的影响，进而为施工期采取爆破控制措施打下基础。
2.2专题研究工作目的
根据现场爆破试验及测试的初步成果，参考工程经验并依据有关规程规范，初步提出各主要建筑物及设备的爆破振动（冲击）、飞石安全控制标准；在保证施工总进度和建筑物、设备安全的前提下，提出爆破控制措施，为施工期实施爆破控制和监测打下基础。
2.3专题研究工作依据
GB6722-86《爆破安全规程》；
DL/T5135-2001《水利水电工程爆破施工技术规范》；
SDJ338-89《水利水电工程施工组织设计规范》；
SL47-94《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》；
DL/T5099-1999《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》；
DL/T5181-2003《水利水电工程锚喷支护施工规范》；
DL/T5148-2001《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》；
《白莲河抽水蓄能电站爆破振动（冲击）对原有建筑物和设备的影响试验报告》。
3现场爆破试验
**院物探测试研究中心于2003年7月、2003年8月两次进场开展现场试验工作，现场进行爆破振动试验9炮；现场水下爆破冲击波试验3炮；爆破飞石抛掷距离观测1项；2003年8月完成《白莲河抽水蓄能电站爆破振动（冲击）对原有建筑物和设备的影响试验报告》。
3.1试验方法与技术
3.1.1观测物理量的选择
在描述爆破振动强度的位移、速度、加速度三个物理量中，爆破质点振动速度与建筑物的破坏特征关系比较密切，且实测资料的规律性强，因而国内外工程界一般采用质点振动速度作为衡量和描述爆破振动强度的标准，我国现行的有关国家标准和行业标准也都采用质点振动速度作为安全控制标准，本次爆破振动试验选用的物理量亦为质点振动速度。
在描述水下爆破冲击波强度的波阵面压力、比冲量、水流能量密度等物理量中，压力因观测仪器相对较简单且与建筑物的破坏特征关系比较密切而为工程界所接受，DL/T5135-2001《水电水利工程爆破施工技术规范》也采用压力作为衡量水下爆破冲击波强度的标准，本次水下爆破冲击波试验选用的物理量亦为爆破冲击波压力。
3.1.2爆源点布置及爆破参数选择
依据工程主要建筑物与原有建筑物相互位置及现场条件，布置五处爆源点（B1~B5）。
B1、B2爆源点分别位于地下厂房勘探平洞PD1主洞,主要目的是确定工程区爆破振动衰减规律；B3爆源点位于PD1平洞下游基岩露头处，主要目的是确定下库进（出）水口和进厂交通洞进口等明挖段的爆破振动衰减规律；B4爆源点位于主坝下游右岸拟定进厂交通洞进口附近基岩露头，主要目的是观测爆破振动对小发电厂、居民楼及左岸电厂的影响；B5爆源点位于下水库中拟定进（出）水口预留岩坎附近，主要目的是确定水下爆破冲击波衰减规律。
B1、B2爆源点分别爆破3次、2次，爆破药量（既是单响药量同时也是总药量，下同）最大为14.40kg。
B3爆源点爆破2次，爆破药量分别为3.15kg、10.50kg。
B4爆源点爆破2次，爆破药量最大为5.40kg。
B5爆源点爆破3次，爆破药量分别为1.20kg、4.00kg、12.00kg。
因本次爆破具试验工作性质，而非生产性爆破，主要目的是确定爆破质点振动速度衰减规律，因此爆破方式采用单段爆破，所有炸药用瞬发电雷管同时起爆，不分段。
爆破孔采用气腿风钻成孔，直径Ø40mm，排距及孔距均为0.5m，爆破孔深3.5～3.6m。
用粘土和砂混合后作堵塞物，堵塞长度不小于孔深的三分之一。
现场爆破试验爆破参数见表3.1-1。
表3.1-1爆破振动（冲击）现场试验爆破参数汇总表
爆源点
爆破次序
炮孔数
（个）
炮孔深
（m）
