攻堅爆破技術難關 打造國家樣板工程
——武漢大學教授、博士生導師盧文波專訪
本網訊(孫鈺芳)三峽水運新通道工程是三峽工程之后長江干線上集水利、航運、生態等功能于一體的最大綜合性工程。建設三峽水運新通道,是更好實施推動長江經濟帶發展戰略、促進沿江地區經濟社會發展的重要舉措,具有十分重要的戰略意義。
在三峽水運新通道工程開工之際,記者采訪了武漢大學教授、博士生導師盧文波。盧文波教授兼任國際爆破破巖組織委員會委員、中國爆破行業協會副會長、中國水利學會工程爆破專委會主任委員、中國力學學會工程爆破專委會主任委員,主要從事水利水電工程爆破技術和大壩抗爆方面的研究與教學工作,先后主持10多項國家自然科學基金項目和國家基礎研究計劃項目,主持和參與了三峽、白鶴灘和錦屏等40多項國家重點水利水電工程的科研和生產項目。圍繞新通道工程中的爆破施工關鍵技術難題,盧文波教授結合自身多年工程經驗進行了解析。

▲ 武漢大學教授、博士生導師盧文波在葛洲壩接受記者采訪 攝影:陳旋
記者:您在前期參與了三峽水運新通道工程可行性研究論證以及工程選線等工作。從爆破專業角度看,工程前期論證過程中遇到哪些難點問題,未來還將面臨哪些技術挑戰?
盧文波:2015年起,我參與三峽水運新通道工程的前期科研工作。2023年開始,多次參與了中咨公司和水利部水利水電規劃設計總院(簡稱?水規總院)織的有關論證工作。各專業專家發揮各自特長,從不同專業角度提出問題和建設性建議,論證過程科學公正。現在確定的選線方案,技術可行,經濟合理,而且兼顧了各方的利益和關切。
我認為,工程有四個技術難點:一是高陡邊坡和直立邊墻的穩定、復雜地下洞群的開挖成型。當年三峽船閘施工就遇到這些難題,但現在三峽水運新通道工程規模更大、邊坡更高,土石方開挖總量約1.6億立方米,所以對開挖技術提出更高要求。
二是保障輸變電線路安全。如何有效控制爆破產生的飛石與振動影響,保障周邊輸電線路安全,這對超大規模的開挖爆破是一項挑戰。
三是降低爆破施工影響。在爆破開挖過程中,我們將采用控制爆破技術,最終實現“弱振、低噪、少塵”三個指標。
四是對開挖的渣料進行綜合利用。如何實現開挖料的資源化利用,以及在渣料運輸和堆存過程中做好生態環境保護,也是工程建設面臨的挑戰。
記者:您的研究成果在三峽、向家壩、白鶴灘、小灣、錦屏等30多個大型水利水電工程中成功運用。從您介紹的數據看,三峽水運新通道工程開挖量已超過了三峽工程。在您看來,三峽水運新通道工程應如何優化施工技術并加強施工管理?
盧文波:1995年博士研究生畢業后,我就參加了三峽船閘開挖爆破現場試驗和安全監測工作,后來又陸續參加金沙江下游向家壩、烏東德、白鶴灘等水電站的工程科研和生產工作。我的專業方向主要是水工巖體開挖爆破,包括高陡邊坡、壩基和地下洞室群等。可以說,我是伴隨三峽集團水電工程建設成長起來的。
做好三峽水運新通道工程高陡邊坡和直立邊墻開挖成型與擾動控制、保證輸變電線路絕對安全是非常重要的工作。我們需要研發新型爆破器材,使用低威力炸藥,確保巖體爆破就像切豆腐一樣,一塊一塊切下來,這是我們團隊下一步研究的重點。從宏觀的開挖程序規劃,到源頭的爆破器材研發,再到具體的爆破切割技術,最終使爆破幾乎不產生飛石,不影響輸電線路,保證其絕對安全。我堅信,在廣大水利和水運工程建設者共同努力下,三峽水運新通道一定能建成國家樣板工程。
記者:和既有的三峽船閘相比,三峽水運新通道工程“新”在哪里?如何依托重大工程建設,推動關鍵技術的創新突破?
盧文波:首先,要謀劃好智能建造,包括智能開挖、智能混凝土澆筑、智能金屬結構安裝等。三峽水運新通道工程建設將在智能建造工作中邁出一大步。其次,要應用綠色環保施工技術。在毗鄰城市和重大水利樞紐工程區域,建設如此大規模的船閘,尚無先例。因此,三峽水運新通道工程必然會大量應用新技術來保證綠色環保施工,在這方面也有望成為將來的“樣板工程”。
我想重點談談開挖料的利用。過去開挖巖體,爆破之后將巖石變成碎石,既無法利用也不利于堆放。現在我們想通過爆破技術研發,將新通道爆破開挖和花崗巖毛料開采結合起來,對船閘開挖中的花崗巖進行整體切割,形成相對完整的花崗巖石材毛料。
三峽水運新通道土石方開挖量約1.6億立方米,其中約6000萬—9000萬立方米的巖體為微風化—新鮮花崗巖。通過采用低威力炸藥實施整體爆破切割,這部分巖體可形成利用價值更高的花崗巖石毛料;經過再加工,可生產地板磚等建筑及裝飾石材。通過創新傳統爆破開挖方式,三峽水運新通道花崗巖開挖料將實現顯著經濟效益,助力地方經濟社會發展。
編輯:付譯嫻