浅谈新形势下特高压输电工程勘察设计工作面临的挑战与思考

浅谈新形势下特高压输电工程勘察设计工作面临的挑战与思考

李红旭

中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司

摘要：白鹤滩~江苏特高压直流输电工程为“可研和设计一体化管理”实施的第一个特高压项目。作为国网公司招投标和工程建设的改革措施，旨在保证勘察设计工作各阶段招标的同步性、协调一致性和延续性。同时对勘察设计工作提出更高要求：前期工作任务更多、时间更紧张、技术方案更完善、工程经济造价更精确。白鹤滩~江苏、白鹤滩~浙江特高压直流输电工程作为新时代的重点工程，在“美丽中国”的要求下， 对环水保设计提到更高水平，渗透到勘察设计施工的全过程各个方面，需要提高环保意识，在技术方案和实施层面做到环境友好。强化机械化施工的思路和意识，创新基础型式设计，加速机械对人工的替代，降低劳动强度、保证人员安全。

关键词：特高压输电工程；可研和设计一体化；环水保设计；机械化施工

根据党的十九大和十九届二中、三中全会精神，为落实绿色发展理念，加大基础设施领域补短板力度，发挥重点电网工程在优化投资结构、清洁能源消纳、电力精准扶贫等方面的重要作用，满足经济社会发展的电力需求，国家能源局提出加快推进包括白鹤滩~江苏、白鹤滩~浙江等一批特高压直流工程在内的一批输变电重点工程规划建

设。作为新时代的新基建工程，特高压具有远距离、大容量、低损耗的特点，对我国经济社会发展起到了能源大动脉的重要作用。本文从可研和设计一体化、环水保设计和机械化施工三个方面浅谈新形势下特高压输电工程勘察设计工作面临的挑战与思考。

一、可研和设计一体化工程，对勘察设计各阶段的进度与精度提出更高要求，需要专业间协调的磨合以加强配合效率。

可研和设计一体化招标作为国网公司招投标和工程建设的改革措施，旨在保证勘察设计工作（包括可行性研究、初步设计、招标设计和施工图设计）招标的同步性、协调一致性和延续性[1]。

输电工程具有很强的系统性和综合性，而且技术复杂、建设周期较长，各个设计阶段工作联系紧密，所以采用可研设计一体化的招标模式有利于可研、设计工作的连续性、提高设计单位工作主动性，最大限度发挥设计单位在人员投入、技术力量等各方面资源的优势[1]。避免了可研与设计分两家单位做存在的可研深度不够、资源条件受限、协调难度大、重复性高的缺点。

为了适应国网一体化招标的未来趋势，我们设计人员需要发挥主观 能动性，主动改变工作思路，创新工作方法。主要体现在以下几点： 首先，可研阶段的路径协议办理达到施工图深度，保证路径方案不

出现颠覆性变化，各项评估同步开展，保证路径的切实可行。

其次，工程经济指标在可行基础上尽量优化，做到避免工程量的裕度过大造成整体造价升高给工程核准造成不利影响。业主拟把一体化工程的可研指标与施工图指标的差异大小作为考核设计院的依据，体现了国网对控制造价、节约集约建设的迫切性，也是一体化工程的内在要求。

最后，在可研阶段岩土和水文勘察工作深度不够，现场实际勘察工作还没切实展开，传统可研的岩土水文提资与一体化工程可研指标的精度要求存在较大差距。以基础工程指标为例，地层的分布和力学指标、地下水的深浅、不良地质情况、河中立塔的百年洪水位与冲刷流速、蓄滞洪区的淹没深度等资料直接影响基础的选型、基础尺寸，严重影响工程量。所以为了适应一体化的工程量精度要求，避免技术方案的颠覆性变化，需要岩土和水文专业在工程前期加大工作投入，尽量详细的提资。各专业打破按照传统设计阶段划分工作深度的习惯， 最大限度地发挥能动性奔着一体化工程要求目标努力。

二、在“美丽中国”的要求下，环水保设计渗透到勘察设计施工的全过程各个方面，需要提高环保意识，在技术方案和实施层面做到环境友好。

党的十九大报告指出：“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计，必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念；坚定走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，建设美丽中国，为人民创造良好生产生活环境，为全球生态安全作出贡献”。

