摘要:隨著超大規(guī)模和處于復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的水利水電樞紐工程的興建，必須依靠先進(jìn)、高效的現(xiàn)代施工技術(shù)去實(shí)現(xiàn)。60a來(lái)，長(zhǎng)江委非常重視先進(jìn)施工技術(shù)的科學(xué)研究和推廣應(yīng)用，在丹江口、葛洲壩、三峽工程建設(shè)中，研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用了大量有實(shí)用價(jià)值的新方法、新工藝和新技術(shù)，其中以圍堰發(fā)電技術(shù)、低溫混凝土生產(chǎn)技術(shù)、高邊坡錨固處理技術(shù)和爆破施工技術(shù)等10多項(xiàng)具有重大推廣價(jià)值的技術(shù)成果，在國(guó)內(nèi)一些大型水電工程建設(shè)中都獲得成功，推動(dòng)了水電工程施工技術(shù)的快速發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞:圍堰發(fā)電;低溫混凝土;巖體錨固;施工爆破;水利水電工程施工

　　中圖法分類(lèi)號(hào):TV61 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1001-4179(2010)04-0073-04

　　在葛洲壩和三峽工程建設(shè)中，長(zhǎng)江委科研設(shè)計(jì)人員采用了許多先進(jìn)技術(shù)。本文簡(jiǎn)要介紹其中部分成果。

　　1 圍堰發(fā)電和高圍堰施工技術(shù)

　　1.1 圍堰發(fā)電的提出和早期研究

　　三峽工程規(guī)模大、投資大、工期長(zhǎng)，但投資積壓多、貸款利息負(fù)擔(dān)重，所以20世紀(jì)50年代開(kāi)始就把 圍堰發(fā)電 技術(shù)列為最重要的攻關(guān)課題之一。所謂 圍堰發(fā)電 就是利用施工期中的圍堰擋水提前發(fā)電，這在當(dāng)時(shí)尚無(wú)先例，國(guó)內(nèi)外也沒(méi)有可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。這一課題涉及的重大技術(shù)問(wèn)題主要是，深水高圍堰施工和水輪發(fā)電機(jī)的創(chuàng)新安裝。因?yàn)楫?dāng)時(shí)三峽研究的蓄水位是200m左右，水輪發(fā)電機(jī)最低水頭80多米，最高水頭130多米。而國(guó)內(nèi)已有的最深的施工圍堰只能擋三、四十米水頭，相差太多。在這樣的低水頭下，需要先制造幾套低水頭的臨時(shí)水輪發(fā)電機(jī)用于施工期發(fā)電，待水庫(kù)蓄水后又能較方便地?fù)Q成永久性的水輪發(fā)電機(jī)。臨時(shí)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電3~4a就要報(bào)廢，代價(jià)太大。因此在60年代曾研究過(guò)以“大水輪機(jī)帶小發(fā)電機(jī)”，即后期只更換發(fā)電機(jī)的技術(shù)方案。這一技術(shù)后來(lái)雖未運(yùn)用，但在葛洲壩和三峽工程的建設(shè)中用另一種方式，實(shí)現(xiàn)了圍堰擋水，提前發(fā)了電。

　　1.2 葛洲壩工程 圍堰發(fā)電

　　20世紀(jì)70年代，葛洲壩工程修改設(shè)計(jì)時(shí)，就決定采用圍堰發(fā)電方案。葛洲壩工程投資35億多元，從開(kāi)工到第一臺(tái)機(jī)組發(fā)電歷時(shí)11a，是我國(guó)早期水電建設(shè)中工程量大、投資大且工期長(zhǎng)的工程。由于其最大發(fā)電水頭為26m，采用圍堰發(fā)電方案難度不是很大，因此，通過(guò)適當(dāng)?shù)臉屑~布置和施工導(dǎo)流程序的安排，實(shí)現(xiàn)了圍堰發(fā)電。其施工程序是:第一期先建二江泄水閘、電廠、三江航道和船閘、縱向圍堰。第二期進(jìn)行大江截流，修建大江圍堰。由二江泄水閘導(dǎo)流，二江電廠開(kāi)始發(fā)電，船閘開(kāi)始通航，葛洲壩工程二期導(dǎo)流平面布置圖見(jiàn)文獻(xiàn)[1]。這比常規(guī)方案(即大江大壩全部完建后再擋水發(fā)電)可提前3a投產(chǎn)發(fā)電(7臺(tái)機(jī)組約90萬(wàn)kW)。增加施工期發(fā)電收入近10億元，接近二期工程投資。為此，葛洲壩工程獲國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。

