G567線巖體爆破對輸油氣管道的保護施工設計

張維梁

摘要：公路維修改造工程對確保道路交通設施的安全運行具有重要作用。文章介紹了在巖體爆破工程中，對油氣管道的保護設計方案，在施工過程中必須通過科學合理的論證，結合實際測量數據因地制宜，對同類改造工程具有積極的借鑒意義。

關鍵詞：巖體；淺孔爆破；輸油氣管道；管道保護；振速；施工設計 文獻標識碼：A

中圖分類號：TE973 文章編號：1009-2374（2017）07-0220-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.105

1 工程概況

1.1 爆破對象

G567線是國家發展和改革委發改基礎[2013]980號《國家發展改革關于印發<國家公路網規劃（2013～2030）>的通知》中新增的一條國道，主線小川至長壩段起于成縣小川鎮，接S205線，終點止于康縣長壩鎮，路線全長61.252km。2014年12月30日，甘肅路橋建設集團公司接到G567線禮成康公路維修改造工程設計施工總承包中標通知書，項目業主隴南公路管理局。沿線公路拓寬過程中需要對機械不能開挖的部分巖體進行爆破解體，以滿足鏟裝要求。需要爆破的路段起訖樁號見表1：

1.2 需重點保護對象（蘭成石油管線、中貴天然氣管線）

G567線禮成康公路維修改造工程項目沿線在河口段附近有蘭成石油管線與中貴天然氣管線雙線并行敷設。根據《石油天然氣保護法》相關規定，在油氣管道線路中心線兩側各200m和管道附屬設施周邊500m地域范圍內，進行爆破工程挖掘，施工單位應當向管道所在地管道保護工作的部門提出申請，與管道企業協商確定施工作業方案，并簽訂安全防護協議。該段公路巖體爆破需要編制專項的施工作業方案提交石油天然氣管道部門進行論證審核。

蘭成石油管線簡介，管徑Φ610mm、材質X65、D610×15.9、壁厚8～15mm，埋深1.612～7.574m，輸送介質原油。中貴天然氣管道簡介，管線設計輸氣能力150×108m3/a，設計壓力10MPa，管徑Φ1016mm，材質為X80，埋深1.612～7.574m，輸送介質天然氣。各爆破點距石油管道的距離見表2：

1.3 爆破環境及安全要求

各爆破點分布在管道周圍，距離遠近不同，但爆破點的巖性主要為白堊系砂礫巖、砂巖，屬于中硬巖石，需要爆破清除危石、巖堆，保證公路施工及運營過程的安全。同時要做好爆破地震波的控制與防護，防止對石油管道的破壞。還有對爆破個別飛散物（飛石）的控制防護，防止造成人員傷亡、建筑物和儀器設備等損壞。爆破作業前，必須把通訊電纜線移至爆破飛石的安全距離之外。

2 爆破技術設計

2.1 設計依據

法規方面：《爆破安全規程》（GB 6722-2014）、《石油天然氣管道保護法》、《民用爆炸物品管理條例》等其他與爆破相關的法律法規及規定。數據方面：現場勘察數據資料；隴南清管站提供的輸油管道具體位置、埋設情況，爆破振動控制標準；G567線禮成康公路維修改造工程石方開挖爆破施工方案。

2.2 設計原則

2.2.1 該段工程中主要施工難點在于需爆破施工的區域200m范圍內有輸油管道通過。因此，在施工過程中，需嚴格控制爆破飛石及爆破振動，嚴格執行中石油相關保護要求，爆破方案必須經過專家論證和石油管道業主的同意。爆破作業過程中，要保證公路正常通行。

2.2.2 在孔底集中裝藥，有利于降低裝藥高度、減少單孔裝藥量，改善爆破效果，控制爆破個別飛散物危害。嚴格控制裝藥、填塞高度和質量，做好炮孔覆蓋防護及降塵工作。

2.2.3 在正式爆破前，對單孔裝藥量進行試爆，以確定合理的炮孔深度、孔距、排距等爆破參數。爆破過程中，嚴格按輸油管道保護措施實施安全防護，同時注意對爆破點附近地區的民房及有關設施的防護，施工期間做好爆破振動監測記錄。

