河池飛機(jī)場工程懸崖邊危石處理技術(shù)

韋揚(yáng)省

（廣西河池水利電力勘測設(shè)計(jì)研究院 廣西河池市 547000）

河池飛機(jī)場工程懸崖邊危石處理技術(shù)

韋揚(yáng)省

（廣西河池水利電力勘測設(shè)計(jì)研究院 廣西河池市 547000）

河池機(jī)場地處云貴高原邊緣，地形、地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，高擋墻和高邊坡開挖防護(hù)工程較多、范圍大、技術(shù)難度高，其中，場道工程的懸崖巖石爆破安全施工，無論是從技術(shù)上還是從組織管理上，都是極大的挑戰(zhàn)。河池機(jī)場懸崖邊的爆破總長2285m，機(jī)場圍界長7450m，占機(jī)場圍界的30.6%。懸崖巖石巨大，有的呈柱狀、有的向懸崖方向外凸3～6m，與下邊村莊高差約176m，村莊有大片房屋，山腳下架設(shè)有500kV輸電線路和鐵塔，爆破危險(xiǎn)性很大，難度很高，通過采用懸崖邊危石處理技術(shù)，為工程施工安全、保證工程進(jìn)度起到了關(guān)鍵作用。本文對該技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹和總結(jié)，可供類似工程參考。

懸崖邊危石；處理技術(shù)；河池飛機(jī)場工程

1 工程概述

河池機(jī)場是一座單向跑道的民用機(jī)場，地處云貴高原邊緣，地形、地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，高擋墻和高邊坡開挖防護(hù)工程較多、范圍大、技術(shù)難度高。場道工程于2009年1月動(dòng)工，2010年5月完工。河池機(jī)場場道工程中涉及懸崖邊危石的爆破總長有2285m，危石區(qū)在海拔680m處，懸崖下方是大片果林，距危石直線距離350～400m有一座500kV電線鐵塔及居民房屋。

懸崖巖石巨大，有的呈柱狀、有的向懸崖方向外凸3～6m，與下邊村莊高差約176m。其中，特別危險(xiǎn)中的危險(xiǎn)有兩處：

第1處危石中心位置在P92.33，H95.87處，石塊伸出懸崖2～3m，面積較大，長100m，寬18m，高20m，方量36000m3，并且與內(nèi)側(cè)相連處有兩道約2cm的裂縫，特別危險(xiǎn)（見示圖1）。

圖1 危石1側(cè)面示意圖

第2處危石中心位置在P90.84，H95.87處，危石為一個(gè)直立的石柱，長寬約為4m，高10m，底部埋在土層中，無法估計(jì)根部情況。頂部略向西側(cè)懸崖外傾斜，危石影響面積約100m2，估計(jì)方量1000m3（見示圖2）。

圖2 危石2側(cè)面示意圖

以上幾處危石外的懸崖下有一個(gè)高壓電線鐵塔，有四戶村民，如不急時(shí)處理，在雨水沖刷或自然情況下危石極有可能會(huì)滾落，造成特別大的危害。

2 懸崖邊危石處理技術(shù)方案設(shè)計(jì)

對于技術(shù)方案的設(shè)計(jì)，總的目標(biāo)是既要把懸崖邊臨空危石清除，又要使爆破產(chǎn)生的眾多滾石分解成小塊，以減小其勢能和動(dòng)能，避免給山腳下村莊的大片房屋、以及貴廣500kV輸電線路和鐵塔造成損壞。

2.1 技術(shù)要求

①控制爆破后石塊粒度≤70cm；②石塊盡可能少滾下懸崖；③爆破后不會(huì)造成工程地質(zhì)災(zāi)害隱患；④盡可能減少爆破產(chǎn)生沖擊波；⑤確保技術(shù)方案實(shí)施過程的安全合理性。

2.2 施工工藝

（1）第一處危石采用密集一次爆破（臨空部分）

施工人員在第一處危石頂部豎直打眼，炮眼間距0.5m，炮眼打至距整個(gè)石塊底部以上0.5m左右（可采用將幾個(gè)眼打穿，推算危石厚度，周圍的眼按危石的厚度減小0.5m，嚴(yán)格控制），孔徑為40mm，用藥量根據(jù)實(shí)際情況確定。打好炮眼裝完藥后，在上面覆蓋一至兩層土工格柵防護(hù)。對伸出部分危石全部打眼、裝藥，一次爆破。使整個(gè)危石一次爆成小塊滾落至懸崖下，落在防護(hù)溝內(nèi)。

①體布孔：炮眼按梅花形布置，距懸崖邊臨空面抵抗線最小不能少于0.6m，靠機(jī)場中心方向必須挖空，能防止整個(gè)危石爆碎后全部滾落至懸崖下（見示圖3）。

圖3 危石爆破區(qū)玉面圖

②藥結(jié)構(gòu)：從孔底起0.6m裝藥，然后砂子填充0.3m，再裝0.6m藥，頂部不裝藥部分長0.3m，用粘土筑。第1個(gè)孔裝兩個(gè)雷管，采用毫秒延時(shí)雷管，從內(nèi)側(cè)起，分排爆破，最后兩排同時(shí)爆破。

危石爆破前，先清理施工現(xiàn)場的松散部位，查看險(xiǎn)情，劃定當(dāng)次爆破的范圍。對危石的裂縫進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)大的變化隨時(shí)停止施工。

方案的利弊。利：①工期短，能將伸出的危險(xiǎn)部位一次爆完；②大塊巖石能爆碎在70cm以內(nèi)，減少其危害；③采用毫秒延時(shí)分段爆破，震動(dòng)小，沖擊波??；④覆蓋土工格柵能防止飛石飛散。弊：爆破后危石大部分不可避免的將滾落至懸崖下。