　　1.3 三峽工程“圍堰發(fā)電”

　　三峽工程正常蓄水位175m，水輪發(fā)電機(jī)最大水頭113m，最小水頭61m。如果采用土石圍堰擋水提前發(fā)電，機(jī)組難以適應(yīng)。20世紀(jì)80年代，國(guó)外碾壓混凝土壩新技術(shù)已經(jīng)成熟，實(shí)施薄層(每層20~30cm)連續(xù)澆筑，每月可上升20多米，一個(gè)枯水期(4~5個(gè)月)可上升100多米。因此在三峽工程中，大膽采用了碾壓混凝土圍堰擋水提前發(fā)電。其施工程序是:第一期，先建導(dǎo)流明渠和縱向圍堰，位于導(dǎo)流明渠中的上游碾壓混凝土圍堰先澆至50m高程。第二期，實(shí)施主河道截流并修建二期圍堰，江水由導(dǎo)流明渠宣泄，在圍堰保護(hù)下建溢流壩和左岸電廠。第三期，在導(dǎo)流明渠中截流和先修建一低土石圍堰，在其保護(hù)下?lián)屩雺夯炷羾?，一個(gè)枯水期搶修至140m高程，上游擋水位滿(mǎn)足發(fā)電最低水頭要求，從而實(shí)現(xiàn)了左岸電廠提前3a發(fā)電。

　　1.4高土石圍堰施工技術(shù)

　　(1)葛洲壩二期土石圍堰。該圍堰最大高度50m，最大擋水頭40m，施工水深20多米，圍堰須擋水3a，保證通航發(fā)電安全，因此按半永久工程設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的水下拋土圍堰，安全度不夠。經(jīng)過(guò)研究，決定采用混凝土防滲墻方案。防滲墻要承受40多米水頭壓力，要求防滲墻下游填筑體能夠承載且壓縮變形很小。水下填土不能滿(mǎn)足要求，故采用級(jí)配良好的砂卵石料，其水下填筑的容重為2.2t/m3。在砂礫石填料中建兩道混凝土防滲墻(經(jīng)計(jì)算，一道墻可能斷裂)，防滲墻下面的基巖進(jìn)行帷幕灌漿，葛洲壩大江上游圍堰斷面圖見(jiàn)文獻(xiàn)[2]。

　　(2)三峽工程二期土石圍堰。三峽工程二期土石圍堰最大堰高80m，擋水頭75m，填筑水深60m，施工難度很大，是世界水利工程史上罕見(jiàn)的。如采用傳統(tǒng)的水下拋填土石圍堰則難以保證施工安全。這一課題曾列入國(guó)家“七五”科技攻關(guān)計(jì)劃。美國(guó)、加拿大、意大利專(zhuān)家也提出了有關(guān)建議方案。經(jīng)過(guò)幾十年研究，最后選定雙排混凝土防滲墻方案，二期土石圍堰斷面圖見(jiàn)文獻(xiàn)[3]。由于混凝土防滲墻允許變形很小，所以要求墻下游填料變形模量較大。因當(dāng)?shù)厣奥咽虾苌伲蔬x用當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)化砂礫料(開(kāi)挖棄料，粒徑大于5mm的含量為30%~60%)，用75kW振沖器加密，使其干容重滿(mǎn)足1.65t/m3(上部)及1.8t/m3(下部)的要求。兩排防滲墻中心距6m、水上部分采用土工薄膜防滲。經(jīng)專(zhuān)家鑒定，該專(zhuān)題研究成果總體上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。三峽二期土石圍堰與20世紀(jì)70年代修建的巴西伊泰普工程圍堰相當(dāng)。伊泰普圍堰歷時(shí)2a完工，而三峽二期圍堰施工只用了一個(gè)枯水期即告建成。

