取水工程水下岩塞爆破设计
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差￣ ８ ｍ。 ２ ０ｍ 、
水下爆破还要有足够精度 的水下地形 ， 以及与 进水 口洞轴线平行和正交的纵横断面图 ， 需要精确 的测量工作。 （） １ 测量范围：一般水下地形测量范围应 当考 虑不同布置方案及岩塞位置可能变动的情 况 ， 一般 取 ３ ５ 的爆破地表开 口直径作为水 下测 量范 围。 —倍 本次设计的取水 隧洞洞径为 ２ 初步拟定 实测 了 ．ｍ， ０
爆破洞 口 ２ ２ ０ 左右的水下地形图。 ｍ （） ２ 测量精 度 ： 下地形 图的比例尺本次采用 水 １ ０， ： ０测点距离 ０ 本工程该地段岸坡边坡坡度 １ ．ｍ， ５ 在 ２ 。４ 。测 量误差要 求为地物点平 面位置误 差 ０一 ５ ， ＋ ０ ｍ 地物点高程误 差＋０ ｍ， ２０ ， ｍ ２０ｍ 等高线高程误
关键 词 ： 水工程 ； 取 岩塞爆破 ； 计 设
中图分类号 ：Ｖ ４ ． Ｔ ５２ ４
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：０５ ０４ （ ０ １ ０ — ０ ２ ０ ２ ９ — １４ ２ １ ）６ ０ ５ — ２
１ 前言
甘 肃东 乡县 中西 部农村 人饮 工程 ， 取水 量约 ９ ０ ３ ， ０ｍ／ 取水泵站采用竖井平洞方式 ， ０ ｄ 泵站位 于 刘家峡水库边东乡县春台乡尕西塬 山梁末端 ， 东边 为本池沟 ， 西边为红地沟 ， 两沟口地段均为刘家峡水 库 淹 没 区 ， 站 三 面临 水 。 山梁 下 部 出露 （ 砂 泵 ＮＬ） 岩、 粉砂岩 、 砂质泥岩夹砂砾岩 ， 胶结物为泥 、 钙质 ， 产状平缓 ， 岩体相对稳定 。本工程库边水位较深 ， 库 岸陡深 ， 无法修筑围堰 ， 以选择在刘家峡库岸边修 所 筑隧洞水下进水 口。这种取水方式 的优点是施工期 不受季节影响， 不必修筑施工围堰 ， 工期短 、 投资较 低 。 由于刘家 峡水 库正 常 蓄水 位 １ ３ 校 核洪水 ５ｍ， ７ 位 １ ３ 水库最低水位 １ １ ， ８ ７ ｍ， ０ｎ 进水 口布置在较 ７ ｉ 深水位 １ １ ， ０ ７ ｍ处 取水保证率高。 ２ 岩 塞爆 破 设计 基本资 料
进行水下岩塞爆破设计 和施工时 ， 必须充分掌 握水下岩塞爆破影响范围内的地形 、 地质资料 ， 了解 附近建筑物的抗震性能及它们与岩塞部位的相对位 置 。本工程 附近建筑物主要有 距离该 区域斜 对岸 １０ ３ ｍ左右 的三塬电力提灌取水泵站 ，及距离泵站
工 程 ５ 左 右 的尕 西 塬泵 站 。水 下爆 破 位 于地 下 ０ｍ ３ ０ ｍ的隧洞 ，通过对周围建筑物的抗震性能分析 ， 该爆 破 不会对 周 围建筑 物有 大 的影 响 。
收稿 日期 ：０ １０ — ０ ２ １ ＿ ６ １
