淺談核電設(shè)施附近大型基坑爆破工程安全管理的新做法

薛永利，王　靜（核工業(yè)南京建設(shè)集團(tuán)有限公司，南京　210003）

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淺談核電設(shè)施附近大型基坑爆破工程安全管理的新做法

薛永利，王靜（核工業(yè)南京建設(shè)集團(tuán)有限公司，南京210003）

本文以田灣核電站3、4號機(jī)組負(fù)挖工程為案例，介紹了運(yùn)行核電廠大型基坑爆破施工的特點，分析了主要的爆破危害，并運(yùn)用層次分析法進(jìn)行爆破安全管理的定向定量決策分析。通過爆破安全管理層次結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建以及實例分析，識別出影響工程目標(biāo)實現(xiàn)的關(guān)鍵因素，揭示出爆破安全管理工作重點，并及時做出詳細(xì)的對策，確保工程圓滿完工。

核電廠；大型基坑爆破；爆破危害；層次分析法

1　引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中一些重大工程尤其是一些大型港口、航道等交通工程和核電工程的相繼動工建設(shè)，工程爆破所發(fā)揮的作用日益重要。爆破工程是核電站前期工程必不可少的內(nèi)容，伴隨爆破作業(yè)產(chǎn)生的有害效應(yīng)如地震波、爆破沖擊波、飛石、有毒氣體等［1］，會對周圍環(huán)境和建筑設(shè)施帶來影響。

2　工程背景

田灣核電站3、4號機(jī)組負(fù)挖工程位于江蘇田灣核電站廠區(qū)，為兩臺百萬千萬瓦核電機(jī)組，毗鄰田灣核電站1、2機(jī)組。開挖區(qū)內(nèi)基巖為中～上元古界含巖塊二長淺粒巖，巖石質(zhì)地堅硬（堅固系數(shù)f為16），致密結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。本工程西側(cè)80m 為5、6號機(jī)組，正在進(jìn)行混凝土施工；北側(cè)150m為砂石加工廠、土工試驗室、混凝土攪拌站；南側(cè)是GIS開關(guān)站，其中220kV開關(guān)站已投入運(yùn)行，距正在運(yùn)行的1#、2#機(jī)組核島主控室距離分別為338m和148m，工程周邊環(huán)境總體較為復(fù)雜。

3　層次分析法在爆破安全管理中的運(yùn)用

由于核電廠大型基坑爆破工程的自身特點，各種爆破危害的產(chǎn)生不同程度地與施工人員的思想素質(zhì)、爆破設(shè)計水平、現(xiàn)場施工作業(yè)、爆破器材、氣候環(huán)境條件、地形地質(zhì)等諸多影響因素有關(guān)，實踐經(jīng)驗表明，通過采用國際上流行的層次分析法［3］，對影響爆破安全的諸多因素進(jìn)行全面分析研究，制定科學(xué)有效的應(yīng)對措施，才是最終解決問題的根本途徑。

實例研究：

田灣核電站3、4號機(jī)組負(fù)挖工程，爆破安全管理難度大，為此需對影響施工安全的因素進(jìn)行綜合評估。

構(gòu)造計算各種判斷矩陣：

（1）指標(biāo)層權(quán)重的計算。指標(biāo)層為對爆破安全目標(biāo)Z產(chǎn)生影響的六個有害效應(yīng)和危害：爆破地震波、爆破沖擊波、飛石、有毒氣體以及早爆、拒爆事故，分別為Ul、U2、U3、U4、U5、U6。

（2）因素層權(quán)重權(quán)的計算

①地震波有害效應(yīng)主要與爆破設(shè)計參數(shù)、現(xiàn)場地形地質(zhì)條件、安全防護(hù)設(shè)施三因素有關(guān)，分別為Dl、D2、D3。

②爆破沖擊波有害效應(yīng)主要與爆破設(shè)計參數(shù)、安全防護(hù)設(shè)施、氣候自然條件、現(xiàn)場作業(yè)水平四個因素有關(guān)，分別為Dl、D3、D4、D6。

③飛石有害效應(yīng)主要與爆破設(shè)計參數(shù)、地形地質(zhì)條件、安全防護(hù)設(shè)施、現(xiàn)場作業(yè)水平、施工人員的思想業(yè)務(wù)素質(zhì)五個因素有關(guān)，分別為Dl、D2、D3、D6、D7。