　　(3)三峽工程三期碾壓混凝土圍堰。三峽三期圍堰擋水頭115m，攔蓄庫(kù)容147億m3，按二級(jí)臨時(shí)建筑物設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)洪水按10a一遇考慮，保堰洪水按100a一遇考慮。從50m高程至壩頂140m高程，要澆混凝土130萬(wàn)m3。從2003年3月開(kāi)始澆筑，進(jìn)度要與洪水賽跑，5月中旬澆至118m高程，6月中旬至140m高程。其中3月份上升了14.3m，4月份上升了23.0m，5月份上升了23.6m?；炷吝\(yùn)輸方式采用32t自卸卡車(chē)轉(zhuǎn)皮帶機(jī)入倉(cāng)，然后用大型推土機(jī)平倉(cāng)、10t以上雙筒振動(dòng)碾振實(shí)。其模板、上游面采用自升式懸臂組合式鋼模板，下游面系臺(tái)階式澆筑，采用普通模板?；炷翜乜匾?，2~3月份基礎(chǔ)部位澆筑溫度控制在10~15℃，混凝土最高溫度不超過(guò)25℃。有效避免了貫穿性裂縫。由于精心設(shè)計(jì)研究和施工，順利建成并經(jīng)過(guò)了實(shí)踐的考驗(yàn)。

　　2低溫混凝土生產(chǎn)技術(shù)

　　20世紀(jì)50年代，我國(guó)有幾座混凝土壩曾發(fā)生了有害裂縫，如佛子嶺、柘溪、丹江口等，前蘇聯(lián)50年代建設(shè)的布赫達(dá)爾明和克拉斯洛亞爾斯克壩也曾出現(xiàn)過(guò)有害裂縫。丹江口工程初期混凝土發(fā)生裂縫后，水電部指示，組織“丹江口溫控防裂科研組”。經(jīng)過(guò)半年調(diào)研，提出了調(diào)研報(bào)告，認(rèn)為這些裂縫與混凝土施工質(zhì)量、溫度控制措施、氣溫驟降等有著密切關(guān)系，建議采取預(yù)冷粗骨料和加冷水拌和等措施生產(chǎn)低溫混凝土?；炷羶?nèi)通水冷卻，降低水泥水化熱產(chǎn)生的溫升。大壩采取薄層柱狀塊段間歇均勻上升等辦法澆筑混凝土，并對(duì)混凝土表面進(jìn)行保溫、保濕，以提高混凝土的抗裂能力。

　　丹江口大壩混凝土生產(chǎn)工藝為:對(duì)混凝土粗骨料，先用冷水浸泡降溫，再加冷水拌和混凝土。粗骨料預(yù)冷工藝是在大型預(yù)冷缸中用冷水(溫度2.2~3.5℃)浸泡80~100min，使粗骨料溫度由22~27℃降至3.0~5.4℃，再經(jīng)脫水工序送至拌和樓頂部的儲(chǔ)料倉(cāng)，運(yùn)送途中溫度有所回升，再加冷水拌和，混凝土拌和后溫度可控制在14℃以下。這套工藝效率低、成本高，且出機(jī)溫度只能降低至14℃，不能滿(mǎn)足葛洲壩和三峽工的需要。為此，葛洲壩和三峽工程都需進(jìn)一步科技攻關(guān)，采用更先進(jìn)和更經(jīng)濟(jì)的工藝，并使混凝土拌和后溫度降至7!，且效率更高、成本更低。

　　2.1葛洲壩低溫混凝土生產(chǎn)工藝

　　葛洲壩混凝土澆筑特點(diǎn)是板、框架結(jié)構(gòu)多，平面尺寸大而厚度較小，混凝土凝固后的降溫幅度比丹江口更大，所以混凝土拌和后溫度必須降至7℃才行?？尚械霓k法是參照美國(guó)德沃夏克7℃混凝土的生產(chǎn)工藝，即采用隰水冷+風(fēng)冷+加冰拌和 的生產(chǎn)方式。當(dāng)時(shí)，外購(gòu)是不現(xiàn)實(shí)的，只有自行設(shè)計(jì)。長(zhǎng)江委的設(shè)計(jì)人員通過(guò)研究，設(shè)計(jì)出了具有世界先進(jìn)水平的低溫混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)。

