特高壓直流輸電線路工程建設(shè)過程中臨時占地范圍探討

劉承佳，鄭樹海，李 莉，姜 超

(1.中國電力工程顧問集團 東北電力設(shè)計院有限公司，吉林 長春 130021；2.國家電網(wǎng)有限公司 直流建設(shè)分公司，北京 100052；3.黃河水利委員會 黃河水利科學(xué)研究院，河南 鄭州 450003)

我國地域遼闊，能源儲備和電力負荷分布極不均衡，采用特高壓輸電，對實現(xiàn)更大范圍的資源優(yōu)化配置、提高輸電走廊的利用率和保護環(huán)境，都具有十分重要的意義[1]。隨著我國特高壓輸電線路工程建設(shè)的不斷發(fā)展，特高壓直流輸電線路工程中各施工臨時占地控制不合理的問題逐漸凸現(xiàn)。

地面生產(chǎn)建設(shè)項目通過對地形地貌、地表植被的破壞加劇原生水土流失[2]，若不能有效控制施工臨時占地范圍，則勢必會進一步加劇水土流失。為使特高壓直流輸電線路工程施工臨時占地控制得更為合理，預(yù)防和減輕水土流失，開展施工臨時占地范圍研究十分必要。

通過廣泛調(diào)研收資和系統(tǒng)分析研究，進而提出臨時占地推薦值，最終實現(xiàn)預(yù)防和減輕水土流失的目標(biāo)，期望能為同行編制特高壓直流工程施工臨時占地工作指南提供參考，指導(dǎo)工程管理、設(shè)計、監(jiān)理、監(jiān)測和施工等參建單位人員開展工作，為特高壓直流輸電線路工程建設(shè)管理工作提供技術(shù)支撐。

1 依托工程概況

本研究依托工程分別是山西晉北—江蘇南京±800 kV特高壓直流輸電線路工程、內(nèi)蒙古扎魯特—山東青州±800 kV特高壓直流輸電線路工程和酒泉—湖南±800 kV特高壓直流輸電線路工程。其中：山西晉北—江蘇南京±800 kV特高壓直流輸電線路工程路徑全長1 101.91 km，途經(jīng)山西、河北、山東、河南、安徽、江蘇6省，沿線地形地貌以山丘區(qū)和平原區(qū)為主；內(nèi)蒙古扎魯特—山東青州±800 kV特高壓直流輸電線路工程路徑全長1 234 km，途徑內(nèi)蒙古、河北、天津、山東4個省級行政區(qū)，沿線地形地貌以風(fēng)沙區(qū)、山丘區(qū)和平原區(qū)為主；酒泉—湖南±800 kV特高壓直流輸電線路工程路徑全長2 383 km，途徑甘肅、陜西、重慶、湖北、湖南5個省級行政區(qū)，沿線地形地貌以風(fēng)沙區(qū)、山丘區(qū)和平原區(qū)為主。

2 工程分區(qū)劃分及研究方法

2.1 工程分區(qū)劃分

典型特高壓直流輸電線路工程一般包括換流站工程區(qū)和直流線路工程區(qū)兩類。這里僅對直流線路工程區(qū)中的臨時占地開展研究。直流線路工程區(qū)中的臨時占地主要涉及塔基施工區(qū)、牽張場區(qū)、施工及人抬道路區(qū)、跨越場地區(qū)等。

2.2 研究方法

首先收集設(shè)計、施工單位提供的不同項目分區(qū)施工臨時占地統(tǒng)計資料作為研究依據(jù)，并在現(xiàn)場調(diào)查過程中對各分區(qū)占地范圍進行丈量和記錄，與施工人員針對各分區(qū)施工臨時占地范圍進行了交流，同時運用無人機航拍和衛(wèi)星遙感等先進技術(shù)對各分區(qū)實際占地范圍進行核定。然后對無人機航拍數(shù)據(jù)進行解譯分析，形成地理信息空間數(shù)據(jù)，在ArcGIS平臺將各類數(shù)據(jù)進行整合和疊加，將所需圖形進行矢量化處理，獲取關(guān)注點的地理位置信息、高程信息、實拍地物圖像等。最后對現(xiàn)場調(diào)查的數(shù)據(jù)和水土保持方案設(shè)計數(shù)據(jù)進行分析和比對，探討影響不同項目分區(qū)施工臨時占地大小的因素，研究滿足施工需求前提下進一步壓縮占地范圍的施工組織方案，形成臨時占地的推薦值。