④有毒氣體造成危害主要與自然氣候條件、爆破器材、現(xiàn)場爆破作業(yè)水平三因素有關(guān)，分別為D4、D5、D7。

⑤早爆事故的產(chǎn)生主要與自然氣候條件、爆破器材、施工人員的思想業(yè)務(wù)素質(zhì)三個因素有關(guān)，分別為D4、D5、D7。

⑥拒爆事故的發(fā)生與爆破器材、現(xiàn)場爆破作業(yè)水平、施工人員的素質(zhì)三個因素有關(guān)，分別為D5、D6、D7。

（3）計算組合權(quán)重

計算各種影響因素相對爆破安全總目標(biāo)的組合權(quán)重，并檢驗其一致性，計算結(jié)果如表1。

表1　各因素層次總排序權(quán)值

（4）結(jié)果分析

根據(jù)各種影響因素的計算權(quán)重來分析，六種爆破危害的排序為：地震波〉爆破沖擊波〉飛石〉早爆〉拒爆〉有毒氣體。

4　爆破安全管理控制措施

4.1爆破設(shè)計控制措施

（1）盡可能的多分段并適當(dāng)延長微差間隔時間［4］。

（2）加強(qiáng)炮孔填塞質(zhì)量的控制，填塞長度應(yīng)大于最小抵抗線并較之正常條件作適當(dāng)加長。

（3）根據(jù)巖石的性質(zhì)本工程炸藥單耗取值在0.4～0.45kg/m3之間。

（4）本工程盡可能使用小孔徑鉆孔，考慮到施工進(jìn)度影響可采用76mm鉆孔孔徑。

（5）盡可能使最小抵抗線方向避開重點保護(hù)對象，指向開闊區(qū)。

4.2人員素質(zhì)控制措施

（1）所有進(jìn)場人員均需參加質(zhì)量、安全培訓(xùn)。

（2）涉爆人員除了取得相應(yīng)的上崗證外，還必須參加當(dāng)?shù)毓膊块T組織的培訓(xùn)、考試并取得上崗證。

（3）施工前明確工作內(nèi)容、施工重點、施工中存在的危險源和防范措施。

4.3現(xiàn)場施工作業(yè)控制措施

（1）布孔前詳細(xì)測量爆體尺寸。

（2）嚴(yán)格執(zhí)行鉆孔測量驗收程序。

（3）按照設(shè)計表對每個孔發(fā)放雷管和炸藥，質(zhì)檢員全程跟蹤檢查。

（4）加強(qiáng)炮口散石的清理、起爆網(wǎng)絡(luò)連接的檢查，確保按照爆破設(shè)計表進(jìn)行施工。

（5）施工過程出現(xiàn)的大塊，盡量使用機(jī)械解小，有利于爆破飛石的控制。

4.4其他控制措施

4.4.1全炮區(qū)覆蓋

全炮區(qū)采用一層橡膠墊和一層鋼絲網(wǎng)覆蓋后壓沙袋（嚴(yán)禁沙袋中夾雜石塊）的方法進(jìn)行覆蓋，覆蓋超出爆區(qū)邊緣50cm。

4.4.2安全防護(hù)架

為了防止個別炮次出現(xiàn)的爆破飛石對正在運(yùn)行的1、2號機(jī)組造成損壞，在爆破區(qū)域東側(cè)搭設(shè)防護(hù)架，在架體5.5m以下部位掛設(shè)一層竹排，上部掛設(shè)3層鐵絲網(wǎng)（網(wǎng)格為7cm×7cm）。

5　結(jié)論

通過在爆破安全管理中，運(yùn)用層次分析法對影響爆破安全的因素予以準(zhǔn)確的識別，并有針對性的采取措施，有效地減少了有害效應(yīng)的產(chǎn)生，降低了潛在有害效應(yīng)對施工現(xiàn)場內(nèi)人員、機(jī)械設(shè)備、建筑物的影響。

［1］汪旭光.爆破設(shè)計與施工［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2012.

［2］郭 濤，謝全民，劉 強(qiáng)，范 磊，沈 蔚.運(yùn)行核電設(shè)施在爆破振動激勵下新安全標(biāo)準(zhǔn)探討［J］.振動與沖擊，2015，34（2）：20～24.

［3］鄧 雪，李家銘，曾浩健，陳俊羊，趙俊峰.層次分析法權(quán)重計算方法分析及其應(yīng)用研究［J］.數(shù)學(xué)的實踐與認(rèn)識，2012，42（7）：93～100.

［4］韓文紅，徐全軍，溫尊禮，姜 楠，李志龍.核電站擴(kuò)建工程基坑開挖爆破振動安全控制［J］.探礦工程，2011，38（6）：70～72.

薛永利（1982-），男，工程師，本科，任項目經(jīng)理，主要從事土石方爆破工程施工及管理工作。

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2016-6-20