巖塞爆破工程水錘壓力計算及防護(hù)措施

張小瑩，張 健， ，陳 勝，賀 蔚

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052； 2.河海大學(xué)水利水電學(xué)院，江蘇 南京 210098)

巖塞爆破是一種水下控制爆破，是在已建成的水庫或護(hù)坡上修建隧洞進(jìn)口的一種有效、便捷、經(jīng)濟(jì)的施工方法，具有造價低、施工速度快、施工期不受季節(jié)影響等特點，近年來在進(jìn)水口工程中得到越來越多的應(yīng)用[1]。巖塞爆破的施工工藝特點是將隧洞開挖至庫底，臨近庫底預(yù)留一定厚度的巖體(巖塞)，待隧洞建完以后，用爆破的方法一次性爆除預(yù)留的巖體，使隧洞與水庫貫通。國內(nèi)外學(xué)者對巖塞爆破工程做了很多研究，如李江等[2]通過對劉家峽水電站巖塞爆破模型試驗施工技術(shù)的研究，總結(jié)了巖塞爆破應(yīng)采用集中藥室裝藥、周邊布置欲裂孔的方式；湯帥等[3]運(yùn)用有限元反應(yīng)譜的方法分析了水下巖塞爆破對水工建筑物的振動應(yīng)力的影響，計算得到的結(jié)果與實際測量值的分布規(guī)律基本一致。

目前有關(guān)巖塞爆破工程的研究主要針對巖塞爆破時的藥包布置、爆渣處理措施、爆破藥量及起爆方式等問題[4-7]，而對上游水庫由于爆破產(chǎn)生的壓力突增對下游供水管道及相關(guān)建筑物的影響及該采取何種水錘防護(hù)措施進(jìn)行安全防護(hù)等問題的研究較少。在研究水下巖塞爆破時，不僅需要在施工技術(shù)上進(jìn)行探索，更要對巖塞爆破后產(chǎn)生的巨大水錘壓力及其對下游輸水系統(tǒng)的影響進(jìn)行研究[8-11]。黃濤等[12]指出水下巖塞爆破所產(chǎn)生的水中沖擊波壓力比水中自由場爆炸的沖擊波壓力要小得多；……