3 結(jié)果與分析

3.1 塔基施工區(qū)臨時占地控制研究與分析

地形地貌區(qū)不同，采用的塔基基礎(chǔ)形式不同，施工場地布置也不同，不同的塔型塔基根開不同，所利用的施工區(qū)大小也不同。

3.1.1 混凝土拌和場臨時占地控制研究與分析

混凝土拌和場主要用于現(xiàn)場攪拌鐵塔基礎(chǔ)澆筑的混凝土?；炷涟韬蛨稣嫉厍闆r統(tǒng)計結(jié)果見表1。

表1 混凝土拌和場占地情況統(tǒng)計

注：以山西晉北—江蘇南京±800 kV特高壓直流輸電線路工程為例。 從表1可以看出，混凝土拌和場實際占地較方案設(shè)計變化不大，說明方案設(shè)計范圍能夠基本滿足施工實際需求。經(jīng)研究討論拌和場布局合理性和進一步壓縮占地可能性后了解到，由于灌注樁基礎(chǔ)形式塔基多處于平原區(qū)，平原區(qū)塔基周邊交通道路條件較好，一般不設(shè)置混凝土拌和場，施工中使用的混凝土通過購買成品罐裝混凝土解決；部分山丘區(qū)塔基受塔基附近地形地勢所限，不滿足布置混凝土拌和場的條件，施工中使用的混凝土一般在山下進行攪拌，通過索道或農(nóng)用車運到指定塔基進行澆筑；部分地形地勢相對平坦的山丘區(qū)塔基，會布置混凝土拌和場，拌和場內(nèi)只放置小型攪拌機、水池和少量砂石、水泥料，由于場地內(nèi)無大型機械，施工現(xiàn)場實際占地范圍相對合理，滿足施工需求，且占地范圍很小，無須進一步壓縮占地。綜上所述，混凝土拌和場臨時占地范圍建議控制在60 m2以內(nèi)較為合理。

3.1.2 臨時堆料場臨時占地控制研究與分析

臨時堆料場主要用于臨時堆放施工過程中用到的土石方、砂石料、水泥等施工用料。臨時堆料場占地情況統(tǒng)計結(jié)果見表2。

表2 臨時堆料場占地情況統(tǒng)計

注：以酒泉—湖南±800 kV特高壓直流輸電線路工程為例。

從表2可以看出，臨時堆料場實際占地較方案設(shè)計變化大，說明方案設(shè)計范圍不滿足施工實際需求。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，方案設(shè)計范圍為12 m×12 m左右的區(qū)域，因范圍較小不滿足特高壓直流工程施工需求。經(jīng)研究討論施工中臨時堆料場布局合理性和進一步壓縮占地可能性后了解到，山丘區(qū)塔基一般采用原狀土基礎(chǔ)形式，塔基內(nèi)永久征地范圍未全部擾動，為了進一步壓縮臨時占地范圍，可以將部分臨時堆料場置于塔基永久征地內(nèi)，占地范圍控制在10 m×10 m左右的區(qū)域，用于堆放水泥、砂石料等施工用料；在施工過程中開挖的臨時堆土和剝離表土需臨時堆放于兩處堆料場內(nèi)，合計占地范圍控制在225 m2左右的區(qū)域；臨時堆料場一般只放置小件材料，施工人員休息區(qū)一般也布置于堆料場內(nèi)，范圍控制在25 m2以內(nèi)較為合理。特高壓直流工程耐張塔要比直線塔更大，基礎(chǔ)開挖的土石方更多。

綜上所述，山丘區(qū)直線塔臨時堆料場占地范圍建議控制在200～250 m2，山丘區(qū)耐張塔臨時堆料場占地范圍建議控制在250～300 m2。

平原區(qū)與山丘區(qū)基礎(chǔ)形式不同，灌注樁基礎(chǔ)和大開挖基礎(chǔ)需要開挖的土方更多，且塔基內(nèi)不滿足堆放材料的條件，因此占地會更大，平原區(qū)施工過程中開挖的臨時堆土和剝離表土需臨時堆放于堆料場內(nèi)，占地范圍控制在20 m×20 m左右的區(qū)域，堆放砂石料等施工用料占地范圍控制在10 m×10 m左右的區(qū)域。綜上所述，平原區(qū)直線塔臨時堆料場占地范圍建議控制在400～500 m2，平原區(qū)耐張塔臨時堆料場占地范圍建議控制在500～600 m2。

小蟲發(fā)牢騷，卻給玉敏啟發(fā)了。剛才雨落也說了，送國外可能是借口。現(xiàn)在小蟲也這么說，玉敏想，許沁大概真的是撒謊了。如果許沁是撒謊，那就好辦了，說明鉆戒還在國內(nèi)，甚至在凌州，或者在許沁手上。那么，索回鉆戒就有希望了。

