爆破開挖在達到工程目的的同時，不可避免地會產生一些負面效應，如爆破振動、飛石、沖擊波、噪聲等，其中爆破振動被公認為是爆破施工中最嚴重的負面效應，尤其是在鄰近既有建筑物附近進行爆破開挖，爆破振動過大可能會導致建筑物開裂、邊坡失穩、洞室坍塌等事故災害。國內外學者對鄰近建筑物環境下的爆破振動進行了大量研究，并取得了一系列重要成果。
在爆破振動監控方面，張正宇等對三峽三期碾壓混凝土圍堰拆除爆破進行了詳細介紹，并提出了相應的減震防護措施[1];苗勝坤等對三峽工程不同鄰近建筑物的控制爆破技術進行了總結[2];宗琦等通過回歸處理振動速度和爆破藥量關系，提出了在保證建筑物安全前提下的最大單響藥量[3].在爆破振動安全判據方面，盧文波等系統介紹了水電行業采用的有關巖石高邊坡、地下洞室圍巖、基巖以及新澆混凝土的爆破振動安全判據，并分析了其中的不足，指出體現幅值、頻率和持續時間綜合影響的爆破振動安全判據是未來的努力方向[4];劉曉軍等提出的機電設備爆破振動安全控制標準為其他工程提供了參考[5];朱奎衛對白山抽水蓄能電站施工過程中的爆破振動試驗和安全標準進行了總結，具有較強的參考意義[6].
在鄰近既有水工建筑物環境下，爆破振動監測是預防和控制爆破振動危害的重要手段?；诖蠖珊由钕獪纤娬九潘酀{廊道開挖工程，通過爆破試驗和對鄰近水工建筑物的振動監測，確定安全、高效的爆破開挖參數，可為其他類似工程提供參考和借鑒。
1工程概況
深溪溝水電站位于四川省大渡河干流中游漢源縣及甘洛縣境內，電站裝機容量660MW,于2011年7月全面投產發電。在電站運行過程中，由于受到1,2號泄洪洞內水外滲和帷幕局部滲漏的影響，廠房安裝間出現了較大滲水情況。為減小外滲水對廠房安裝間和交通洞的長期影響，擬在1號泄洪洞與廠房安裝間之間增設一條排水兼灌漿廊道，排水灌漿廊道長約185.06m,由原2號施工支洞靠河端布置一條長約165.53m的施工支洞進入施工，排水灌漿廊道與施工支洞均為城門洞型，斷面尺寸為3.0m×3.5m.施工支洞與進廠交通洞近似平行布置，距離約15~40m;排水灌漿廊道洞身段距廠房安裝間端頭約30m,距1號機組約100m,灌排洞末端距上壩交通洞帷幕約9m.
可以看出，爆破開挖距已建好的水工建筑物，特別是距離安裝間端墻、交通洞帷幕非常近，因此施工期間需嚴格控制爆破振動，以防對電站的正常運行產生影響。
2爆破參數初擬
2.1安全允許振速與最大單響藥量的擬定
2.1.1質點安全允許振速
根據《爆破安全規程》（GB6722-2003）[7]對安全允許振速的規定，水電站及發電廠中心控制室設備取值為0.5cm/s;水工隧洞推薦值為7~15cm/s,結合該工程實際情況取10cm/s.根據《水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術規范》（DL/T5389-2007）[8]規定，灌漿帷幕安全標準取值為5cm/s（齡期>28d）;對于安裝間高端墻，考慮其結構特點及重要性取2cm/s.
2.1.2最大單響藥量的擬定
根據文獻[7],測點振速與測點到爆破區域距離和單段最大炸藥量有關，同時與爆破區域地質、爆破方法等因素亦有明顯關系，相關計算公式為
式中，v為峰值質點振動速度，cm/s;Q為單響藥量，kg;R為爆心距，m;K、α是爆破方法、場地條件相關系數，與爆破方式、裝藥結構、爆破點至計算點間的地形、地質條件密切相關。在無試驗數據的條件下，K、α值可參考表1選取。
該工程區巖石以白云質灰巖為主，屬堅硬巖石。因此，參照類似工程，取K=120,α=1.4.
結合實際設計排水灌漿廊道及施工支洞與廠房和進廠交通洞的距離關系，通過公式（1）可以計算得到爆破開挖的最大單響藥量。根據計算結果初步擬定施工支洞的控制單響藥量為10kg,由進廠交通洞控制；排水灌漿廊道的控制單響藥量為5kg,由安裝間端墻控制。
2.2鉆爆參數擬定
施工支洞及排水灌漿廊道的鉆爆參數嚴格根據擬定的控制單響藥量設計。施工支洞具體鉆爆參數見表2,其中，施工支洞的循環進尺為1.5m,最大單響藥量為8.4kg;排水灌漿廊道循環進尺為0.7m,最大單響藥量小于5kg,其他鉆爆參數與施工支洞類似。
實際施工中，為保護上壩交通洞灌漿帷幕不受爆破振動影響，排水灌漿廊道靠近帷幕一端10m范圍內需采取短進尺、弱爆破施工措施，減小爆破振動；灌排洞與進廠交通洞斜交，洞底距進廠交通洞洞頂僅3~4m,該洞段需分層開挖，嚴格控制爆破振動，并在進廠交通洞內增設支撐措施。
3爆破振動監測
3.1監測方案
為有效保護鄰近水工建筑物的安全運行，分別在廠房機組、上壩交通洞防滲帷幕、安裝間端墻、進廠交通洞等重要建筑物的適當部位布置了爆破振動測試儀。具體監測方案如圖1所示。
在施工支洞開挖期間，由于爆源距離安裝間端墻、1號機組及防滲帷幕較遠，因此測點主要布置在進廠交通洞；隨著開挖掘進的深入，將不斷向上述部位增加測點；在進行排水灌漿廊道開挖時，測點主要布置在安裝間端墻、1號機組及上壩交通洞防滲帷幕等部位。
3.2爆破振動波形圖
對施工支洞爆破開挖的每一循環作業都進行了爆破振動監測。本文僅給出了施工支洞開挖至與排水灌漿廊道交會處距離最近的4號測點的典型波形圖，如圖2所示（圖中自上而下依次為X、Y、Z向）.