单孔药量
（kg）
总药量
（kg）
炸药种类
B1
B1-1
2
3.5
2×1.50
3.00
硝铵炸药
B1-2
3
3.5
3×1.95
5.85
B1-3
6
3.5
4×1.50、1.20、1.95
9.15
B2
B2-1
2
3.6
2×1.80
3.60
B2-2
8
3.5
8×1.80
14.40
B3
B3-1
2
3.5
1.50、1.65
3.15
B3-2
7
3.5
7×1.50
10.50
B4
B4-1
2
3.6
2×1.80
3.60
B4-2
3
3.6
3×1.80
5.40
B5
B5-1
-
3.0
-
1.20
乳化炸药
B5-2
-
3.0
-
4.00
B5-3
-
3.0
-
12.00
3.1.3观测点布置
观测点分为衰减规律观测点和振动观测点二类。
衰减规律观测点共27个（S1～S27），布置成4条测线;振动观测点共布置10个（C1～C10），主要布置于原有重要建筑物和电气设备基础上，见表3.1-2。
振动观测点均同时观测质点振动速度的垂直分量和水平径向分量。
二者对应关系见表3.1-3，测点平面布置见附图。
表3.1-2振动观测点位置一览表
编号
位置
C1
右岸西干渠取水口
C2
主坝右坝头坝顶
C3
右岸小电厂边坡基岩
C4
右岸小电厂电器基础
C5
右岸5层居民楼楼顶柱
C6
左岸电厂开关站基座
C7
左岸电厂中控室地面
C8
主坝右坝头下游坝脚
C9
西干渠隧洞地面基岩
C10
主坝右坝头上游坝面
表3.1-3爆源点和观测点对应关系表
爆源点
衰减规律观测点
振动观测点
B1
S1～S7
C1、C2、C8、C9
B2
S8～S14
C1、C2、C6、C8
B3
S15～S21
C1、C2、C6、C7
B4
-
C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9
B5
S22～S27
C1、C2、C7、C10
3.1.4观测系统
爆破振动试验采用由速度传感器、屏蔽电缆、数据采集仪组成的观测系统，衰减规律观测点使用的数据采集仪为RS-2416工程检测仪；水下爆破冲击试验采用由压力变送器、屏蔽电缆、数据采集仪组成的观测系统，衰减规律观测点使用的数据采集仪为TOP-5612动态测试仪；振动观测点使用的数据采集仪为TOPBOX508S自记仪。
速度传感器、压力变送器的主要技术性能见表3.1-4。
表3.1-4速度传感器及压力变送器主要技术性能表
传感器型号
使用方向
灵敏度
（mv/cm·s-1）
频响范围
（Hz）
备注
20DX-10超级
垂直
255
10～800
与RS-2416工程检测仪配套使用
20DX-10普通
垂直
220
10～800
CDJ-P10
水平
280
10～300
EG-10
垂直
360
20～1000
与TOPBOX508S自记仪配套使用
PSH
水平
230
10～250
CYG1401T
-
0.10、0.50、2.00
0～500000
与TOP-5612动态测试仪配套使用
注：
CYG1401T型压力变送器灵敏度单位为V/MPa。
试验前由湖南省计量检测研究院在标准振动台上对振动观测系统进行了标定，现场对比测试表明两种振动数据采集仪观测的质点振动速度误差小于0.002cm/s。
3.2试验成果
爆破振动（冲击）现场试验共爆破12次，其中B2、B3、B4爆源点各2次，B1爆源点3次，B5爆源点3次，累计获得有效爆破振动观测数据49组、有效振动衰减规律观测数据40组、有效冲击波衰减规律观测数据15组。
3.2.1爆破振动衰减规律
爆破地震波在介质中传播是一个复杂的力学过程。
岩体性质、地质特征和构造、爆破药量、爆破方式以及其它爆破参数均会影响爆破地震效应，工程中无法找到一个统一的数学模型，从本质上描
升级会员 