（） ３ 测量时段 ： 水下 地形测量应在库水位最低 时进行 。 ３ 岩塞 及 集渣坑 设计 ３１ 岩 塞 位置 要求 ． 根据设计要求 ，本次岩塞爆破位置选在 了尕西 塬山梁末端的水下 ， 山梁下部出露砂岩 、 粉砂岩 、 砂 质泥岩夹砂砾岩 ， 岩体相对稳定 ， 岸坡或坡积物， 经过对基 岩稳定分析 ， 选择 的岩塞爆破位置不影响爆破后水 下洞脸的稳定 ； 经过比较选择 ， 该位置水下隧洞长度 最短 ， 相对 投 资较省 。 ３２ 岩塞 尺寸 确定 ． （） １ 岩塞尺寸确定要求 岩塞中心线应使水流平顺 ， 减小水头损失。 岩塞 中心在平面上要与洞轴线相一致 ，岩塞中心线的倾 角等于岩面线边坡或大于水下岩渣堆积 的安息角 （ 一般取 ３ 。４ 。。 Ｏ￣０ ） 为避免爆破或因洞脸局部塌方掉 块堵塞洞 口， 响隧洞正常运用 ， 影 岩塞爆破后洞 口底 部高程应略低于主洞底高程 ， 本工程主洞底水位部高 程 １ １．ｍ 洞 口 ０ ， 底部设计高程 １ ０． １ ０．ｍ ７ ０ ９ — ９ 。 ７ ５ ７ ７ （ ） 塞底 部断 面面 积 ２岩 根据隧洞设计流量和岩塞段允许流速按下式确 定：
Ａ＝ Ｋ
， Ｊ
作者简介 ： 军林 （９ ３ ）男 ， 兰州人 ， 雒 １７ 一 ， 甘肃 工程师 ， 主要从事水利水 电工程设计。
第 ６期
雒 军 林 ： 水 工 程 水 下 岩塞 爆 破 设计 取
第 ４ 卷 ７
式中 ：——岩塞底部断面面积（ ； ｍ） Ｑ 一
— —
隧洞最大设计流量（ ３ ） ｍ／ ； ｓ 岩塞段围岩抗冲刷流速（ ／） ｍｓ ；
・
施工技术 ・
取水工程水下岩塞爆破设计
雒 军林 （ 甘兰水利水电建筑设计院， 甘肃 兰州 ７ ００ ） ３００
摘要 ： 下岩塞爆破 ， 水 用于水下取水工程 ， 这种爆破 方式须一次成功 ， 否则后遗症难 于处理 ， 并造成较 大的经济损 失 ，
给工程 的运行 带来严重的影响 ， 文针 对水 下岩塞爆破进行探讨。 本
第４ ７卷 第 ６期 ２ １ 年 ６月 ０１
甘 肃 水 利 水 电 技 术
Ｇａ ｓ Ｗ ａ ｅ ｎ ｅ ｖ ｃ ｎ ｄ ｏ ｗｅ ｃ ｏ ｏ ｙ ｎ ｕ ｔ ｒ Ｃｏ ｓ ｒ ａｎ ｙ ａ ｄ Ｈｙ ｒ ｐｏ ｒ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ
Ｖｏ ．７， ． １ ４ Ｎｏ６
Ｊ ｎ ，０１ ｕ ．２ １
卜
断面扩大系数 ， 一般取 １ ～ ．， 断面 ． １ 小 ２ ５ 取大值 ， 本设计取 Ｋ Ｉ 。 ＝． ５
经计算， 岩塞底部断面尺寸为 ４ ｍ。 ． ２ ７ １ （） ３ 岩塞厚度确定 岩塞厚度应在保证岩塞稳定 、 施工安全的前提 下， 尽量选择较薄 的岩塞 ， 以减少爆破工程量 ， 通常 岩塞的厚度与岩塞底部直径之 比为 ｌ１ １ ． 同时 ： ：５ ～ １， 通过对接近本工程相似 的已建工程类 比， 本次确定 岩塞厚 度为 ２５ｍ。 ． ４ 岩渣 处理 方式选 择 岩塞爆破时， 由于水压作用 ， 一般岩渣不能向库 内抛掷而涌向洞 内， 因此 ， 必须采取措施适 当处理。 对 爆 破后 岩 渣 的处理 主 要 有集 渣 和 泄 渣两 种 方式 ， 集渣方式主要在岩塞后部设置一定容积的集渣坑积 存石渣 ， 主要用于隧洞在爆破时或运行时不允许有 大量石渣通过洞身的情况 ， 例如供水 、 取水洞 ， 引水 发 电洞等 ， 本工程 主要为供水 、 取水工程 ， 不允许有 大量石渣通过洞身 ， 较适宜采用这种集渣方式 ； 泄渣 方式不设集渣坑 ， 仅在岩塞后部设一缓冲坑 ， 爆破后 全部石渣通过隧洞泄至下游 ， 主要应用于隧洞允许 泄渣的情况 ， 本工程不适宜采用 。 集渣坑设于岩塞后下方 ， 其断面形状呈长方形 ， 在水流条件好 ， 集渣效率高， 运行时在岩渣稳定 的前 提下 ， 选择结构形式简单及施工方便 的集渣坑。集 渣坑的容积初步确定时 ， 可按照下式拟定 ：
