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水利水电技术第44卷2013年第4期

溪洛渡水电站枢纽工程地下厂房开挖爆破振动试验研究

陈鹏，何永刚2

(1.长江三峡技术经济发展有限公司，北京100038;2.中水电国际投资有限公司，北京100011)

关键词：溪洛渡水电站；地下厂房；洞室；围岩；爆破振动；技术参数

中图分类号：TV731.6(271)文献标识码：B文章编号：1000-0860(2013)04-0017-08

1引言

1.1工程概况

溪洛渡水电站是金沙江干流规划开发的重要工程，是我国实施“西电东送”战略的骨干工程。电站枢纽由拦河大坝、泄洪设施、引水发电建筑物等组成。拦河大坝为混凝土双曲拱坝，左、右两岸布置地下式厂房，各安装9台单机77万kW水轮发电机组，总装机1386万kW。

1.2厂房开挖方法

主厂房开挖采用先挖顶拱，并完成顶拱喷锚，然后逐层下挖，逐层喷锚的施工方法。CI层(高程407.6~398.0m)扩挖采用水平光爆方法施工，CⅡ层(高程398.0～391.3m)采用保护层水平光爆方法(保护层厚度4.5m)施工，CⅢ层(高程391.3~384.4m)岩壁吊车梁采用保护层光爆方法施工，其余部分采用预裂爆破、中部梯段爆破作业方式。

1.3技术路线

本文主要是采用理论分析和数值模拟的方法对爆破地震波作用下邻近的动力响应进行研究，工作程序包括以下两个方面：(1)数据采集与分析，对爆破试验取得一系列的试验数据，利用DASP数据分析平台软件进行处理分析。通过对振动时域波形图进行时域信号的极值分析，便可得到各测点最大振速Vmax。(2)爆破参数调整，参数设计→测量放样→技术交底→钻机就位→钻孔→验孔检查→装药联网→爆破→爆效检查→场地清理→下一次试验。

2爆破振动观测试验

2.1振动观测数据

岩石开挖爆破产生的地震波在隧洞围岩中传播，不断扰动围岩及支护结构，严重影响其稳定和原有物理力学性质。

反映爆破振动强度的物理量有质点位移s(mm),质点振动速度v(cm/s)和质点振动加速度a(m/s2)。

本次研究选取质点振动速度作为爆破振动监测的物理量，通过现场的观测，寻求振动传播规律，对于及时调整爆破参数，取得更好的爆破效果具有重要作用。

2.2观测仪器系统

地震效应测试系统由测振传感器及数据采集与分析系统组成：测振传感器选用扬州无线电二厂生产的CS-YD-001/002型压电式振动速度传感器。数据采集与分析系统：选用由北京东方振动与噪声研究所研制生产的INV306系统，它由INV306智能信号采集处理分析仪、DASP大容量数据采集处理分析平台软件、抗混滤波放大器以及便携式计算机组成。

2.3地震效应测试

根据起爆单响最大药量和试验场地的地质情况，将测振传感器分别布置在预裂缝、上台阶顶拱和侧墙上，测点距离按近密远疏的原则布置振动测点，每个测点分别监测水平径向和垂直向的爆破质点振动速度。

收稿日期：2013-01-09

作者简介：陈鹏(1979—),男，工程师。

WaterResouresandHydropowerEngineeningVol.44No.417

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陈鹏，等//溪洛渡水电站枢纽工程地下厂房开挖爆破振动试验研究

起爆时，利用系统的自触发或手动触发功能，同时由计算机发出指令，采集系统以预置的采样频率，开始对传感器的数据进行采集。传感器将采集到的爆破振动波转换成正比于质点振动速度的电压信号输出，经过采集系统的A/D数据采集板将电压信号转换为振动波形及数据储存在硬盘内，以供分析处理。测试框图见图1。

便携式计算机(DASP)

220V交流电源不间断电源(UPS)INV306

220V交流电源

不间断电源(UPS)

抗混滤波放大器

测振传感

测振传感器

测振传感器

15V稳压电源

图1测试框图

2.4爆破振动观测布置

2.4.1上层开挖爆破试验

对光爆孔距45cm的爆破开挖做了2组测试，对光爆孔