特高压工程作为大规模的跨区域输电工程，对环水保提出很高要求，并制定严格的设计原则。需要认真分析工程建设特点及水土流失形式、范围和水土流失影响程度，严格贯彻“预防为主，保护优先， 全面规划，综合治理，因地制宜，突出重点，科学管理，注重效益”的水保工作方针，根据勘察设计单位法定的水土流失防治责任与义务，拟定水土流失防治对策与措施体系布局，提示施工单位实施水土保持方案的保障措施。编制环境保护和水土流失防治的方案，为工程核准提供前提条件。

为了实现以上目标，在路径规划阶段就需要广泛收资调研确定线路附近的环境保护区、水土流失防治区等重点环境敏感区，做到有效避让，从源头上避免对其的环境影响。杆塔排位以及终勘阶段对线下的树木植被采取高跨方案、对塔基的选择避让陡坡陡坎和冲沟等容易对塔基水土保持造成影响的区域。终勘阶段需要在现场详细记录塔位的地形地貌、土质、植被、排水等详细信息为环水保的专项设计提供一手资料。设计阶段全面考虑技术可行、经济节约、环境友好等因素确定基础形式，因地制宜的设置排水沟、护坡堡坎等附属设施保证塔基水土稳定。

三、创新基础型式设计，加速机械化施工加速机械对人工的替代， 降低劳动强度、保证人员安全。

全过程机械化施工是输电线路工程建设的一项重大技术革命，是一项系统集成创新工程，其改变了线路工程建设过去以人力为主、机械为辅的方式，实现了线路工程建设向机械化方式的转变，有利于提升电网安全质量、效率效益、工艺水平，是一流电网建设技术发展的必然要求[2]。

住房和建设部官网于 2021 年 7 月发布关于《房屋建筑和市政基础设施工程淘汰危及生产安全施工工艺、设备和材料目录（第一批）（征求意见稿）》公开征求意见的通知》，对基桩人工挖孔工艺提出限制要求，存在下列条件之一的区域不得使用：1.地下水丰富、孔内空气污染 物超标准、软弱土层、流沙等不良地质条件区域；2.机械成孔设备可以 达到的区域。推荐采用冲击钻、回旋钻、旋挖钻机等机械成孔工艺。

特高压线路工程长距离输电大多需要翻山越岭，对于交通不便的山区主要基础形式为挖孔基础，施工工艺一直以人工挖孔为主，且沿线地质差异大，施工安全风险较高。而采用旋挖钻机成孔主要制约因素在进场道路上：首先，采用旋挖钻机进行成孔对进场道路的宽度、承载能力、沿线限高和转弯半径都有严格要求；其次旋挖钻机吨位较大且很难拆卸通过索道运输上山几乎不可能，自行爬坡上山到塔位会对山体植被破坏严重，带来环水保压力和经济压力。为了解决这个难题需要把成孔机械小型化和基础形式创新结合起来解决。

岩石锚杆基础充分利用岩石强度提供抗拔力，具有成孔机械小、工程量节省等特点，且有成熟的工程应用经验，对于山区表层覆土薄、基岩风化程度低、完整性好、强度高的地质条件首选岩石锚杆基础解决机械化施工难题。对于表层覆土较厚地质条件，已有设计院提出新型山地微型桩基础[3]，基础孔径普遍在 250mm~350mm，可采用具有小型化、轻量化、全地形特点的多功能微型桩钻机。总之，根据目前小型设备的成孔能力尽量匹配与之相适应的基础形式，实现基础施工的机械化，最大程度避免人工挖孔。

参考文献：

[1]王祎望，赵玉亭，王学海，等. 一种新型的招标模式——可研设计一体化招标[J]. 水利科技与经济，2011（17）：30-32.

[2]谈高压输电线路全过程机械化施工技术探析[J]. 金德磊. 通讯世界. 2018（11）

[3]微型桩基础在输电线路工程中的应用[M]. 中国电力出版社， 程永锋，2012