大崗山水電站高邊坡開挖和爆破的安全防護措施

□陳 鵬（淮陽縣水利局）

一、工程概況

大渡河大崗山水電站左岸壩頂以上開挖邊坡高達313m，平均每隔30m設置一級3m寬的馬道，垂直河流方向開挖寬度20～125m，順河流方向開挖長度216～395m。壩頂以上邊坡開挖設計坡比1：0.75～1：0.4。左岸壩頂以上邊坡基巖主要為澄江期花崗巖為主，另外還有灰綠巖脈（β）、花崗細晶巖脈（γ1）、閃長巖脈（δ）等各類巖脈穿插發(fā)育于花崗巖中，尤以灰綠巖脈分部較多，他們與圍巖接觸關系主要有焊接式、裂隙式、斷層式接觸，其中裂隙式接觸型最多，月占51%，松散堆積物主要有沖積、洪積、崩坡積等，其中崩坡積主要分布兩岸1250m高程以上，巖體風化的水平、垂直分帶明顯，具有隨高程降低而逐漸減弱的規(guī)律，且受微地形、巖性及構造等影響具有一定的不均勻性，1200m高程以上，全風化水平深度為20～40m，強風化水平深度為40～60m,弱風化水平深度＞90m;1200m高程以上，強卸荷水平深度為40～100m，弱卸荷水平深度＞150m。左岸壩頂以上邊坡共計開挖土石方約340萬m3，基坑出渣約256萬m3。

二、施工方法簡述

左岸壩頂以上邊坡開挖采取邊坡預裂、梯段微差爆破的方法自上而下分層進行，梯段高度分為7.5、10、15m。出渣：1225m高程以上邊坡采用在1360m和1270m高程設置集渣平臺，利用施工便道由自卸車運至挖角渣場；1225m高程以下邊坡“推渣下河，河床裝渣”的方式進行，沿開挖邊線布置4個溜渣點，相對應的在各溜渣點下部的基坑布置出渣工作面及鋼筋石籠和編織袋擋渣墻，翻渣、出渣工作時間相互獨立，互不影響施工，確保施工安全度。

三、開挖、爆破施工存在的安全隱患分析

一是夜班施工作業(yè)面照明不充足，施工人員可能發(fā)生跌倒或碰傷事故。二是液壓反鏟、推土機作業(yè)時，閑雜人員進入機械設備作業(yè)覆蓋范圍內，造成人身意外傷害。三是翻渣工作面上利用自卸汽車二次倒渣，卸渣處防護、指揮不當造成事故。四是臨邊作業(yè)時，因邊坡陡峻，局部邊坡沿滑移面或斷層滑塌，造成施工機械設備或人員墜落。五是現(xiàn)場火工材料管理不善造成丟失，搬運不當造成傷害，爆破安全警戒范圍不足造成人員或設備傷害等。六是由于各種因素爆破時產生啞炮，當啞炮未全部排除時，隨時可能引爆炸藥或雷管，造成傷人或損壞機械設備的事故。七是支護項目明火作業(yè)對開挖爆破的火工材料在現(xiàn)場的運輸及臨時堆放存在極大的安全隱患。八是邊坡開挖、下渣的揚塵對施工人員造成職業(yè)病隱患，并使現(xiàn)場能見度降低，容易發(fā)生人員及設備跌倒、碰傷事故。九是靠內側邊坡施工時，上方區(qū)域支護施工或人員通行可能對下部施工人員造成砸傷事故。十是由于施工場地狹窄，大量支護項目施工材料運輸在開挖區(qū)內進行，可能造成對開挖施工人員及設備的砸傷、碰撞事故。十一是邊坡下渣與基坑出渣同時進行，高落差產生的邊坡滾石對基坑施工人員及設備造成嚴重的安全隱患。同時，邊坡下渣形成的虛渣、浮石，對基坑裝渣設備及其操作人員也有非常大的安全風險。

