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摘要：以長河壩電站為例，基于心墻過渡料設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)，對偏細(xì)心墻過渡料的生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究，有利于加快進(jìn)度、保證工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：水電工程；硬巖；心墻；爆破試驗(yàn)

引言

長河壩水電站大壩心墻過渡料標(biāo)準(zhǔn)較高，料場巖石以花崗巖、閃長巖為主，強(qiáng)度較高，巖石可爆性較差，采用一般堆石壩級配料開采爆破參數(shù)難以開采出合格過渡料。

1工程概況

長河壩水電站系大渡河干流水電規(guī)劃“三庫22級”的第10級電站，上接猴子巖電站，下游為黃金坪電站。電站采用水庫大壩、首部式地下引水發(fā)電系統(tǒng)開發(fā)，電站總裝機(jī)容量2600MW。水庫正常蓄水位1690m，正常蓄水位以下庫容為10.15億m3，具有季調(diào)節(jié)能力。攔河大壩采用礫石土直心墻堆石壩，壩頂高程為1697.00m，最大壩高為240.00m。大壩心墻過渡料總填筑量為246萬m3，投標(biāo)階段明確心墻過渡料由江咀石料場及響水溝石料場爆破生產(chǎn)。

2心墻過渡料設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)

心墻上下游過渡料設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)見表1。

3心墻過渡料生產(chǎn)工藝

3.1爆破直采過渡料技術(shù)難點(diǎn)

3.1.1投標(biāo)階段技術(shù)條件與開采工藝大壩投標(biāo)階段明確過渡料由響水溝及江咀石料場爆破直采，其中大壩上游過渡料主要由響水溝石料場提供，大壩下游過渡料主要由江咀石料場提供。投標(biāo)階段心墻過渡料指標(biāo)與施工階段基本一致，根據(jù)各投標(biāo)單位的方案，心墻過渡料均采用爆破直采工藝，爆破單耗為0.6~0.92kg/m3。

3.1.2國內(nèi)類似工程指標(biāo)對比過渡料爆破生產(chǎn)過程中與國內(nèi)其他工程（瀑布溝、糯扎渡、小浪底、紫坪鋪、毛爾蓋）過渡料指標(biāo)進(jìn)行了對比：長河壩水電站心墻過渡料較國內(nèi)其他工程（瀑布溝、糯扎渡、毛爾蓋、小浪底、紫坪鋪）心墻過渡料標(biāo)準(zhǔn)均偏高，顆粒級配明顯較其他工程偏細(xì)。與長河壩水電站過渡料指標(biāo)最為接近的為紫坪鋪水電站，紫坪鋪電站巖石為灰?guī)r，強(qiáng)度相對較低且可爆性好。其次為毛爾蓋水電站過渡料，該電站過渡料源料為河床砂礫料，經(jīng)超徑石剔除后直接用于過渡料填筑[1]。

3.2爆破試驗(yàn)

3.2.1炸藥類型選擇試驗(yàn)通過不同炸藥（乳化炸藥及銨油炸藥）延米裝藥量，調(diào)整其間、排距，在確保爆破單耗及其它參數(shù)不變的情況下進(jìn)行炸藥的選擇試驗(yàn)。炸藥類型選擇試驗(yàn)共進(jìn)行了4個區(qū)的試驗(yàn)，爆破完成后每個爆區(qū)均進(jìn)行了6組顆粒級配檢測，試驗(yàn)取樣成果表明，在相同爆破單耗情況下，乳化炸藥爆破效果較銨油炸藥偏好，主要體現(xiàn)為＜20mm爆破料偏多。由此可判定過渡料的爆破宜采用威力較高的乳化炸藥進(jìn)行。

3.2.2爆破單耗選擇試驗(yàn)在其它爆破參數(shù)不變的情況下，通過控制各爆區(qū)的間、排距進(jìn)行爆破單耗選擇試驗(yàn)。爆破單耗選擇試驗(yàn)共進(jìn)行了3個區(qū)的試驗(yàn)，爆破完成后每個爆區(qū)均進(jìn)行了6組顆粒級配檢測，由試驗(yàn)取樣結(jié)果可以看出，爆破后各試驗(yàn)區(qū)顆粒級配均不滿足設(shè)計(jì)要求。但爆破單耗與爆破量質(zhì)量呈規(guī)律變化，即爆破單耗越高，爆破料越偏細(xì)，爆破料質(zhì)量越接近設(shè)計(jì)要求。下一步過渡料爆破試驗(yàn)將繼續(xù)加大其爆破單耗。

3.2.3提高爆破單耗的同時進(jìn)行導(dǎo)爆雷管選擇試驗(yàn)結(jié)合之前過渡料爆破試驗(yàn)成果（乳化炸藥在1.8kg/m3單耗及普通導(dǎo)爆雷管情況下難以生產(chǎn)出滿足設(shè)計(jì)要求的過渡料），本次過渡料爆破試驗(yàn)單耗均控制為2.5kg/m3。為驗(yàn)證微差擠壓效果對過渡料爆破質(zhì)量的影響，本次過渡料爆破進(jìn)行了普通導(dǎo)爆雷管及高精度導(dǎo)爆雷管的對比試驗(yàn)。提高爆破單耗的同時進(jìn)行的導(dǎo)爆雷管選擇試驗(yàn)共進(jìn)行了3個試驗(yàn)區(qū)，爆破完成后每個爆區(qū)均進(jìn)行了6組顆粒級配檢測，由試驗(yàn)檢測成果可看出，各場次爆破后顆粒級配曲線均不滿足設(shè)計(jì)要求。在相同爆破單耗情況下采用高精度導(dǎo)爆雷管較普通導(dǎo)爆雷管爆破效果更好，爆破后細(xì)料含量略偏多。因各爆區(qū)單耗較高、間排距較小，起爆方式對爆破質(zhì)量影響較小。爆破料取樣過程中發(fā)現(xiàn)，爆堆內(nèi)存在少量完整雷管、炸藥，分析原因?yàn)楸瑓^(qū)間排、距較小出現(xiàn)拒爆現(xiàn)象。