　　(1)水冷系統(tǒng)。首先改進(jìn)冷水浸泡工藝，采取更先進(jìn)的皮帶輸送淋冷水工藝。即修建專(zhuān)門(mén)的隔熱廊道，其中布置兩條寬1.4m、長(zhǎng)150m的皮帶，皮帶在廊道內(nèi)緩慢運(yùn)行，在骨料上噴淋3~4℃的冷水。按7月份的平均溫度設(shè)計(jì)，所使用的4種骨料由初溫28.4℃分別降至6℃(大石)、7℃(中石)、8℃(小石)和13℃(粉末石)。冷水的制冷循環(huán)系統(tǒng)裝機(jī)容量為4652kW，制冷量400萬(wàn)kcal/h，制冷水的螺旋管蒸發(fā)器面積為2560m2。為節(jié)省冷凍容量，對(duì)廢水加藥沉淀過(guò)濾后重復(fù)使用。為避免水冷后的骨料在風(fēng)冷時(shí)結(jié)冰，對(duì)水冷后的骨料用振動(dòng)篩脫水。

　　(2)風(fēng)冷系統(tǒng)。其工藝為:利用拌和樓頂部的儲(chǔ)料倉(cāng)通冷風(fēng)，冷卻后直接進(jìn)入拌和機(jī)，緊靠拌和樓另建制冷樓。常用的KL型空氣冷卻器體積大、重量大，為此專(zhuān)門(mén)研制了GKL型高效空氣冷卻器，其傳熱系統(tǒng)比KL型大1倍，在同樣生產(chǎn)能力時(shí)，其面積只有后者的一半。這使制冷樓的體積和荷載大為降低。普通的離心式鼓風(fēng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速低、體積大、重量大。設(shè)計(jì)者選用高效的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速高、體積小、重量輕，使冷耗大為降低，安裝也很容易。

　　(3)制冰工藝。混凝土生產(chǎn)用冰代替水拌和，可以利用由冰化成水所釋放的冷量。如果用常規(guī)辦法先制冰磚，再破碎，不僅損耗大，且拌和時(shí)間僅3min，有的冰塊尚未融化摻在混凝土中，會(huì)影響混凝土的質(zhì)量。設(shè)計(jì)人員從國(guó)外雜志上了解到鎧片冰機(jī) 原理，經(jīng)過(guò)科研攻關(guān)，研制成功國(guó)產(chǎn)鎧片冰機(jī) ，投入實(shí)際運(yùn)用，效果良好。[Page]

　　經(jīng)過(guò)上述工藝生產(chǎn)出的混凝土達(dá)到了溫度降至7℃(按7月份氣溫)的要求。

　　2.2三峽工程混凝土生產(chǎn)工藝

　　三峽工程位于峽谷區(qū)，施工場(chǎng)地狹窄，且其低溫混凝土生產(chǎn)規(guī)模比葛洲壩大得多，所以不能套用葛洲壩的工藝，必須進(jìn)一步優(yōu)化升級(jí)。如果用兩次風(fēng)冷，取消水冷工序，占地面積就可大為縮小。經(jīng)初步研究，設(shè)想第一次風(fēng)冷用0℃以上冷風(fēng)將粗骨料冷至10℃的時(shí)間比水冷所需時(shí)間要短很多，還可使骨料含水量降至1%以下。第二次風(fēng)冷再用-8℃冷風(fēng)將粗骨料降至0℃，又不致結(jié)冰。再加片冰拌和，可使混凝土溫度降至7℃以下甚至更低。

