[科普中国]-定向爆破筑坝

定向爆破筑坝是利用陡峻的岸坡布药，定向松动崩塌或抛掷爆落岩石至预定位置，拦断河道，然后通过人工修整达到坝的设计轮廓的筑坝技术。向爆破筑坝是根据定向爆破作用原理，在坝址单岸或两岸山坡内布置主、副炸药包，利用自然凹形地面或辅助药包提前起爆创造呈凹弧形临空面作为定向坑，从而控制随后起爆的主药包爆炸破碎的大量岩土介质，按预定方向抛掷堆积于坝体填筑区内，堆成大坝主体。

定义利用炸药爆破作用能量，将岩土破碎并按设定方向直接抛落在坝体填筑区内，堆筑成大坝主体的专门技术。定向爆破筑坝是根据定向爆破作用原理，在坝址单岸或两岸山坡内布置主、副炸药包，利用自然凹形地面或辅助药包提前起爆创造呈凹弧形临空面作为定向坑，从而控制随后起爆的主药包爆炸破碎的大量岩土介质，按预定方向抛掷堆积于坝体填筑区内，堆成大坝主体。经坝体整理和防渗处理等各项后续工作，完成大坝整体工程。定向爆破填筑坝可用作蓄水坝、拦泥石流坝、尾矿坝、贮灰坝、路堤和围堰工程等。定向爆破坝的坝型有黏土斜墙堆石坝；沥青混凝土斜墙堆石坝；均质土坝；爆破填筑与水力冲填混合坝；宽体土石混合坝和透水堆石坝等。1

定向爆破筑坝的发展史1935年苏联在奇尔奇克河上首次将定向爆破筑坝技术用于截流工程。中国自1958年起直接用于永久性的蓄水坝工程。此后中国和苏联用定向爆破筑坝技术建成了一大批各种用途的爆破填筑坝。中国南水水电站拦河坝最大坝高81.3m，总库容为12.18亿m³，水电站装机容量为7.5万kW，于1960年底用炸药1394t，一次爆破堆筑坝体平均高度为62.5m(最低点46.4m)，为设计最大坝高的76.9%；爆落岩石方167万m³，有效上坝石方为100万m³。该工程为世界上建成的爆破填筑坝中，蓄水库容量最大、电站装机容量最大、效益最佳的定向爆破筑坝工程。苏联于1966、1967年修建于阿拉木图的定向爆破拦泥石流坝米桥坝，经多次爆破加高扩建，现坝高为115m；此外苏联还研究设计过最大坝高为250m，水电站装机容量160万kW的康巴拉金定向爆破工程。1

定向爆破筑坝的坝址选择需按照爆破药室规划与水工建筑物布置并重、相互协调的原则：既要考虑满足爆破上坝方量的必要条件，更要考虑整个水利枢纽布置合理性和安全性。理想的爆破坝址条件是：

①具备适宜布置枢纽主要建筑物，不受爆破有害影响，能满足爆破上坝方量需要的坝址条件。②坝轴线两岸山体稳定，地形适于爆破控制，地质构造简单，爆破堆积能满足爆破堆筑坝设计指标要求。③爆破影响区内无重要设施，周围无大滑坡体、不稳定岩体等不良地质因素。1

定向爆破筑坝的勘测设计需结合爆破筑坝的特点和要求进行，地形地质勘测范围要扩大到坝顶高程以上的两岸爆破区和爆破影响区。不同设计阶段对地形地质测绘图的比例尺和精度有特殊要求：可行性研究阶段，比例尺一般为1：2000；设计阶段，比例尺为1：500—1：1000。施工详图设计和药室开挖验收阶段的药室地形测量剖面图的精度要求高，其比例尺为1：200。爆破设计的主要内容包括：①爆破药室的规划和布置。②爆破参数选择和装药量计算。③爆破抛掷堆积计算。④爆破对环境安全评估与论证[含爆破对地面、地下建(构)筑物振动影响；基岩破坏范围；岩体高边坡稳定分析；个别飞石和空气冲击波的危险范围等]。1

本词条内容贡献者为:

杨明 - 副教授 - 西南大学