由圖2可以看出，采用分段延時爆破后，不同雷管段位炸藥爆炸后產生的爆破振動波形分段十分明顯，避免了爆破振動的疊加效應，有效削弱了爆破振動峰值。其中，測得水平方向X（指向爆源方向）最大峰值振速為8.39cm/s,振動主頻在40~200Hz之間；水平方向Y（垂直于X向）最大峰值振速為3.84cm/s,振動主頻在50~250Hz之間；豎直方向Z最大峰值振速為5.35cm/s,振動主頻在60~130Hz之間。測試結果表明，爆破所產生的爆破振動低于規范規定的控制標準。
3.3監測結果回歸分析
根據施工支洞爆破振動衰減規律進行回歸分析，其結果如表3所示。表中R為相關系數，表征擬合程度的高低。
基于以上回歸規律，可以看出水平徑向振動速度最大，相應的K值為125.9,α值為1.97;將其代入公式（1）,可以推算出根據現有圍巖條件及安裝間端墻允許振速控制為2cm/s的情況下，排水灌漿廊道開挖的最大允許單響藥量大于10kg,這為后續提高開挖循環進尺、加快施工進度提供了可能。
4爆破參數優化
4.1參數調整與優化
若根據原設計要求，排水灌漿廊道施工單響藥量控制為5kg,循環進尺0.7m,將嚴重制約施工進度。結合爆破振動監測結果，經綜合分析，將排水灌漿廊道開挖進尺調整為1.5m,最大單響藥量調整為8.4kg,其他鉆爆參數與施工支洞類似，見表2,相應的鉆爆設計圖如圖3所示。
4.2監測結果分析
按照調整后的鉆爆參數進行爆破開挖，并在安裝間端墻、1號機組及上壩交通洞防滲帷幕等部位布置爆破振動監測儀。當開挖至正對安裝間端頭（如圖4所示）,監測到的最大爆破振動速度如表4所示?？梢钥闯?，各部位監測到的爆破振動速度均小于設計值，排水廊道開挖爆破未對現有水工建筑物的正常運行造成影響。
4.3工期優化效果
排水灌漿廊道長約185.06m,根據原設計要求，循環進尺為0.7m,考慮每天2~3循環作業，完成開挖約需3.5個月。鉆爆參數優化調整后，循環進尺增加至1.5m,實際每天2循環作業，完成開挖僅用了約2個月。由此可見，結合爆破振動監測，對數據進行回歸分析，并對爆破參數進行優化和調整后，在保證電站正常運行的前提下，大大縮短了施工工期。
5結語
目前，深溪溝水電站安裝間排水灌漿廊道施工已經完成，整個施工期內，爆破開挖未對電站機組的正常運行及其他水工建筑物的安全造成影響。實踐表明，在鄰近水工建筑物環境下進行爆破開挖，爆破振動現場監測十分必要，不僅可以通過前期的爆破振動監測和數據回歸分析掌握爆破振動衰減的規律，確?，F有水工建筑物安全和正常運行，還能及時指導修正和優化爆破施工參數，有效加快施工進度，節省投資，可為類似工程提供經驗和借鑒。
參考文獻：
[1]張正宇，趙根。三峽三期碾壓混凝土圍堰拆除爆破研究[J].工程爆破，2003,9（1）:1-8.
[2]苗勝坤，趙峰。三峽工程建（構）筑物附近的控制爆破技術[J].人民長江，2001,32（10）:27-28.
[3]宗琦，汪海波。巖石松動爆破振動效應對鄰近建筑物影響的監控[C]∥第九屆全國工程爆破學術會議，2008.
[4]盧文波，李海波，陳明，等。水電工程爆破振動安全判據及應用中的幾個關鍵問題[J].巖石力學與工程學報，2009,28（8）:1513-1520.
[5]劉曉軍，程黎，蘇利軍。機電設備的爆破振動安全控制標準研究[J].人民長江，2009,4（19）:82-84.
[6]朱奎衛。復雜環境下施工爆破對已有建筑物振動影響的研究[J].水利水電技術，2008,39（6）:56-58.
[7]GB6722-2003爆破安全規程[S].
[8]GB5389-2007水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術規范[S].