3.1.3塔材堆放場臨時占地控制研究與分析

塔材堆放場主要用于放置鐵塔塔材零部件及絕緣子等材料。塔材堆放場占地情況統(tǒng)計結(jié)果見表3。

表3 塔材堆放場占地情況統(tǒng)計

注：以內(nèi)蒙古扎魯特—山東青州±800 kV特高壓直流輸電線路工程為例。

由表3可以看出，塔材堆放場實際占地較方案設(shè)計變化大，說明方案設(shè)計范圍可能不滿足施工實際需求?，F(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，方案設(shè)計范圍為19 m×19 m左右的區(qū)域，范圍較小不滿足特高壓直流工程施工需求。經(jīng)研究討論施工中塔材堆放場布局合理性和進一步壓縮占地可能性后了解到，山丘區(qū)塔基受施工條件的局限，塔材都是分批次運輸，部分塔材放置于塔基永久征地范圍和臨時占地范圍內(nèi)，大大減少了塔材堆放場占地范圍。山丘區(qū)鐵塔間距離一般在300～500 m之間，鐵塔重量較小，組裝鐵塔的塔材也相對較少，施工現(xiàn)場實際占地范圍相對合理，滿足施工需求，同時利用其他區(qū)域用地做到了進一步壓縮占地的目的。綜上所述，山丘區(qū)直線塔塔材堆放區(qū)占地范圍建議控制在400～500 m2，山丘區(qū)耐張塔塔材堆放區(qū)占地范圍建議控制在500～600 m2。

由于平原區(qū)鐵塔間距離一般在500～600 m之間，組裝的鐵塔也要比山丘區(qū)鐵塔大，塔材全部是拉運至塔基處，然后在塔基附近組裝好，再用吊車分批次吊裝組塔，因此平原區(qū)塔材堆放場需要更大的場地用作吊裝及組裝場地，占地范圍建議控制在300 m2左右。同時鐵塔重量為幾十噸，塔材零部件很多，塔材堆放場地占地會偏大，占地范圍建議控制在800 m2左右的區(qū)域。綜上所述，平原區(qū)直線塔塔材堆放區(qū)占地范圍建議控制在1 000～1 100 m2，平原區(qū)耐張塔塔材堆放區(qū)占地范圍建議控制在1 100～1 200 m2。

3.1.4 泥漿沉淀池臨時占地控制研究與分析

只有灌注樁基礎(chǔ)形式的塔基才布置泥漿沉淀池。實際施工過程中泥漿沉淀池直線塔占地80～90 m2，耐張塔占地90～100 m2。經(jīng)研究討論泥漿沉淀池布置的合理性后了解到，泥漿沉淀池主要用于臨時沉淀塔基施工泥漿和鉆渣，沉淀池的尺寸為5 m×15 m，基本可以滿足施工需要，因此建議將泥漿沉淀池占地控制在70～80 m2較為合理。

3.2 牽張場地臨時占地控制研究與分析

設(shè)計張力場面積為2 000 m2，實際張力場面積為2 500 m2，設(shè)計牽引場面積為2 000 m2，實際牽引場面積為2 000 m2，說明方案設(shè)計范圍能夠基本滿足施工實際需求。經(jīng)研究討論牽張場地布置合理性和壓縮占地可能性后了解到，張力場一般布置3臺大張力機和3臺小牽引機，牽引場一般布置3臺大牽引機和2臺小張力機，機械一般長4 m、寬2.5 m，機械間隔2.5 m，機械布置區(qū)一側(cè)留出3 m施工通道，另一側(cè)留出休息區(qū)、工棚布置區(qū)和工具集放區(qū)。機械布置區(qū)前預(yù)留出15 m的導(dǎo)線壓接和錨線區(qū)，機械布置區(qū)尾部預(yù)留13 m放置導(dǎo)線盤架，導(dǎo)線盤架應(yīng)錯位布置，形成弧形，這樣可以減少占地，增加布局的合理性。導(dǎo)線盤架后應(yīng)布置12 m的吊車停放區(qū)，吊車兩側(cè)及后方5 m區(qū)域可以布置導(dǎo)線集放區(qū)。綜上所述，張力場占地建議控制在2 000 m2左右較為合理，牽引場占地建議控制在1 800 m2較為合理，這樣布置的牽張場地既可以滿足施工需求，又可以達到進一步壓縮實際占地的目的。