四、針對性的安全防護措施

（一）夜間照明系統(tǒng)的完善

在1360m高程平臺、纜機基礎平臺和壩頂平臺上、下游和中部共布置10臺3.5kW鏑燈作為大面照明系統(tǒng)，工作面上配置1.0kW鏑燈作為加強照明，滿足工作面夜間施工照明度的要求。同時，在上、下游側搭建燈塔，集中安裝大面探照燈進行照明，并根據(jù)施工進展情況，不斷完善照明系統(tǒng)。

（二）邊坡下挖安全技術措施

1.重視對開口線以外原始邊坡坡面危巖的清理。開工之初，即對這些坡面危巖進行排查，人工能清理的全部清除，人工不能清理的采用漿砌石頂托、鋼絲繩拴綁、錨桿錨固等措施予以加固，解決下部施工的后顧之憂。

2.重視對開挖邊坡的巡視檢查，作好地質預報工作。大多數(shù)的邊坡失穩(wěn)均有一個從開裂、擴展、掉塊到崩塌的過程，所以在施工過程中加密巡視檢查的頻次和范圍，及時發(fā)現(xiàn)裂縫的產生并發(fā)出警報，及時撤離下部的施工設備和人員，避免造成損失。

3.重視對不利結構面的辨識和處理，不利結構面的存在是導致巖質邊坡變形失穩(wěn)的主要原因，尤其是兩條相交的中緩傾角結構面切割而形成的楔型體滑塊，以及傾向坡外的單一中緩傾角軟弱結構面被切角以后形成的滑塊，其崩塌往往是突然發(fā)生、具有極大的危害性，對此引起高度重視，在梯段爆破后的出渣下臥過程中，及時把坡面上存在的松動巖塊清除干凈，防止其下墜傷人，同時請設計、業(yè)主等有經(jīng)驗的地質工程師到現(xiàn)場進行勘查，尋找和辨識邊坡巖面上是否存在不利結構面產生的各類滑塊，對各類無法清理或者不宜清理的滑塊采取相對應的隨機支護措施，維持其臨時穩(wěn)定，隨后再進行系統(tǒng)錨固。

4.在施工過程中，對開挖邊坡、軟弱夾層、剪切破碎帶等地質缺陷部位隨時進行穩(wěn)定性監(jiān)測，一旦出現(xiàn)裂縫或滑動跡象，立即暫停施工，會同業(yè)主及設計等專業(yè)工程師等進行檢查研究處理。

5.為保護開挖邊坡免受雨水沖刷，在開挖區(qū)和堆渣區(qū)設置臨時性的排水設施，以排除流水和積水。

6.作業(yè)區(qū)設置足夠的設備運行場地和施工人員通道；懸崖、陡坡、陡坎邊緣設置防護欄或明顯警告標志；施工機械設備顏色鮮明，燈光、制動、作業(yè)信號、警示裝置齊全可靠。

7.對施工道路加強灑水養(yǎng)護；并派專人及專用設備進行24h維護，保證道路狀況良好。勤維護保養(yǎng)機械，保證其完好狀態(tài)，嚴禁酒后駕車或疲勞連續(xù)作業(yè)。

（三）機械作業(yè)安全技術措施

1.液壓反鏟、推土機等機械設備作業(yè)時，每班安排兩名專職機械指揮人員對機械設備進行監(jiān)管，避免無關人員進入作業(yè)區(qū)域造成意外傷害。

2.每個卸渣點每班必須安排2名專人進行車輛指揮，指揮人員配置反光服、口哨、小旗進行指揮。卸渣處形成寬度需≥1.5m、高度≥1.0m的牢固可靠擋車坎，卸渣平臺每天進行安全檢查，發(fā)現(xiàn)異常情況及時匯報和停止在該處卸渣。

3.機械設備臨邊作業(yè)時先對地形地貌和地質條件進行分析，確保無安全隱患時再進行作業(yè)，臨邊施工安排小型設備且作業(yè)時安排1名專人對設備進行安全監(jiān)護。

