王友，王永生，張范立

（1.中交二航局第六工程分公司，武漢430020；2.安徽金寨抽水蓄能有限公司，安徽 六安237333）

1 引言

隨著我國清潔能源戰(zhàn)略不斷推進，抽水蓄能電站的修建逐漸興起，由于其具有錯峰調(diào)峰功能，對于城市高峰用電起到了強有力的保證作用。但是由于抽水蓄能電站對高差范圍有一定的要求，修建在上下游水庫，才能保證低峰時抽水蓄能、高峰時防水發(fā)電。上下水庫的修建有兩個關(guān)鍵技術(shù)，一是連接上下庫和進場交通道路，二是引水隧道。特別是交通道路的修建，由于高差和周邊環(huán)境等因素，對路基爆破開挖飛石、滾石、爆破振動等產(chǎn)生影響，對于抽水蓄能電站的成功修建是一個關(guān)鍵的制約要素,對于這種復(fù)雜環(huán)境下的爆破開挖工作，爆破工作者應(yīng)進行了大量的研究，主要集中在控制爆破方向、爆破參數(shù)以及攔擋結(jié)合的技術(shù)措施上。本文以安徽金寨抽水蓄能進場交通道路爆破開挖為背景，探討研究了復(fù)雜環(huán)境下（特別是500kV 高壓線塔附近）爆破開挖關(guān)鍵技術(shù)，以期對類似工程提供借鑒。

2 工程概況

金寨抽水蓄能電站站址位于安徽省金寨縣張沖鄉(xiāng)境內(nèi)。進場道路B 段沿線共有7 處500kV 高壓線塔，進場道路B 線K1+350 處下穿龍政線，水平距離1106#塔基20.4m。下穿處道路設(shè)計高程為182.10m，對應(yīng)龍政線弦高為232.90m，高差為50.8m。石方總量為28.3 萬方，道路大部分區(qū)段為次堅石，均需要進行爆破施工。

2.1 風(fēng)險源普查清單

通過與現(xiàn)場施工人員座談、評估小組討論、專家咨詢、工程類比方式，結(jié)合本工程的特點，分析得出如下風(fēng)險源普查清單。①風(fēng)險源：爆破個別飛石，判斷依據(jù)：物體打擊、坍塌；②風(fēng)險源：爆破振動，判斷依據(jù)：建筑物振動、墻體開裂、坍塌；③風(fēng)險源：邊坡失穩(wěn)，判斷依據(jù)：開裂、局部坍塌；④風(fēng)險源：爆炸沖擊波，判斷依據(jù)：物體打擊、坍塌；⑤風(fēng)險源：爆破噪音，判斷依據(jù)：人員正常生活；⑥風(fēng)險源：爆破滾石，判斷依據(jù)：物體打擊、高處墜落、倒塌；⑦風(fēng)險源：爆破粉塵，判斷依據(jù)：人員正常生活；⑧風(fēng)險源：盲炮檢查，判斷依據(jù)：物體打擊、倒塌。

2.2 建立風(fēng)險評估體系

路基工程爆破開挖施工前，根據(jù)施工地段地質(zhì)和地形條件、建設(shè)規(guī)模、施工方案、周邊房屋結(jié)構(gòu)形式、距離、氣候與地形條件等評估指標(biāo)，估測路基工程爆破施工期間的整體安全風(fēng)險大小，確定靜態(tài)條件下項目的風(fēng)險等級。路基開挖工程施工總體風(fēng)險評估指標(biāo)體系：爆破影響A=(a+b+c+d)，具體指距建筑物距離a；建筑物結(jié)構(gòu)類型b；爆破方法c；爆破巖石d。①建筑物距離爆源50m 以內(nèi)，a 取5～6，距建筑物50～100m，a 取2～3，距建筑物100m 以上，a 取1；②建筑物結(jié)構(gòu)類型為土坯房、古建筑等，b 取5～6，建筑物結(jié)構(gòu)類型為一般磚混結(jié)構(gòu)建筑物，b 取2～3；建筑物結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)建筑物，b 取1；③爆破方法為中深孔微差松動爆破，c 取2～3，爆破方法為淺孔微差松動爆破，c 取2；④爆破巖石為堅硬巖石，d 取3～4；爆破巖石為中等堅硬巖石，d 取2，爆破巖石為軟巖，d 取1。

2.3 評估結(jié)論

根據(jù)風(fēng)險等級：風(fēng)險源得分20分以上，等級為Ⅳ（極高風(fēng)險），14～20分等級為Ⅲ（高度風(fēng)險），7～13分等級為Ⅱ（中度風(fēng)險），0～6分等級為Ⅰ（低度風(fēng)險）。本項目根據(jù)前面風(fēng)險源綜合取值打分，可以計算出：①爆破振動影響因素綜合取值13分，風(fēng)險等級為中度風(fēng)險；②空氣沖擊波影響因素綜合取值2分，風(fēng)險等級為低度風(fēng)險；③爆破飛石影響因素綜合取值19分，風(fēng)險等級為高度風(fēng)險；④爆破滾石影響因素綜合取值7分，風(fēng)險等級為中度風(fēng)險；⑤爆破噪音影響因素綜合取值4分，風(fēng)險等級為低度風(fēng)險；⑥邊坡穩(wěn)定影響因素綜合取值5分，風(fēng)險等級為中度風(fēng)險；⑦盲炮處理影響因素綜合取值3分，風(fēng)險等級為低度風(fēng)險。