　　為驗(yàn)證上述設(shè)想，先在一期混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)中做中間試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)1a連續(xù)3次生產(chǎn)性試驗(yàn)，混凝土出機(jī)口溫度為3.7~7.3℃。參加專(zhuān)家評(píng)審會(huì)的專(zhuān)家們一致認(rèn)為:二次風(fēng)冷粗骨料工藝設(shè)計(jì)是成功的，運(yùn)行是很好的，設(shè)備選型基本上是合理的。二次風(fēng)冷新工藝與以往的先水冷后風(fēng)冷工藝相比，具有工藝簡(jiǎn)單、溫度調(diào)幅大、冷量利用率高、占地面積少、施工期短、便于安裝拆除、運(yùn)行操作簡(jiǎn)便，以及節(jié)省設(shè)備和土建費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。并決定在三峽二期工程中推廣使用。

　　三峽工程二期5個(gè)混凝土系統(tǒng)全部采用二次風(fēng)冷加片冰拌和工藝。夏季7℃混凝土生產(chǎn)能力達(dá)1720m3/h，制冷系統(tǒng)用電負(fù)荷77409kW。2000年和2001年的夏季共生產(chǎn)低溫混凝土500多萬(wàn)立方米，合格率87%(要求85%)，2004年三期工程溫控合格率更提高到97.6%。三峽的二次風(fēng)冷工藝與伊泰普相比可減少制冷容量1/4，占地面積只有伊泰普的1/6，運(yùn)行成本低30%，節(jié)省投資近1億元。

　　3三峽船閘高邊坡錨固技術(shù)

　　三峽雙線五級(jí)船閘長(zhǎng)1600m，是在左岸山體中挖出來(lái)的深槽中建閘，最大挖深170m。20世紀(jì)80年代以前設(shè)計(jì)方案是在深槽下部閘室部分挖成直立坡，深50m，然后建混凝土重力墻來(lái)抵擋邊坡巖體壓力，需混凝土400萬(wàn)m³。但施工期邊坡穩(wěn)定問(wèn)題尚未解決。在初步設(shè)計(jì)中采用錨索、錨桿支護(hù)，在巖體中采用排水減少滲水壓力來(lái)加固穩(wěn)定邊坡的新技術(shù)，并在國(guó)家鎧七五 科技攻關(guān)(三峽工程技術(shù))項(xiàng)目中加列了船閘高邊坡技術(shù)專(zhuān)題，共分6個(gè)子題:①高邊坡地質(zhì)研究;②地應(yīng)力研究(包括初始地應(yīng)力場(chǎng)觀測(cè)及開(kāi)挖卸載后地應(yīng)力場(chǎng)變化分析);③穩(wěn)定及應(yīng)力應(yīng)變分析;%錨固設(shè)計(jì);④防水排水系統(tǒng)研究;⑤開(kāi)挖錨固排水施工程序和施工技術(shù)。長(zhǎng)江委的設(shè)計(jì)、勘測(cè)和科研單位的相關(guān)專(zhuān)業(yè)參加了這項(xiàng)科技研究。

　　邊坡輪廓設(shè)計(jì)為:閘頂以上開(kāi)挖邊坡控制坡比為微風(fēng)化和新鮮巖體1(0.3，弱風(fēng)化帶1(0.5，強(qiáng)風(fēng)化帶1：1，全風(fēng)化帶1：1~1：1.5。在坡頂外 設(shè)周邊溝，坡面噴混凝土并鑿排水孔，山體內(nèi)設(shè)排水洞和排水孔連通。閘室直立墻部分用薄混凝土板襯砌以便于錨固。

　　錨固設(shè)計(jì)方案是:在中隔墩上半部加兩排300噸級(jí)預(yù)應(yīng)力錨索，保證直立坡穩(wěn)定并限制其流變;兩側(cè)直立墻部分也加兩排300噸級(jí)預(yù)應(yīng)力錨索對(duì)穿，長(zhǎng)35~45m，其中一個(gè)錨頭設(shè)在排水洞內(nèi);另加一些端頭預(yù)應(yīng)力錨索，其中100噸級(jí)長(zhǎng)25~30m，300噸級(jí)長(zhǎng)35~45m。坡面普遍布置非預(yù)應(yīng)力錨桿，其中系統(tǒng)布置的錨桿長(zhǎng)5~8m，隨機(jī)布置的錨桿則視巖體穩(wěn)定狀況而定，兩者均為全粘接砂漿錨桿。