（四）爆破作業(yè)安全技術措施

1.針對爆破作業(yè)人員的安全技術措施

一是爆破作業(yè)人員，必須身體健康，熟悉爆破作業(yè)理論知識，熟練掌握爆破作業(yè)操作技能，經(jīng)過專門培訓，考試合格，并取得《爆破員作業(yè)證》和《爆破作業(yè)上崗證》后，方可從事爆破作業(yè)。二是裝炮前，爆破作業(yè)人員要仔細觀察現(xiàn)場的情況，特別是永久建筑物及機械設備距爆破區(qū)的距離，周邊環(huán)境是否安全，若有問題及時向值班隊長、班長或有關領導匯報，并采取安全防護措施，否則不能放炮。三是使用電雷管時，裝炮前，首先檢查工作面的電源，測試工作面的雜散電流，若雜散電流達到30mA以上時，禁止進行裝藥或安裝起爆用電雷管。四是裝炮前，爆破班長必須召集全體爆破作業(yè)人員按爆破設計的要求，對爆破作業(yè)的技術要求、裝藥結構、單孔和單響裝藥量、爆破網(wǎng)絡結構、炮孔堵塞要求、爆破區(qū)安全防護要求、作業(yè)人員分工、爆破警戒范圍、爆破警戒人員布置安排（落實到個人）以及其它爆破安全注意事項進行詳細分工和技術交底，并認真填寫“爆破作業(yè)人員分工、爆破作業(yè)交底單”一式兩份，一份留底，一份上交安全部門存檔。爆破作業(yè)人員必須聽從班長安排，并嚴格按分工和技術、質量、安全要求進行操作。五是裝藥和堵塞使用竹、木制作的炮棍，并不得用力猛搗，嚴禁使用金屬棍棒裝填。六是起爆前，必須將剩余爆破器材撤出現(xiàn)場，運回炸藥庫，辦理退庫手續(xù)。不得藏匿、存放于施工現(xiàn)場或其它場所，更不得帶回宿舍。七是爆破作業(yè)人員必須嚴格按《爆破作業(yè)安全技術操作規(guī)程》進行各道工序施工，嚴禁違章作業(yè)。八是爆破后，爆破作業(yè)人員檢查所有裝藥炮孔是否全部起爆，發(fā)現(xiàn)瞎炮及時按規(guī)定進行完善處理，未處理前，必須在其附近設警戒標志或派專人看守。九是嚴禁在炸藥庫、爆破器材裝、卸、運和爆破作業(yè)區(qū)等場所及過程中攜帶明火、火種，更不得吸煙（除采用火雷管起爆點火時）。

2.針對爆破器材裝、卸、運輸?shù)陌踩夹g措施

一是從事爆破器材的裝、卸、運輸人員，都必須經(jīng)過有關爆破材料性能的基礎教育和熟悉其安全技術知識。二是搬運裝卸作業(yè)宜在白天進行，搬運繩帶采用專用繩帶，嚴禁采用包裝帶；搬運時謹慎小心，輕搬輕放，禁止沖擊碰撞、拖拉、翻滾和投擲。三是人力裝卸和搬運爆破器材，每人一次以重約25～30kg為限，搬運者相距不得小于5m。四是運輸炸藥、雷管時，裝車高度要低于車廂高度10cm，車廂底部鋪軟墊，同一車不得裝運兩類不同性質的爆破器材。炸藥和雷管嚴禁在同一車廂中裝卸、運輸。五是裝有爆破器材的汽車，嚴禁在途中加油或修理。六是裝卸過程中司機不得離開駕駛室。遇雷電天氣時，禁止裝卸、運輸爆破器材。七是在汽車駕駛室外面兩邊靠近車廂的地方，配掛2只泡沫滅火器和其它必要的滅火工具。八是在任何時候和任何情況下，必須注意防止急剎車或意外事故的發(fā)生。九是汽車行駛在視線良好的情況下，時速＜20km/h（工區(qū)內＜15km/h），在彎多坡陡、路面狹窄的山區(qū)行駛，保持時速在5km/h以內。行車間距，平坦道路＞50m，上、下坡時＞300m。十是嚴禁開快車或占道超車、搶行。