3.2.4爆破試驗(yàn)結(jié)論（1）完整致密巖體開采過渡料的平均單耗需達(dá)2.5kg/m3以上，但考慮爆破單耗的增加必定導(dǎo)致造孔工程中加大，在現(xiàn)場實(shí)際施工過程中應(yīng)合理控制其爆破單耗。（2）爆破器材應(yīng)選擇高爆破效果的成品乳化炸藥。（3）為增加微差擠壓效果應(yīng)采用爆破精度更高的高精度導(dǎo)爆雷管進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)爆破，并根據(jù)各孔位情況進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)，避免拒爆現(xiàn)象發(fā)生。（4）在現(xiàn)場鉆爆施工過程中應(yīng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化作業(yè)，以提高爆破質(zhì)量。（5）為增加爆破料細(xì)料含量，應(yīng)盡量采用小孔徑造孔，在控制爆破單耗的情況下，減小孔網(wǎng)面積。

3.3過渡料摻配工藝

鑒于大壩心墻過渡料爆破試驗(yàn)情況，為了使心墻過渡料填筑過程中上壩強(qiáng)度及上壩質(zhì)量得到有效控制。結(jié)合調(diào)整后的過渡料指標(biāo)，決定采用前期爆破試驗(yàn)中1.8kg/m3的爆破料與骨料按照一定的摻配比摻配出滿足設(shè)計(jì)要求的心墻過渡料。在心墻過渡料摻配過程中，骨料摻配量根據(jù)單耗為1.8kg/m3心墻過渡料爆破試驗(yàn)的平均顆粒級配（剔除超徑石）計(jì)算確定。由于心墻過渡料摻配后各項(xiàng)指標(biāo)有一定波動，摻配后心墻過渡料包絡(luò)線按照心墻過渡料平均包絡(luò)線進(jìn)行計(jì)算。為了使摻配后心墻過渡料顆粒級配曲線連續(xù)，心墻過渡料摻配過程中需進(jìn)行砂、小石及中石3種骨料的添加。結(jié)合單耗為1.8kg/m3心墻過渡料爆破試驗(yàn)的平均顆粒級配（剔除超徑石）計(jì)算確定心墻過渡料與骨料摻配比及各種摻配料對應(yīng)的密度見表2。根據(jù)心墻過渡料摻配前后顆粒級配曲線可知，采用1.8kg/m3爆破出的心墻過渡料毛料與骨料按照一定比例可摻配出滿足設(shè)計(jì)要求的心墻過渡料。對此確定大壩心墻過渡料采用1.8kg/m3的爆破單耗進(jìn)行毛料爆破生產(chǎn)，將爆破毛料剔除超徑石后與骨料按照一定摻配比進(jìn)行過渡料摻配生產(chǎn)。同時過渡料摻配試驗(yàn)成果表明，過渡料摻配采用平鋪立采的方式進(jìn)行，摻拌3遍后可將過渡料摻拌均勻[2]。

3.4強(qiáng)爆破生產(chǎn)工藝

2014年6月中旬設(shè)計(jì)對心墻過渡料級配進(jìn)行了調(diào)整。鑒于前期心墻過渡料摻配生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本較高等缺點(diǎn)，結(jié)合前期心墻過渡料爆破試驗(yàn)成果，分別進(jìn)行了2.5kg/m3、2.2kg/m3、2.0kg/m3這3場心墻過渡料爆破試驗(yàn)。爆破后現(xiàn)場取樣成果表明，各場次心墻過渡料均滿足設(shè)計(jì)要求。綜合考慮爆破料利用率及經(jīng)濟(jì)分析后決定后續(xù)心墻過渡料采用2.2kg/m3的爆破單耗進(jìn)行生產(chǎn)。心墻過渡料設(shè)計(jì)指標(biāo)調(diào)整后，采用2.2kg/m3的爆破單耗可爆破出（剔除超徑石及級配不連續(xù)料）滿足設(shè)計(jì)要求的心墻過渡料。

3.5工藝對比分析

過渡料摻配、爆破生產(chǎn)工藝對比分析如下：（1）2種方法均可獲得滿足設(shè)計(jì)要求的過渡料。（2）摻配生產(chǎn)工藝需進(jìn)行摻配料的機(jī)械制備、增加現(xiàn)場摻配用設(shè)備、占用一定的施工場地，導(dǎo)致施工成本增加，各工序質(zhì)量控制難度較大。（3）爆破生產(chǎn)工藝增加了造孔及裝藥量，但可通過爆破直接獲取合格料。（4）綜合分析選擇爆破工藝為工程過渡料的生產(chǎn)工藝。

4結(jié)語

綜上所述，長河壩水電站心墻過渡料均采用爆破生產(chǎn)的工藝進(jìn)行，其爆破后過渡料各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求。爆破的過渡料用于填筑、碾壓后，現(xiàn)場試驗(yàn)檢測表明，孔隙率、干密度等指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，質(zhì)量處于受控狀態(tài)，值得參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐘權(quán)，楊晨光，冷振東.提高堆石壩過渡料細(xì)顆粒含量的措施[J].人民長江，2015（07）：26-29+40.

[2]張家發(fā)，定培中，張偉，等.水布埡面板堆石壩過渡料設(shè)計(jì)及其滲透變形特性研究[J].長江科學(xué)院院報(bào)，2009（10）：1-6.

作者：楊金平 單位：中國水利水電第五工程局有限公司第一分局