　　施工設(shè)計(jì)所采取的施工程序?yàn)?先作坡頂?shù)乇砼潘到y(tǒng)及地下排水系統(tǒng)(排水洞及排水孔)，以減少滲水壓力，并可利用排水洞開(kāi)挖作地質(zhì)測(cè)繪了解地質(zhì)情況，觀測(cè)邊坡位移，用以驗(yàn)證或調(diào)整錨桿數(shù)量。錨固自上而下，邊挖邊錨，以保證施工期邊坡穩(wěn)定。開(kāi)挖中采用控制爆破技術(shù)(如預(yù)裂、光面、緩沖爆破、多段微差爆破技術(shù)等)，以保護(hù)邊坡巖體完整，并且要求預(yù)先作爆破試驗(yàn)以選定各項(xiàng)爆破參數(shù)，三峽船閘高邊坡錨固方案布置參見(jiàn)文獻(xiàn)[4]。由于施工設(shè)計(jì)科學(xué)、細(xì)致，并按動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)原則及時(shí)跟蹤調(diào)整施工方案，因此整個(gè)施工進(jìn)展順利，也很安全。三峽船閘于1994年開(kāi)挖，1998年開(kāi)始澆筑混凝土，2003年實(shí)現(xiàn)了正式通航。正是由于采用了這種先進(jìn)的錨固技術(shù)，相對(duì)于采用重力擋墻方案，節(jié)約挖石方近1000萬(wàn)m3，混凝土200萬(wàn)m3，節(jié)省工程投資數(shù)億元，而且保證了施工期安全。

　　4先進(jìn)的爆破技術(shù)

　　20世紀(jì)70年代以前，我國(guó)水利水電工程建設(shè)采用的爆破技術(shù)和器材較為落后。1971年葛洲壩工程壩基開(kāi)挖時(shí)因采用了大直徑炮孔和大藥量爆破，使壩基下軟弱夾層錯(cuò)動(dòng)受損，最終挖掉，因而增加了開(kāi)挖量，延長(zhǎng)了施工時(shí)間。為此，在停工修改設(shè)計(jì)期間，長(zhǎng)江委施工設(shè)計(jì)處和爆破研究所開(kāi)始在現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展試驗(yàn)，研究先進(jìn)的爆破技術(shù)。其目的是探索既能快速開(kāi)挖縮短工期，又能保護(hù)地基不受損壞的爆破技術(shù)。試驗(yàn)研究的項(xiàng)目包括: ①利用微差爆破技術(shù)降低保護(hù)層厚度; ②預(yù)裂爆破; ③保護(hù)層快速開(kāi)挖技術(shù)。

　　第①和第②項(xiàng)在葛洲壩工程試驗(yàn)成功并得到大量應(yīng)用。第③項(xiàng)雖在葛洲壩試驗(yàn)未取得全面成功，但在以后的其他工程中獲得了成功。三峽工程施工時(shí)，大量應(yīng)用水平預(yù)裂和光面爆破法快速開(kāi)挖保護(hù)層，施工單位還在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，采用水平預(yù)裂輔以小梯段爆破方法，在二期大壩開(kāi)挖時(shí)大量應(yīng)用，效果也很好。這些成果均已在水利水電系統(tǒng)推廣，并為制定和修改水利水電工程爆破技術(shù)規(guī)范提供了科學(xué)依據(jù)。

　　4.1微差爆破技術(shù)

　　20世紀(jì)70年代以前，我國(guó)水利水電系統(tǒng)巖石地基開(kāi)挖是用梯段爆破。鉆孔深8~10m，孔徑80~100mm，一次起爆幾排孔，藥量500kg(地基巖石較軟弱或鄰近建筑物時(shí)減為300kg)，預(yù)留保護(hù)層3m左右;然后將3m保護(hù)層分4~5層開(kāi)挖，每層用手風(fēng)鉆(直徑30~50mm)鉆淺孔放火炮，逐次爆炸;最后一層(約30~50cm)用風(fēng)鎬或人工清理爆破裂隙，進(jìn)度很慢。