3.爆破作業(yè)的安全技術措施

一是在制定爆破設計的同時，必須制定切實可行的安全技術措施，否則，不得進行爆破作業(yè)。二是爆破作業(yè)前，必須按劃定的安全警戒線，按指定地點分配警戒人員（做到人員、警戒區(qū)域、警戒責任三落實），警戒人員佩帶紅色袖章、配置小紅旗和口哨。警戒人員在第一聲警戒警報響起后，立即按照指派的區(qū)域疏散、撤離施工人員和機械設備至指定的安全位置，并認真檢查警戒區(qū)域內人員和機械設備撤離、防護情況，有無異常。第二聲警戒警報響起后，警戒人員必須阻止所有人員和機械設備進入爆破警戒區(qū)，并認真檢查人員和機械設備是否全部撤離至安全區(qū)，如有異常情況立即通知調度室。在確認人員和機械設備全部撤離至爆破安全區(qū)和爆破作業(yè)具備點火起爆條件后，方可發(fā)出第三聲警戒警報。第三聲警戒警報終止后，爆破人員立即進行點火起爆。起爆后，經(jīng)爆破作業(yè)人員對炮區(qū)進行檢查，確認無誤后，通知調度室。調度室接到通知后，方可發(fā)出爆破解除警報。爆破警戒人員在聽到解除警報后，方可解除爆破警戒。在此以前，任何人和機械設備均不得擅自進入爆破警戒區(qū)。三是裝藥前，非爆破作業(yè)人員和機械設備均撤離至指定安全地點或采取防護措施，撤離之前不得將爆破器材運到爆破工作面。四是在無照明的夜間或中大雨、濃霧天、雷電和五級以上大風（含五級）等惡劣天氣條件下，均不得進行露天爆破作業(yè)。五是裝藥時，嚴禁將爆破器材放在危險地點或機械設備、電源、火源附近，嚴禁吸煙。六是點炮人員事先必須選定安全掩蔽地點，當沒有安全可靠的撤離條件時，嚴禁使用火花起爆。七是爆破作業(yè)必須嚴格按照審批的爆破設計，進行裝藥、連網(wǎng)、防護和起爆。

（五）爆破后的安全檢查和處理

1.爆破后安全檢查

爆破后，無盲炮時，在最后一炮響過5分鐘后，有盲炮或炮數(shù)不清時，在最后一炮響過15分鐘后，檢查人員方可進入爆破區(qū)檢查爆破效果和盲炮等現(xiàn)象。只有確認爆破地點安全后，經(jīng)當班爆破指揮同意，方可準許人員進入爆破地點。每次爆破后，現(xiàn)場技術員和爆破員必須清點爆炸物品退庫。

2.盲炮處理

處理盲炮的一般措施：一是發(fā)現(xiàn)盲炮或懷疑有盲炮時，立即報告主管領導并及時處理。若不能及時處理，在附近設明顯標志，并采取相應的安全措施。二是難處理的盲炮請示爆破工作領導人，派有經(jīng)驗的爆破員處理，大爆破的盲炮處理方法和工作組織，由總工程師批準。三是處理盲炮時，閑雜人員不準在場，在危險區(qū)邊界設警戒，危險區(qū)內禁止進行其它作業(yè)。四是禁止拉出或掏出起爆藥包。五是電力起爆發(fā)生盲炮時，立即切斷電源，及時將爆破網(wǎng)路短路。六是盲炮處理后，仔細檢查爆堆，將殘余的爆破器材收集起來，在未判明爆堆有無殘留的爆破器材之前，采取預防措施。七是每次處理盲炮必須由處理者認真做好處理記錄。

處理裸露爆破的盲炮，用手小心地去掉部分封泥，在原有的起爆藥包上重新安置新的起爆藥包，加上封泥誘爆。

淺眼爆破盲炮的處理方法：一是經(jīng)檢查確認炮孔的起爆線路完好時，可重新起爆。二是用木制、竹制或其它不發(fā)生火星的材料制成工具，輕輕地將炮眼內部分堵塞物掏出，用聚能藥包誘爆。三是在安全距離外用遠距離操縱的風水噴管吹出盲炮堵塞物及炸藥，但必須采取措施，回收雷管。四是盲炮在當班處理，當班不能處理或未處理完畢，將盲炮情況（盲炮數(shù)目、炮眼方向、裝藥數(shù)量和起爆藥包位置、處理方法和處理意見）在現(xiàn)場交接清楚，由下一班繼續(xù)處理。