水下爆破还要有足够精度 的水下地形 ， 以及与 进水 口洞轴线平行和正交的纵横断面图 ， 需要精确 的测量工作。 （） １ 测量范围：一般水下地形测量范围应 当考 虑不同布置方案及岩塞位置可能变动的情 况 ， 一般 取 ３ ５ 的爆破地表开 口直径作为水 下测 量范 围。 —倍 本次设计的取水 隧洞洞径为 ２ 初步拟定 实测 了 ．ｍ， ０
爆破洞 口 ２ ２ ０ 左右的水下地形图。 ｍ （） ２ 测量精 度 ： 下地形 图的比例尺本次采用 水 １ ０， ： ０测点距离 ０ 本工程该地段岸坡边坡坡度 １ ．ｍ， ５ 在 ２ 。４ 。测 量误差要 求为地物点平 面位置误 差 ０一 ５ ， ＋ ０ ｍ 地物点高程误 差＋０ ｍ， ２０ ， ｍ ２０ｍ 等高线高程误
关键 词 ： 水工程 ； 取 岩塞爆破 ； 计 设
中图分类号 ：Ｖ ４ ． Ｔ ５２ ４
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：０５ ０４ （ ０ １ ０ — ０ ２ ０ ２ ９ — １４ ２ １ ）６ ０ ５ — ２
１ 前言
甘 肃东 乡县 中西 部农村 人饮 工程 ， 取水 量约 ９ ０ ３ ， ０ｍ／ 取水泵站采用竖井平洞方式 ， ０ ｄ 泵站位 于 刘家峡水库边东乡县春台乡尕西塬 山梁末端 ， 东边 为本池沟 ， 西边为红地沟 ， 两沟口地段均为刘家峡水 库 淹 没 区 ， 站 三 面临 水 。 山梁 下 部 出露 （ 砂 泵 ＮＬ） 岩、 粉砂岩 、 砂质泥岩夹砂砾岩 ， 胶结物为泥 、 钙质 ， 产状平缓 ， 岩体相对稳定 。本工程库边水位较深 ， 库 岸陡深 ， 无法修筑围堰 ， 以选择在刘家峡库岸边修 所 筑隧洞水下进水 口。这种取水方式 的优点是施工期 不受季节影响， 不必修筑施工围堰 ， 工期短 、 投资较 低 。 由于刘家 峡水 库正 常 蓄水 位 １ ３ 校 核洪水 ５ｍ， ７ 位 １ ３ 水库最低水位 １ １ ， ８ ７ ｍ， ０ｎ 进水 口布置在较 ７ ｉ 深水位 １ １ ， ０ ７ ｍ处 取水保证率高。 ２ 岩 塞爆 破 设计 基本资 料
进行水下岩塞爆破设计 和施工时 ， 必须充分掌 握水下岩塞爆破影响范围内的地形 、 地质资料 ， 了解 附近建筑物的抗震性能及它们与岩塞部位的相对位 置 。本工程 附近建筑物主要有 距离该 区域斜 对岸 １０ ３ ｍ左右 的三塬电力提灌取水泵站 ，及距离泵站
工 程 ５ 左 右 的尕 西 塬泵 站 。水 下爆 破 位 于地 下 ０ｍ ３ ０ ｍ的隧洞 ，通过对周围建筑物的抗震性能分析 ， 该爆 破 不会对 周 围建筑 物有 大 的影 响 。
收稿 日期 ：０ １０ — ０ ２ １ ＿ ６ １
（） ３ 测量时段 ： 水下 地形测量应在库水位最低 时进行 。 ３ 岩塞 及 集渣坑 设计 ３１ 岩 塞 位置 要求 ． 根据设计要求 ，本次岩塞爆破位置选在 了尕西 塬山梁末端的水下 ， 山梁下部出露砂岩 、 粉砂岩 、 砂 质泥岩夹砂砾岩 ， 岩体相对稳定 ， 岸坡或坡积物， 经过对基 岩稳定分析 ， 选择 的岩塞爆破位置不影响爆破后水 下洞脸的稳定 ； 经过比较选择 ， 该位置水下隧洞长度 最短 ， 相对 投 资较省 。 ３２ 岩塞 尺寸 确定 ． （） １ 岩塞尺寸确定要求 岩塞中心线应使水流平顺 ， 减小水头损失。 