2.3 技術方案選擇

根據施工現場條件及人員、設備配備效率，考慮到爆破點離輸油管道、通訊線路、民宅及其他設施很近，人員、車輛流動大，為了保證周圍設施、人員和財產的絕對安全，應嚴格限制炸藥量，減少爆破震動，較大土石方爆破采用以中深孔臺階爆破為主，臨近邊坡地帶和距民房25m內爆破時采用淺孔爆破，邊坡采用預裂爆破方案，以上爆破方法均采用毫秒延期非電雷管起爆，炸藥使用銨油炸藥。遵循“多打眼、少裝藥”的控制爆破原則，采用潛孔鉆掘鑿中深孔（或5m以下孔徑為Ф100mm的淺孔）的爆破方法施工。使用該方法，施工人員少，鉆孔方便、安全，成本低。因為孔徑大，可以在孔底集中裝藥，降低炮孔裝藥高度。

2.4 爆破參數

根據公路設計邊坡坡面要求，采用露天臺階爆破方案施工。爆破參數包括孔徑、孔深、超深、底盤抵抗線、孔距、排距、堵塞長度和單位炸藥消耗量。

2.5 爆破施工工藝

修整鉆孔平臺→布置炮孔→鉆孔→裝藥→填塞→網路連接→檢測網路→警戒→起爆→炮后檢查。

3 爆破安全技術設計

3.1 爆破危害控制

本爆破工程安全考慮的主要有爆破地震波、飛石、空氣沖擊波等對周圍的輸油管道和天然氣管道、輸電線路、通訊線路、民房、行人及車輛的影響和破壞。地震波、空氣沖擊波造成的爆破危害可以通過一次齊發藥量來控制；飛石危害可通過合理的裝藥量（尤其是小抵抗線炮孔的裝藥量）和適當的防護措施來控制。

3.2 保護石油管道的安全技術措施

爆破震動產生的地振波造成輸油管道破裂，民房坍塌是最主要的爆破危害。限制爆破振動源強度，根據爆源至保護對象的距離及管道允許振速，校正爆破裝藥量是否符合保護對象安全允許距離的要求，作為本次爆破不產生爆破振動危害的裝藥量。減少一次爆破的裝藥量，是控制爆破地震及沖擊波危害重要技術措施。在現場實際爆破中，根據爆破振動安全允許距、最大一段裝藥量，核定保護對象允許振速。由最大一段裝藥量，計算的爆破振動速度小于石油管道安全允許速度，則最大一段裝藥量合理。

3.3 輸油管道對爆破最大安全振速的確定

《爆破安全規程》（GB 6722-2014）中沒有明確規定輸油管道的安全振速標準，參照其他類似工程參考，鑒于輸油管道保護的重要性，根據中石油管道公司在同類管道鄰近地段爆破的成熟施工經驗，決定對輸油管道最大安全振動速度保守取值10cm/s（中石油管道公司取值13～14cm/s），對一般民用建筑物取1.5cm/s。

3.4 爆破點安全允許最大一段裝藥量的調整

根據石油天然氣管道保護法有關規定，距石油天然氣管道20m范圍內嚴禁爆破作業；距民房25m范圍內需要爆破作業時，采用淺眼爆破法。設計的各爆破點最大一段裝藥量爆破時引起的爆破振動速度小于石油管道、民房的安全允許速度。例如4#爆破點實際安全距離取25m，即此爆區只允許在距石油管道25m外進行鉆孔爆破作業。依據現場數據測量，爆破點設計裝藥量調整見表3：

4 結語

綜上所述，本次工程主要是爆破產生的振動效應對輸油管道和天然氣管道的影響，爆破地震對輸油管線和天然氣管道一旦產生破壞，是隱蔽的、不容易及時發現，引發的經濟損失和安全危害非常大，因此對輸油管線和天然氣管道的爆破控制是本次工程的重點和難點，必須在設計施工過程中嚴格論證審核，科學規范施工。

參考文獻

[1] 王振洪，侯雄飛，等.爆破對天然氣長輸管道振動影響的安全判據[J].油氣儲運，2016，（8）.

[2] 范芝宇，邵鵬，周利芬，等.直立邊坡控制爆破對地下輸油管道的影響與方案優化[J].工程爆破，2012，（2）.

（責任編輯：秦遜玉）