國家電網特高壓輸電線路工程掏挖式基礎“擴大頭”一次爆破成型技術分析

張紅濤 云俊斌 余俊偉

（河南送變電工程公司，河南鄭州450051）

1 工程概況

上海廟—山東±800 kV特高壓直流輸電線路工程（簡稱“上山線”）是全國大氣污染防治行動計劃確定的12條重點通道之一，起點是上海廟，終點是山東臨沂智勝。河南送變電工程公司負責施工的魯1標段線路全長234.818 km，新建鐵塔472基，途徑3市9縣，沿途地形主要有山地、丘陵及平地，沿線植被豐富，運輸困難，巖石以花崗巖為主，地質條件相對復雜。

2 總體方案

掏挖式基礎底部“擴大頭”常采用分步施工，制約了基礎開挖進度和效率，影響了人員作業安全和健康。為解決這一難題，改變過去對“擴大頭”先爆破至設計標高，再爆破其周圍的施工方法，對全標段掏挖式基礎“擴大頭”采用一次爆破成型技術，提高了基礎開挖施工效率和進度，保證了坑內施工人員的安全和健康，為類似輸電線路施工項目提供了示范參考。具體技術措施有：（1）采用“多布炮孔，小量裝藥”方法及毫秒延時起爆技術，嚴格控制單響起爆藥量，減小爆破振動對周圍的影響；（2）在爆破試驗的基礎上，合理精確布孔，動態調整單耗、裝藥結構、填塞長度等爆破參數，一次裝藥爆破；（3）融合柔性防護、間隔防護技術并嚴密填塞炮孔，確保爆破零飛石。

3 不同等級線路基礎擴大頭相關參數

（1）交流電壓等級基礎“擴大頭”常見參數如表1所示。

表1 交流電壓基礎“擴大頭”常見參數

（2）直流電壓等級基礎“擴大頭”常見參數如表2所示。

表2 直流電壓基礎“擴大頭”常見參數

4 掏挖樁基礎“擴大頭”一次爆破成型

以掏挖樁基礎直徑2 m為例，擴大頭上口直徑為2 m，下口直徑為3.2 m，擴大頭高為1.8 m，其中擴大頭邊高0.2 m，采取中空孔直眼掏槽，分層、一次裝藥爆破，逐步清渣方式進行開挖。掏挖樁基礎擴大頭炮孔布設示意圖如圖1所示，爆破參數如表3所示，起爆網路如圖2所示。

圖1 掏挖樁基礎擴大頭炮孔布設示意圖（單位：m）

表3 掏挖樁基礎爆破參數

圖2 掏挖樁基礎起爆網路示意圖

4 安全防護

新建線距已建成送電的天中線30～40 m，爆破振動、飛石危害可能會對已建線路產生影響，必須嚴格控制并防護。采取“多布孔、小裝藥”設計并對炮孔進行填塞，可有效消減爆破沖擊波及爆破噪音危害。

4.1 爆破振動控制

基礎爆破設計單響藥量不超過3.6 kg（掏槽孔分兩段起爆產生量），爆破振動安全允許距離公式如下：

R取30 m，Q取3.6 kg，K取250，α取1.8，得V=1.18 cm/s。參照GB 6722—2014《爆破安全規程》可得爆破振動不會對已建運行線路產生影響。

4.2 爆破飛石控制

一是對炮孔進行嚴密填塞。掏挖式礎炮孔填塞長度不小于0.6 m，在干燥、低溫（日常低于-20℃）的作業環境下，采用熱水融解凍土并及時拌勻，確保炮泥質量并嚴密填塞，防止“沖孔”形成大量飛石。二是采用柔性防護。將沙袋置于炮孔口部，耗散可能大塊飛石的初始能量。三是采用剛性防護。在基坑口部架設直徑不小于0.2 m的木樁形成“井”字形，鋪設竹夾板及鐵絲網，壓放沙袋，對可能沖出口部的飛石進行攔截。四是采用間隔防護。將剛性防護層在基坑口部懸空一定高度（0.5～0.6 m），以泄放爆轟氣體，防止小徑碎石在爆破氣體的作用下，對剛性防護形成較大的沖擊破壞。

5 結語

實現“擴大頭”一次爆破成型以及嚴格控制爆破振動與爆破飛石是本工程爆破設計施工需解決的關鍵難題。本次對掏挖式基礎基坑采用中空孔直眼掏槽爆破開挖，分層、多次爆破，單次分段毫秒延時爆破，爆破效果良好，嚴格控制單響起爆藥量有效控制了爆破振動危害，綜合采用柔性防護、剛性防護、間隔防護并確保炮孔填塞質量有效控制了爆破飛石，確保了±800 kV特高壓直流天中線安全運行。