紫坪铺某重力挡墙的拆除

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摘要：因紫坪铺水利水电枢纽导流洞支洞进口213国道改线，需要拆除一段1950年代原苏联援建时期导流明渠留下的废弃重力式挡水导墙，初定三个方案，最终用风险较高的定向爆破拆除方案。经过爆破方案优化设计，严格按设计要求进行钻孔、装药堵塞、联网、起爆控制，最后达到预期的爆破效果，取得了良好的社会经济效益。

关键词：重力式挡墙 ；定向爆破 ； 半刚性 ； 金包银 ；第一破口；爆堆

Abstract: For Zipingpu water diversion tunnel entrance 213 national road, need to be removed a disused gravity retaining wall, initially for three programs, end directional blasting high-risk program. Optimization of blasting through the design, strictly according to design requirements for drilling, charging plug, networking burst control, and finally achieve the desired blasting effect and achieved good social and economic benefits.

Key words:gravity retaining wall ； directional blasting ； semi-rigid ； silver packed by gold ； first break ； burst reactor

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

0 概述

紫坪铺水利水电枢纽位于四川省都江堰市以北约8km的岷江干流上，库容11.12亿m3，装机容量760MW。右岸导流洞支洞进口布置在老G213国道内侧，该段属V型河谷，边坡地形1：0.3～1：0.7，国道沿江布置，路肩部位有一废弃三合土砌石重力式挡墙，墙外侧为临江临时碴场（下游围堰备料），内侧为国道，为改善洞口施工区交通安全状况，改变因减速慢行、单行而造成堵车情况的发生，特别是通视条件不好，存在严重交通安全隐患的状况，经同意213国道施工区段临时改线，改线范围内需要拆除一段废弃挡墙。如图1所示。

图1施工区布置图

挡墙拆除段离下游方向变压器最近距离只有3.5m，备用发电机房不到5m，沿国道布置有一趟施工用电外线（挡墙正上方6m），国道对面即库房和现场值班室，附近还布有其它临时设施等，考虑诸多因素影响，设计了3个方案：方案一是采取风镐人工拆除，但因半刚性三合土填充，风镐振动破裂不理想；启用第二方案用大功率推土机强拆，终因墙体的抗倾覆和抗滑移能力太大，同时找不到好的破拆口而停下；最后决定采用定向爆破拆除。

1 爆破方案设计

首先要保护财产设施的安全，临空面选择岷江一侧，且靠上游方向，其次爆破拆除的第一破口选择在拆除段最上游位置，以人为增加一个上游方向临空面。

1.1 挡墙参数

拆除长度13m，埋深未知，路面以上高3m，顶宽1m，路面高程部位墙宽2 m，河侧直坡，内侧斜坡1：0.3。经察看先期破坏的挡墙横断面，挡墙为三合土作胶结材料，外侧及顶部满砌块石，胶结饱满；内部为三合土结合大小不一的棱状、次棱状岩石碎块以及砂砾石组成，块体大小分布不均匀，且三合土填充有不饱满现象，局部有架空性洞隙延伸[1]。

1.2 具体孔网参数设计

按挡墙从岷江一侧到国道一侧，依次布置三排孔，其中第一排孔布置在挡墙顶上距离顶外边缘0.3m，第二排孔布置在挡墙顶上距离第一排孔0.4m，距离顶内边缘0.3m，而第三排孔布置在挡墙内侧斜坡上。挡墙结构及炮孔布置图见图2。具体参数设计见表1和表2。

图2挡墙结构及炮孔布置图

表1 钻孔倾角为45°时的孔位参数设计选择

表2 钻孔倾角为40°时的孔位参数设计选择

说明：表中用的是2#乳化炸药，单孔装药按300g考虑，单节长度都是23cm，规格φ32的药卷每节200g，规格φ25的药卷每节150g。

孔位参数选用：X/Y或X’/Y’的值当其中之一小于1时，理论上会有飞石破坏，不能达到定向爆破的目的，这种情况首先被排除后，剩下几种备选情况作进一步分析[2] [3]。

（1）当采用φ32乳化炸药时，备选结果为B、C、D、F。选C时，堵塞长度、拉裂距离和抵抗距离比等基本满足；选B、D、F时，过于保守，存在残留处理的可能性很大。

（2）当采用φ25乳化炸药时，备选结果A、E。选A时，存在飞石破坏的可能性；选E时，过于保守，存在残留处理的可能性很大。

通过比较，采用规格为φ32的2#乳化炸药，装药不耦合系数设计为1.3，炮孔孔径为42mm，最小抵抗线定为1.0m，第一、二排孔为垂直孔，第一排孔距顶外边缘0.3m，排间距0.4m，孔间距0.4m，孔深2.8m，第三排孔的孔口离地面高度67cm，孔间距40cm，钻孔倾角为40°，孔深110cm。

1.3 爆破参数设计

挡墙为典型的“金包银”结构，表层满砌块石，平均厚度25cm，胶结饱满，刚度较大，但内部半刚性的三合土所占比例大，且不完全密实，局部还有架空性洞隙延伸[4]。

（1）装药控制：单位耗药量综合考虑了挡墙为薄体、外部刚性内部半刚性等可爆性特点，设计为0.6 kg/m3，第一、二排各33个孔，每孔装药线密度60g/m，底药200g，第三排33个孔，每个孔只装底药300g，另第一破口炮孔选为上游方向第一排前3孔，每孔装药线密度100g/m，底药300g。

（2）定向爆破临空面选择岷江一侧靠上游方向，起爆顺序从上游方向依次往挡墙内侧及下游方向传递，用毫秒非电雷管延时爆破。

2 钻孔控制

（1）用圈尺放出各孔位准确位置。

（2）用YT-28风钻干钻钻孔，要求按放出的准确孔位误差不超过3cm，第一、二排孔为垂直孔，孔斜偏差不超过1%，孔深偏差不超过±10cm，第三排孔是控制重点，方位角偏差不超过2°，孔斜偏差不超过1%，孔深偏差不超过±5cm。

（3）每完成一个孔利用风钻及时清孔并及时堵塞孔口备用，防止孔口东西掉入。

（4）对钻孔过程中卡钻、落钻、不吐碴情况做好记录。

3 装药堵塞控制

（1）第一、二排孔用竹条分段固定捆扎，底药200g，从底药起每隔60cm捆扎1/3节药卷，捆扎3节，导爆索全长铺装下孔，导爆索由引出孔口，露出长度50cm作联网用，对成孔不能达到预定指标的个别孔，由相邻孔增加药量补救，增加量不超过废孔正常装药量，每装一孔用预先备好的粘土及时堵塞密实，堵塞长度1m

（2）第三排孔直接装底药300g，为增大保险系数用两根同一段位非电雷管装配下孔，每装一孔用预先备好的粘土堵塞密实，保证堵塞长度不少于少0.70m。

4 联网及起爆顺序控制

4.1 适当调整单响药量效果，第一、二排孔，每排从上游方向每3个孔一组，共11组，每组连接一非电雷管，第一排从上游至下游依次用MS1～MS11，第二排从上游至下游依次用MS2～MS12并网连接。