浅谈核电设施附近大型基坑爆破工程安全管理的新做法

薛永利，王　静（核工业南京建设集团有限公司，南京　210003）



浅谈核电设施附近大型基坑爆破工程安全管理的新做法

薛永利，王静（核工业南京建设集团有限公司，南京210003）

本文以田湾核电站3、4号机组负挖工程为案例，介绍了运行核电厂大型基坑爆破施工的特点，分析了主要的爆破危害，并运用层次分析法进行爆破安全管理的定向定量决策分析。通过爆破安全管理层次结构模型的构建以及实例分析，识别出影响工程目标实现的关键因素，揭示出爆破安全管理工作重点，并及时做出详细的对策，确保工程圆满完工。

核电厂；大型基坑爆破；爆破危害；层次分析法

1　引言

随着国民经济发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电工程的相继动工建设，工程爆破所发挥的作用日益重要。爆破工程是核电站前期工程必不可少的内容，伴随爆破作业产生的有害效应如地震波、爆破冲击波、飞石、有毒气体等［1］，会对周围环境和建筑设施带来影响。

2　工程背景

田湾核电站3、4号机组负挖工程位于江苏田湾核电站厂区，为两台百万千万瓦核电机组，毗邻田湾核电站1、2机组。开挖区内基岩为中～上元古界含岩块二长浅粒岩，岩石质地坚硬（坚固系数f为16），致密结构，块状构造。本工程西侧80m 为5、6号机组，正在进行混凝土施工；北侧150m为砂石加工厂、土工试验室、混凝土搅拌站；南侧是GIS开关站，其中220kV开关站已投入运行，距正在运行的1#、2#机组核岛主控室距离分别为338m和148m，工程周边环境总体较为复杂。

3　层次分析法在爆破安全管理中的运用

由于核电厂大型基坑爆破工程的自身特点，各种爆破危害的产生不同程度地与施工人员的思想素质、爆破设计水平、现场施工作业、爆破器材、气候环境条件、地形地质等诸多影响因素有关，实践经验表明，通过采用国际上流行的层次分析法［3］，对影响爆破安全的诸多因素进行全面分析研究，制定科学有效的应对措施，才是最终解决问题的根本途径。

实例研究：

田湾核电站3、4号机组负挖工程，爆破安全管理难度大，为此需对影响施工安全的因素进行综合评估。

构造计算各种判断矩阵：

（1）指标层权重的计算。指标层为对爆破安全目标Z产生影响的六个有害效应和危害：爆破地震波、爆破冲击波、飞石、有毒气体以及早爆、拒爆事故，分别为Ul、U2、U3、U4、U5、U6。

（2）因素层权重权的计算

①地震波有害效应主要与爆破设计参数、现场地形地质条件、安全防护设施三因素有关，分别为Dl、D2、D3。

②爆破冲击波有害效应主要与爆破设计参数、安全防护设施、气候自然条件、现场作业水平四个因素有关，分别为Dl、D3、D4、D6。

③飞石有害效应主要与爆破设计参数、地形地质条件、安全防护设施、现场作业水平、施工人员的思想业务素质五个因素有关，分别为Dl、D2、D3、D6、D7。

④有毒气体造成危害主要与自然气候条件、爆破器材、现场爆破作业水平三因素有关，分别为D4、D5、D7。

⑤早爆事故的产生主要与自然气候条件、爆破器材、施工人员的思想业务素质三个因素有关，分别为D4、D5、D7。

⑥拒爆事故的发生与爆破器材、现场爆破作业水平、施工人员的素质三个因素有关，分别为D5、D6、D7。

（3）计算组合权重

计算各种影响因素相对爆破安全总目标的组合权重，并检验其一致性，计算结果如表1。

表1　各因素层次总排序权值

（4）结果分析

根据各种影响因素的计算权重来分析，六种爆破危害的排序为：地震波〉爆破冲击波〉飞石〉早爆〉拒爆〉有毒气体。

4　爆破安全管理控制措施

4.1爆破设计控制措施

（1）尽可能的多分段并适当延长微差间隔时间［4］。

（2）加强炮孔填塞质量的控制，填塞长度应大于最小抵抗线并较之正常条件作适当加长。

（3）根据岩石的性质本工程炸药单耗取值在0.4～0.45kg/m3之间。

（4）本工程尽可能使用小孔径钻孔，考虑到施工进度影响可采用76mm钻孔孔径。

（5）尽可能使最小抵抗线方向避开重点保护对象，指向开阔区。

4.2人员素质控制措施

（1）所有进场人员均需参加质量、安全培训。

（2）涉爆人员除了取得相应的上岗证外，还必须参加当地公安部门组织的培训、考试并取得上岗证。

（3）施工前明确工作内容、施工重点、施工中存在的危险源和防范措施。

4.3现场施工作业控制措施

（1）布孔前详细测量爆体尺寸。

（2）严格执行钻孔测量验收程序。

（3）按照设计表对每个孔发放雷管和炸药，质检员全程跟踪检查。

（4）加强炮口散石的清理、起爆网络连接的检查，确保按照爆破设计表进行施工。

（5）施工过程出现的大块，尽量使用机械解小，有利于爆破飞石的控制。

4.4其他控制措施

4.4.1全炮区覆盖

全炮区采用一层橡胶垫和一层钢丝网覆盖后压沙袋（严禁沙袋中夹杂石块）的方法进行覆盖，覆盖超出爆区边缘50cm。

4.4.2安全防护架

为了防止个别炮次出现的爆破飞石对正在运行的1、2号机组造成损坏，在爆破区域东侧搭设防护架，在架体5.5m以下部位挂设一层竹排，上部挂设3层铁丝网（网格为7cm×7cm）。

5　结论

通过在爆破安全管理中，运用层次分析法对影响爆破安全的因素予以准确的识别，并有针对性的采取措施，有效地减少了有害效应的产生，降低了潜在有害效应对施工现场内人员、机械设备、建筑物的影响。

［1］汪旭光.爆破设计与施工［M］.北京：冶金工业出版社，2012.

［2］郭 涛，谢全民，刘 强，范 磊，沈 蔚.运行核电设施在爆破振动激励下新安全标准探讨［J］.振动与冲击，2015，34（2）：20～24.

［3］邓 雪，李家铭，曾浩健，陈俊羊，赵俊峰.层次分析法权重计算方法分析及其应用研究［J］.数学的实践与认识，2012，42（7）：93～100.

［4］韩文红，徐全军，温尊礼，姜 楠，李志龙.核电站扩建工程基坑开挖爆破振动安全控制［J］.探矿工程，2011，38（6）：70～72.

薛永利（1982-），男，工程师，本科，任项目经理，主要从事土石方爆破工程施工及管理工作。

TL372

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2095-2066（2016）19-0126-02

2016-6-20