巖塞爆破工程水錘壓力計算及防護措施

張小瑩，張 健， ，陳 勝，賀 蔚

(1.新疆農業大學水利與土木工程學院，新疆 烏魯木齊 830052； 2.河海大學水利水電學院，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坡上修建隧洞進口的一種有效、便捷、經濟的施工方法，具有造價低、施工速度快、施工期不受季節影響等特點，近年來在進水口工程中得到越來越多的應用[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留的巖體，使隧洞與水庫貫通。國內外學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的研究，總結了巖塞爆破應采用集中藥室裝藥、周邊布置欲裂孔的方式；湯帥等[3]運用有限元反應譜的方法分析了水下巖塞爆破對水工建筑物的振動應力的影響，計算得到的結果與實際測量值的分布規律基本一致。

目前有關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生的壓力突增對下游供水管道及相關建筑物的影響及該采取何種水錘防護措施進行安全防護等問題的研究較少。在研究水下巖塞爆破時，不僅需要在施工技術上進行探索，更要對巖塞爆破后產生的巨大水錘壓力及其對下游輸水系統的影響進行研究[8-11]。黃濤等[12]指出水下巖塞爆破所產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；……