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攻坚爆破技术难关 打造国家样板工程

——武汉大学教授、博士生导师卢文波专访

  本网讯(孙钰芳)三峡水运新通道工程是三峡工程之后长江干线上集水利、航运、生态等功能于一体的最大综合性工程。建设三峡水运新通道,是更好实施推动长江经济带发展战略、促进沿江地区经济社会发展的重要举措,具有十分重要的战略意义。

  在三峡水运新通道工程开工之际,记者采访了武汉大学教授、博士生导师卢文波。卢文波教授兼任国际爆破破岩组织委员会委员、中国爆破行业协会副会长、中国水利学会工程爆破专委会主任委员、中国力学学会工程爆破专委会主任委员,主要从事水利水电工程爆破技术和大坝抗爆方面的研究与教学工作,先后主持10多项国家自然科学基金项目和国家基础研究计划项目,主持和参与了三峡、白鹤滩和锦屏等40多项国家重点水利水电工程的科研和生产项目。围绕新通道工程中的爆破施工关键技术难题,卢文波教授结合自身多年工程经验进行了解析。

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▲ 武汉大学教授、博士生导师卢文波在葛洲坝接受记者采访 摄影:陈旋  

  记者:您在前期参与了三峡水运新通道工程可行性研究论证以及工程选线等工作。从爆破专业角度看,工程前期论证过程中遇到哪些难点问题,未来还将面临哪些技术挑战?

  卢文波:2015年起,我参与三峡水运新通道工程的前期科研工作。2023年开始,多次参与了中咨公司和水利部水利水电规划设计总院(简称‌水规总院)织的有关论证工作。各专业专家发挥各自特长,从不同专业角度提出问题和建设性建议,论证过程科学公正。现在确定的选线方案,技术可行,经济合理,而且兼顾了各方的利益和关切。

  我认为,工程有四个技术难点:一是高陡边坡和直立边墙的稳定、复杂地下洞群的开挖成型。当年三峡船闸施工就遇到这些难题,但现在三峡水运新通道工程规模更大、边坡更高,土石方开挖总量约1.6亿立方米,所以对开挖技术提出更高要求。

  二是保障输变电线路安全。如何有效控制爆破产生的飞石与振动影响,保障周边输电线路安全,这对超大规模的开挖爆破是一项挑战。

  三是降低爆破施工影响。在爆破开挖过程中,我们将采用控制爆破技术,最终实现“弱振、低噪、少尘”三个指标。

  四是对开挖的渣料进行综合利用。如何实现开挖料的资源化利用,以及在渣料运输和堆存过程中做好生态环境保护,也是工程建设面临的挑战。

  记者:您的研究成果在三峡、向家坝、白鹤滩、小湾、锦屏等30多个大型水利水电工程中成功运用。从您介绍的数据看,三峡水运新通道工程开挖量已超过了三峡工程。在您看来,三峡水运新通道工程应如何优化施工技术并加强施工管理?

  卢文波:1995年博士研究生毕业后,我就参加了三峡船闸开挖爆破现场试验和安全监测工作,后来又陆续参加金沙江下游向家坝、乌东德、白鹤滩等水电站的工程科研和生产工作。我的专业方向主要是水工岩体开挖爆破,包括高陡边坡、坝基和地下洞室群等。可以说,我是伴随大发彩票 水电工程建设成长起来的。

  做好三峡水运新通道工程高陡边坡和直立边墙开挖成型与扰动控制、保证输变电线路绝对安全是非常重要的工作。我们需要研发新型爆破器材,使用低威力炸药,确保岩体爆破就像切豆腐一样,一块一块切下来,这是我们团队下一步研究的重点。从宏观的开挖程序规划,到源头的爆破器材研发,再到具体的爆破切割技术,最终使爆破几乎不产生飞石,不影响输电线路,保证其绝对安全。我坚信,在广大水利和水运工程建设者共同努力下,三峡水运新通道一定能建成国家样板工程。

  记者:和既有的三峡船闸相比,三峡水运新通道工程“新”在哪里?如何依托重大工程建设,推动关键技术的创新突破?

  卢文波:首先,要谋划好智能建造,包括智能开挖、智能混凝土浇筑、智能金属结构安装等。三峡水运新通道工程建设将在智能建造工作中迈出一大步。其次,要应用绿色环保施工技术。在毗邻城市和重大水利枢纽工程区域,建设如此大规模的船闸,尚无先例。因此,三峡水运新通道工程必然会大量应用新技术来保证绿色环保施工,在这方面也有望成为将来的“样板工程”。

  我想重点谈谈开挖料的利用。过去开挖岩体,爆破之后将岩石变成碎石,既无法利用也不利于堆放。现在我们想通过爆破技术研发,将新通道爆破开挖和花岗岩毛料开采结合起来,对船闸开挖中的花岗岩进行整体切割,形成相对完整的花岗岩石材毛料。

  三峡水运新通道土石方开挖量约1.6亿立方米,其中约6000万—9000万立方米的岩体为微风化—新鲜花岗岩。通过采用低威力炸药实施整体爆破切割,这部分岩体可形成利用价值更高的花岗岩石毛料;经过再加工,可生产地板砖等建筑及装饰石材。通过创新传统爆破开挖方式,三峡水运新通道花岗岩开挖料将实现显著经济效益,助力地方经济社会发展。

  

  编辑:付译娴