高拱坝拱肩槽断层带开挖爆破振动精准控制关键技术
获奖名称: 高拱坝拱肩槽断层带开挖爆破振动精准控制关键技术
获奖等级: 一等奖
获奖类别: 长江水利委员会青年科学技术奖
授奖单位: 水利部长江水利委员会
完成单位:
获奖年度: 2023
获奖人员: 饶宇、姚二雷、黎卫超、杨招伟、李鹏、马晨阳、胡伟
成果简介:本成果属于水利水电工程建设、爆破工程科技开发类应用技术成果。我国的拱坝具有坝体高、河谷深切边坡陡峭、坝址所处的地质条件复杂、开挖支护量大、坝基处理难度大等特点，且由于拱坝运行的特殊力学环境，对承受水平推力的两岸山体基岩质量要求极高。然而，由于为拱座提供反力的对象是天然岩体，受到各种复杂的结构面如断层、软弱带、节理裂隙等切割和岩体开挖卸荷作用，从而面临着复杂的地质问题，不良地质条件下的拱坝拱肩槽边坡开挖稳定性和爆破安全调控是众多拱坝建设过程中所面临的重大挑战，是亟待解决的工程难点。本成果以我国大型水利水电工程建设为依托，研究高拱坝拱肩槽边坡断层带开挖爆破损伤调控关键技术。取得了以下创新成果：（1）首次提出了基于关键块体稳定性安全系数的爆破振动控制标准的确定方法，将边坡安全系数与爆破质点振动速度相结合，确定了适用于拱肩槽断层带发育岩体的爆破振动控制标准。（2）研究了爆破应力波在结构面处的传播规律，探明了其复杂的能量转移耗散规律，揭示了爆破对结构面的拉裂以及剪切破坏机制，创新性地阐明了预裂面对爆破能量的阻隔调控和高频过滤作用。（3）在拱坝拱肩槽边坡开挖中实现了爆破网路精准延时，研发了局部不良地质体开挖保护成套技术，开挖和松弛控制效果显著，有效确保了坝基岩体满足高拱坝建基要求。项目成果大幅提升了坝基不良岩体的开挖质量，不良地质发育带拱肩槽边坡的开挖和保护取得了成功，避免了边坡整体破坏以及大量设计变更增加的时间和经济成本，为不良岩体坝基开挖处理提供了新理论、新方法、新工艺。在当前国家大力发展绿色清洁能源，实现“双碳”战略目标和迎来水利水电项目建设高峰期的大背景下，项目成果将带来显著的经济效益，提升行业工程技术水平。
map