3.3 施工及人抬道路臨時占地控制研究與分析

決定施工道路區(qū)占地大小的主要因素是開辟道路的寬度，方案設(shè)計一般汽運道路寬度為4 m，實際汽運道路寬度為4～5 m，說明方案設(shè)計寬度能夠基本滿足施工實際需求。經(jīng)研究討論減少道路寬度可能性后了解到，汽運道路一般主要通行工程越野車和大型施工車輛。若一條施工便道連通的塔基較少，會車幾率較小，施工便道寬度可以為3 m。若一條施工便道連通的塔基較多，容易會車，施工便道寬度可以為4 m。綜上所述，汽運道路寬度建議控制在3～4 m較為合理。

設(shè)計人抬道路寬度為1 m，實際人抬道路寬度為1～2 m，說明方案設(shè)計寬度能夠基本滿足施工實際需求。經(jīng)研究討論減少道路寬度可能性后了解到，人抬道路一般為施工人員通行或牲口拉料使用。綜上所述，人抬道路寬度建議控制在1 m較為合理。

控制索道場地占地大小的主要因素是一塊場地可以為多少塔基輸送塔材及其他物資。經(jīng)研究討論，了解到塔材是分批次運至索道場地的，因此布設(shè)的場地不宜過大；一般一塊場地主要為山丘區(qū)5～8個塔基輸送材料，索道場地大小與山丘區(qū)塔材堆放場大小相同即可滿足為1個塔基輸送現(xiàn)階段所需塔材，符合施工需求。綜上所述，索道場地建議控制在350～500 m2較為合理。

3.4 跨越場地區(qū)臨時占地控制研究與分析

竹、木桿或小鋼管跨越架應(yīng)根據(jù)不同被跨越物的要求，選用某一種形式。在施工過程中比較常見的跨越架形式主要為[3]：

(1)單側(cè)單排和雙側(cè)雙排，適用于弱線電線，380 V電力線及鄉(xiāng)間公路。

(2)單側(cè)雙排，適用于35 kV及以下電力線、重要一級弱電線及公路、鐵路，其高度宜限制在10 m以下。

(3)雙側(cè)雙排，適用于各種被跨越物，其高度宜限制在15 m以下。高度超過15 m的毛竹跨越架應(yīng)為3排及更多排，專門設(shè)計。

(4)雙側(cè)多排。根據(jù)架子高度確定，并保證架子的穩(wěn)固性與可靠性。

3.4.1 跨越高鐵和110 kV以上線路臨時占地控制研究與分析

跨越高鐵和110 kV以上線路場地設(shè)計面積為400 m2(實際中較少遇到)。高鐵的路基橋涵和110 kV以上線路鐵塔一般都很高，搭設(shè)的跨越架要高于路基橋涵，搭跨越架有一定難度，施工中一般采用封網(wǎng)跨越，避免了對地表的擾動。

3.4.2 跨越一般鐵路和高速公路臨時占地控制研究與分析

跨越鐵路和高速公路的場地設(shè)計面積為400 m2，跨越鐵路和高速公路的跨越場地實際面積為300～400 m2，說明方案設(shè)計范圍能夠滿足施工實際需求。經(jīng)研究討論壓縮占地范圍可能性后了解到，一般鐵路的路基不是很高，搭設(shè)的跨越架要高于路基，因此要增加跨越架的寬度才能保持穩(wěn)定，需要雙側(cè)雙排或雙側(cè)多排跨越架布局才能滿足施工要求。一側(cè)分為兩組架子，一組架子長度一般在10～12 m，一組架子寬度為8 m，架子兩端固定架寬4 m。綜上所述，實際占地面積滿足施工需求，推薦跨越場地占地300～400 m2。

3.4.3 跨越等級公路和10 kV線路及通信線路臨時占地控制研究與分析

跨越等級公路和10 kV線路及通信線路的場地設(shè)計面積為400 m2，跨越低電壓輸電線路及通信線路的跨越場地實際面積為200～250 m2，說明方案設(shè)計范圍能夠滿足施工實際需求。經(jīng)與施工單位問詢討論壓縮占地范圍可能性后了解到，跨越場地搭設(shè)跨越架的不同情況，國道省道和低壓輸電線路及通信線路一般沒有高大路基，需要單側(cè)雙排和雙側(cè)單排跨越架布局就能滿足施工要求，推薦跨越場地占地150～200 m2。

4 結(jié) 語

結(jié)合在建和完建特高壓直流工程現(xiàn)場實際情況，根據(jù)不同分區(qū)的特點，從各個施工臨時占地區(qū)的占地面積及作業(yè)面寬度等方面進行研究和總結(jié)，形成了相對合理的臨時占地控制范圍推薦值，達到規(guī)范施工管理、預(yù)防和減輕水土流失的目的。