從以上評估結(jié)果可以看出，本次工程中爆破飛石和爆破振動是影響高壓鐵塔及高壓電線的關(guān)鍵因素。

3 高壓線保護距離

根據(jù)《中華人民共和國電力法》第十條對電力線路保護區(qū)的規(guī)定，架空電力線路保護區(qū)，導(dǎo)線邊線向外側(cè)水平延伸并垂直于地面所形成的的平面內(nèi)的區(qū)域，在一般地區(qū)各級電壓導(dǎo)線的邊線延伸距離如下：①電壓1～10kV，保護距離5m；②電壓35～110kV，保護距離10m；③電壓154～330kV，保護距離15m；④電壓500kV，保護距離20m。在廠礦、城鎮(zhèn)等人口密集地區(qū)，架空電力線路保護區(qū)可略小于上述規(guī)定。但各級電壓導(dǎo)線邊線延伸距離，不應(yīng)小于導(dǎo)線在最大計算弧垂及最大計算風(fēng)偏后距建筑物的安全距離之和。

4 爆破開挖的優(yōu)選方案

4.1 路基爆破開挖順序選擇

高壓線保護區(qū)主要在路基東北角，路基開挖順序選擇上首先在遠(yuǎn)離保護區(qū)的東南角，由上至下分層松動爆破開挖，逐漸向北推進，開挖順序如圖1所示。開挖順序可以在遠(yuǎn)離保護區(qū)位置，結(jié)合生產(chǎn)開展爆破試驗，進一步摸清爆破參數(shù)及安全防護措施，確保在保護區(qū)域內(nèi)爆破作業(yè)萬無一失。

圖1 路基開挖順序示意圖

4.2 路基爆破開挖方法選擇

為了確保高壓線安全，保護區(qū)域內(nèi)覆蓋層、強風(fēng)化及中風(fēng)化巖層，應(yīng)采用機械方法（啄木鳥）進行開挖，采用啄木鳥機械開挖。部分弱風(fēng)化巖層采用中深孔爆破，前提條件是必須形成臺階時（兩個自由面）才能爆破，嚴(yán)禁在平面（一個自由面）條件下爆破。保護區(qū)域以外的路基，中風(fēng)化和弱風(fēng)化巖石可以采用鉆爆法開挖，但也必須滿足形成臺階條件時才能爆破，這樣可以避免爆破飛石向上拋擲。

4.3 炮孔堵塞長度及堵塞材料選擇

炮孔堵塞長度及堵塞材料是影響爆破個別飛石的重要因素，炮孔堵塞長度在滿足大于最小抵抗線的前提條件下，還應(yīng)不小于3m；炮孔堵塞采用鉆屑、砂或黏土材料，嚴(yán)禁采用礫石土或碎石堵塞炮孔。

4.4 起爆網(wǎng)路

采用非電毫秒微差雷管起爆，同排同段每一排按3個炮孔考慮，即單段起爆最大藥量為6.75kg，起爆網(wǎng)路如圖2所示。

圖2 淺孔爆破孔內(nèi)外微差起爆示意圖

5 爆破安全技術(shù)措施

5.1 爆破振動影響

根據(jù)GB 6722—2014《爆破安全規(guī)程》規(guī)定，爆破振動影響以建筑物地面質(zhì)點振動速度為控制標(biāo)準(zhǔn)，鐵塔基座振動安全允許速度[V]=5.0cm/s，爆破引起的鐵塔基座振動速度采用公式計算，式中爆源距鐵塔的距離為R=20.4m，距建筑物距離為R=30m，單段最大藥量Q=6.75kg，K、α 值按中等堅硬巖石考慮，按保守取值K=150，α=1.5，則爆破振動速度為V＜[V]=5.0cm/s，說明爆破試驗中單段起爆Q=6.75kg，爆破振動不會對鐵塔基座造成破壞影響。

5.2 爆破飛石影響

保護區(qū)巖石爆破必須進行全覆蓋，覆蓋材料可選擇膠管簾、傳送帶膠皮或其他材料。

5.3 爆破滾石的控制措施

①采用相應(yīng)的防護措施，根據(jù)路基下方地面坡度情況設(shè)置1～2 道攔石排架，對于高壓鐵塔局部采用沙袋防護，可防止極少量爆破滾石對鐵塔造成破壞。②對于既有公路安全防護，除采用以上技術(shù)措施外，在爆破前半小時實行交通管制，待危險警報解除后，恢復(fù)通車。

6 爆破結(jié)果分析與結(jié)論

目前，該段路基爆破工程已全部施工完畢，通過現(xiàn)場排查及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，未發(fā)現(xiàn)對500kV 高壓輸變線塔產(chǎn)生影響。通過上述方案的實施，既保證了金寨抽水蓄能電站工期，又節(jié)約了施工成本，為今后鄰近高壓線塔路基爆破施工提供了一定的參考。