深孔爆破盲炮的處理方法：一是爆破網(wǎng)路未受破壞，且最小抵抗線未發(fā)生變化時，可重新聯(lián)線起爆；最小抵抗線發(fā)生變化時，驗算安全距離，并加大警戒范圍后再聯(lián)線起爆。二是在距盲炮孔口≥10倍炮孔直徑處，另打平行孔裝藥起爆。三是所用炸藥為非抗水性炸藥，且孔壁完好，可取出部分堵塞物向孔內灌水使之失效，然后再鉆孔重新起爆。

（六）邊坡開挖與支護交叉作業(yè)安全防護措施

一是加強開挖與支護的降塵工作，特別是邊坡開挖、甩渣及鉆孔產生的粉塵，改善現(xiàn)場施工環(huán)境。二是在臨近邊坡進行施工時，利用竹夾板做好上、下立體防護工作，以避免上方支護施工時所產生的墜物砸傷下方施工人員及設備。三是在開挖面上，設置人行及材料運輸專用通道，以避免機械設備運行及材料運輸時發(fā)生傷人、碰撞事故。四是加強邊坡交叉作業(yè)部位的監(jiān)測與巡視工作。

（七）邊坡開挖與基坑出渣交叉作業(yè)安全防護措施

一是采用集中時段定點溜渣施工方式（主要以沖溝放渣），溜渣點和基坑內的施工人員和設備保持一定的安全距離。二是邊坡溜渣完成后，要對坡面上的浮石進行清理。邊坡爆破前，將基坑內的機械設備撤離至安全地帶。三是做好邊坡施工降塵工作，做好邊坡施工與基坑出渣安全信息溝通工作，兩工作面的安全員每班開工前必須分析當班的施工安排是否有沖突。

（八）安全管理保證措施

一是建立以安全副總監(jiān)為安全第一責任人的監(jiān)理安全保證體系，由安全副總監(jiān)、專職負責安全監(jiān)理工程師、項目監(jiān)理工程師、各專業(yè)監(jiān)理工程師、現(xiàn)場監(jiān)理員組成安全保證體系。二是建立安全責任書制度，采用層層簽訂安全責任書的辦法來強化施工單位的安全管理，控制出現(xiàn)生產性障礙和安全事故。三是堅持“入場教育和培訓”制度，強化“班前五分鐘教育”及宣傳板報等形式不間斷進行安全知識教育。四是建立周、月安全大檢查制度，對現(xiàn)場進行監(jiān)督檢查，及時制止違章作業(yè)，并提出整改意見，督促施工單位及時整改到位。五是要求施工單位現(xiàn)場技術員根據(jù)已批準的作業(yè)指導書向施工人員進行技術交底。項目施工時，由班長給施工人員分工并做施工項目、地點和安全技術交底。六是安全監(jiān)理工程師每天對各部位存在的安全隱患及時進行排查，發(fā)現(xiàn)安全隱患立即要求施工單位進行整改，針對需要一段時間才能完成整改的危險源，開具整改通知單，并限期整改。七是要求施工單位必須定期發(fā)給在現(xiàn)場施工的工作人員必需的勞動保護用品,如：安全帽、水鞋、雨衣、手套、手燈、防護面具和安全帶等。八是要求施工單位成立安全突發(fā)事件處理領導小組，編制應急預案，若在施工過程中發(fā)生人員及設備安全事故，立即進行搶救。九是要求施工單位必須與其他相鄰標段簽訂相互間的安全責任協(xié)議書，做好相互間的安全防護。

五、結語

大渡河大崗山水電站左岸高邊坡開挖施工過程中，正是因為采取了以上安全防護、管理措施和監(jiān)理手段，才使得整個邊坡的開挖能夠順利進行，并無安全事故發(fā)生。隨著越來越多的水電站開發(fā)，大規(guī)模的高邊坡開挖施工將不可避免，如何才能保證其安全、快速的施工，大渡河大崗山水電站高邊坡開挖、爆破的安全防護措施可以全面推廣到各工程建設中，確保安全生產，提高施工效率。