岩塞 中心在平面上要与洞轴线相一致 ，岩塞中心线的倾 角等于岩面线边坡或大于水下岩渣堆积 的安息角 （ 一般取 ３ 。４ 。。 Ｏ￣０ ） 为避免爆破或因洞脸局部塌方掉 块堵塞洞 口， 响隧洞正常运用 ， 影 岩塞爆破后洞 口底 部高程应略低于主洞底高程 ， 本工程主洞底水位部高 程 １ １．ｍ 洞 口 ０ ， 底部设计高程 １ ０． １ ０．ｍ ７ ０ ９ — ９ 。 ７ ５ ７ ７ （ ） 塞底 部断 面面 积 ２岩 根据隧洞设计流量和岩塞段允许流速按下式确 定：
Ａ＝ Ｋ
， Ｊ
作者简介 ： 军林 （９ ３ ）男 ， 兰州人 ， 雒 １７ 一 ， 甘肃 工程师 ， 主要从事水利水 电工程设计。
第 ６期
雒 军 林 ： 水 工 程 水 下 岩塞 爆 破 设计 取
第 ４ 卷 ７
式中 ：——岩塞底部断面面积（ ； ｍ） Ｑ 一
— —
隧洞最大设计流量（ ３ ） ｍ／ ； ｓ 岩塞段围岩抗冲刷流速（ ／） ｍｓ ；
・
施工技术 ・
取水工程水下岩塞爆破设计
雒 军林 （ 甘兰水利水电建筑设计院， 甘肃 兰州 ７ ００ ） ３００
摘要 ： 下岩塞爆破 ， 水 用于水下取水工程 ， 这种爆破 方式须一次成功 ， 否则后遗症难 于处理 ， 并造成较 大的经济损 失 ，
给工程 的运行 带来严重的影响 ， 文针 对水 下岩塞爆破进行探讨。 本
第４ ７卷 第 ６期 ２ １ 年 ６月 ０１
甘 肃 水 利 水 电 技 术
Ｇａ ｓ Ｗ ａ ｅ ｎ ｅ ｖ ｃ ｎ ｄ ｏ ｗｅ ｃ ｏ ｏ ｙ ｎ ｕ ｔ ｒ Ｃｏ ｓ ｒ ａｎ ｙ ａ ｄ Ｈｙ ｒ ｐｏ ｒ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ
Ｖｏ ．７， ． １ ４ Ｎｏ６
Ｊ ｎ ，０１ ｕ ．２ １
卜
断面扩大系数 ， 一般取 １ ～ ．， 断面 ． １ 小 ２ ５ 取大值 ， 本设计取 Ｋ Ｉ 。 ＝． ５
经计算， 岩塞底部断面尺寸为 ４ ｍ。 ． ２ ７ １ （） ３ 岩塞厚度确定 岩塞厚度应在保证岩塞稳定 、 施工安全的前提 下， 尽量选择较薄 的岩塞 ， 以减少爆破工程量 ， 通常 岩塞的厚度与岩塞底部直径之 比为 ｌ１ １ ． 同时 ： ：５ ～ １， 通过对接近本工程相似 的已建工程类 比， 本次确定 岩塞厚 度为 ２５ｍ。 ． ４ 岩渣 处理 方式选 择 岩塞爆破时， 由于水压作用 ， 一般岩渣不能向库 内抛掷而涌向洞 内， 因此 ， 必须采取措施适 当处理。 对 爆 破后 岩 渣 的处理 主 要 有集 渣 和 泄 渣两 种 方式 ， 集渣方式主要在岩塞后部设置一定容积的集渣坑积 存石渣 ， 主要用于隧洞在爆破时或运行时不允许有 大量石渣通过洞身的情况 ， 例如供水 、 取水洞 ， 引水 发 电洞等 ， 本工程 主要为供水 、 取水工程 ， 不允许有 大量石渣通过洞身 ， 较适宜采用这种集渣方式 ； 泄渣 方式不设集渣坑 ， 仅在岩塞后部设一缓冲坑 ， 爆破后 全部石渣通过隧洞泄至下游 ， 主要应用于隧洞允许 泄渣的情况 ， 本工程不适宜采用 。 集渣坑设于岩塞后下方 ， 其断面形状呈长方形 ， 在水流条件好 ， 集渣效率高， 运行时在岩渣稳定 的前 提下 ， 选择结构形式简单及施工方便 的集渣坑。集 渣坑的容积初步确定时 ， 可按照下式拟定 ：