　　上述500kg藥量和3m保護(hù)層厚度為經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并未準(zhǔn)確地反映一次起爆藥量和保護(hù)層厚度的關(guān)系。實(shí)際上，梯段爆破時(shí)，鉆孔底部破壞深度(即保護(hù)層厚度)與首次起爆藥量有關(guān)，也與最小抵抗線寬度有關(guān)。一次多排孔起爆;其內(nèi)部幾排孔抵抗線尺寸較大，而外部一排抵抗線尺寸小，容易損傷基巖面。如果一個(gè)梯段幾排鉆孔，一排一排地起爆，則每響藥量減少，抵抗線也相應(yīng)減小，對(duì)孔底的破壞影響也可大為減少。20世紀(jì)70年代初我國(guó)已有5段毫秒微差雷管，對(duì)底部破壞深度大為降低。反之，如果一響藥量200kg，一個(gè)梯段可置炸藥1000kg，其破壞深度比老方法500kg炸藥還小。該方法使梯段爆破技術(shù)前進(jìn)了一大步，它既可加大每梯段裝藥量，又不致增加破壞深度。實(shí)際工程應(yīng)用表明，這加快了開(kāi)挖進(jìn)度，又保證了地基質(zhì)量。

　　4.2預(yù)裂爆破技術(shù)

　　邊坡開(kāi)挖用爆破方法預(yù)留保護(hù)層比平地困難得多。因?yàn)橛械恼谱用娓哌_(dá)8~10m，鉆孔較平地困難。20世紀(jì)70年代初，國(guó)內(nèi)外已有預(yù)裂爆破開(kāi)挖邊坡的報(bào)道。長(zhǎng)江委施工處和長(zhǎng)科院爆破研究所的科研人員在葛洲壩現(xiàn)場(chǎng)作了試驗(yàn)后，得出適合葛洲壩巖體的爆破參數(shù)，然后大量推廣應(yīng)用。預(yù)裂爆破效果很好，炸后沿預(yù)裂孔中線炸出一條很整齊的縫面，都在鉆孔中線斷開(kāi)，保留巖體損傷較小，所以清理工作量很小。隨后對(duì)要挖除的巖體可以用大藥量快速爆破開(kāi)挖，而不會(huì)破壞保留巖體。該項(xiàng)爆破技術(shù)在三峽工程得到大量的推廣應(yīng)用，取得了很好的效益。

　　4.3保護(hù)層快速開(kāi)挖技術(shù)

　　水利水電工程開(kāi)挖施工傳統(tǒng)作法的缺點(diǎn)是，工期長(zhǎng)、機(jī)械化程度低、勞力消耗多。從葛洲壩工程開(kāi)始，長(zhǎng)江委設(shè)計(jì)科研人員就探索保護(hù)層快速開(kāi)挖的先進(jìn)技術(shù)。后來(lái)又在萬(wàn)安、東江工程試驗(yàn)，用淺孔，小藥量梯段爆破的方法取得了成功，然后在三峽工程得到了推廣應(yīng)用。在三峽船閘升船機(jī)和壩基開(kāi)挖中，用水平預(yù)裂孔或水平光面爆破方式開(kāi)挖保護(hù)層，爆后建基面平整，起伏差小于15cm，半孔率達(dá)98%以上。三峽二期大壩保護(hù)層開(kāi)挖量26萬(wàn)m3，施工單位采用水平預(yù)裂爆破輔以淺孔梯段法開(kāi)挖保護(hù)層也取得成功。

　　5結(jié)語(yǔ)

　　幾十年來(lái)，長(zhǎng)江委人為了治江工程，圍繞治江工程，不斷追求和探索施工技術(shù)的改進(jìn)和創(chuàng)新，取得了一個(gè)又一個(gè)突破和創(chuàng)新，推動(dòng)了我國(guó)水利工程施工技術(shù)的發(fā)展，為國(guó)家創(chuàng)造了巨大的效益。

　　參考文獻(xiàn):

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