（2）第二處危石采用密集分層爆破

采用小炮、解炮將石柱按層解小，每層厚度控制在1m內(nèi)，爆炮打眼時(shí)略向機(jī)場中心線側(cè)傾斜，破出的石料會(huì)飛向機(jī)場內(nèi)側(cè)。技術(shù)參數(shù)按第一處危石爆破的技術(shù)叁數(shù)。

爆破完后，用挖機(jī)將爆破松動(dòng)的石塊往機(jī)場內(nèi)側(cè)鉤，不形成大的滑落?？刂泼看伪频纳疃群兔娣e，減少震動(dòng)。

方案的利弊。利：不會(huì)有大的石塊滾落至懸崖下。弊：進(jìn)度較慢，費(fèi)用高。作業(yè)人員施工難度增大，對作業(yè)人員安全要求高。擔(dān)心分層爆破時(shí)底部松動(dòng)造成整個(gè)石柱垮塌。

2.3 施工順序

處理危石時(shí)應(yīng)先處理第二處，第二處爆破至底部土方施工面后再處理第一處。

2.4 施工人員的安全

兩處危石處理時(shí)操作的施工人員十分危險(xiǎn)，必須采取安全措施施工。

操作人員打眼、裝藥、防護(hù)時(shí)必須系安全帶。在危石內(nèi)側(cè)5m，選一平整處，打眼2m深，將5m長鋼架管插入底部，伸出3m。將安全帶綁緊在鋼管上。若施工時(shí)危石滑落，綁緊的安全帶能將操作人員拉在懸崖邊，保證人員安全。特別危險(xiǎn)部位可將挖機(jī)停在懸崖邊安全位置，將挖機(jī)斗伸到懸崖上，操作人員的安全帶系在挖機(jī)上，人站在挖機(jī)斗上施工。

3 防護(hù)方案

①主動(dòng)防護(hù)：起爆破前，用土工格柵覆蓋防飛石；②被動(dòng)防護(hù)：在半山腰緩坡處設(shè)兩道防護(hù)溝攔截滾石。

3.1 土工格柵覆蓋

在危石爆破時(shí)，爆破打好炮眼裝完藥后，在上面覆蓋一至兩層土工格柵（土工格柵是一種30cm正方形連接的膠帶，內(nèi)含5根小鋼絲，縱向拉力達(dá)30kN）。土工格柵四周伸出爆破區(qū)10～16m，靠懸崖邊也必須伸出5m垂下懸崖，在機(jī)場內(nèi)側(cè)用鐵絲連接并綁在一根固定的鋼桿上，防止爆破時(shí)沖到懸崖下。起爆后，格柵能有效地?cái)r住爆碎的飛石飛到懸崖外（見圖4）。

圖4

3.2 設(shè)第一道防護(hù)溝

第一道防護(hù)設(shè)在懸崖底部，在較平坦地帶開挖一條防護(hù)溝，將挖溝土堆在溝外側(cè)壓實(shí)，形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)土質(zhì)擋墻。以攔截懸崖邊落下的石塊，保證下方村民及農(nóng)作物的安全。

防護(hù)溝形式見下圖，在現(xiàn)有防護(hù)溝的基礎(chǔ)上征地寬約12m，靠施工場地內(nèi)側(cè)挖一條5m寬3m深的溝，挖溝土培于外側(cè)形成一個(gè)高3m寬4m的土質(zhì)擋墻，用機(jī)械將土質(zhì)壓實(shí)，擋墻頂寬約50cm，呈緩坡以排積水并可供人畜行走。在部分危險(xiǎn)地段（主要觀察石塊落下的軌道部位）適當(dāng)用砂袋堆碼，盡量不讓危石從土質(zhì)擋墻頂部翻過。土質(zhì)擋墻每隔40m做一個(gè)排水孔，讓雨天溝內(nèi)不積水。擋墻坡腳處如不平坦，采用超挖做成反坡形式，保證坡腳穩(wěn)定。此處挖防護(hù)溝長300m。

挖防護(hù)溝必須觀察防護(hù)溝與懸崖底間的地形，若發(fā)現(xiàn)有突出部分，此處應(yīng)削平或挖低，防止石塊滾落此處形成跳板飛過防護(hù)溝。

要及時(shí)加寬加深并清理溝內(nèi)石渣，恢復(fù)其攔截作用。防護(hù)溝是否增加掛網(wǎng)攔截滾石防護(hù)，主要根據(jù)實(shí)際地形確定。

根據(jù)以前的經(jīng)驗(yàn)，第一道防護(hù)溝能夠攔截懸崖落下石塊的85%（見示圖 5）。

3.3 設(shè)第二道防護(hù)溝及砂袋擋墻

第二道防護(hù)設(shè)在220kV電線鐵塔上方。根據(jù)現(xiàn)場地勢、地形在鐵塔上方約30m處竹林內(nèi)設(shè)一道防護(hù)溝及砂袋擋墻。長約50m，寬8m，先將地基修平，堆碼一個(gè)寬3m，高約5m的砂袋擋墻。將擋墻內(nèi)側(cè)的土挖低，形成一個(gè)寬3m，深1m的防護(hù)溝，滾落至此的石塊經(jīng)防護(hù)溝消力后彈在砂袋擋墻內(nèi)側(cè)。根據(jù)危石處理的危險(xiǎn)情況，隨時(shí)加高、加寬砂袋擋墻（見圖6）。

4 危石清除

如果危石處理不當(dāng)將整個(gè)垮塌或雨水沖刷自然滾落，對懸崖下的村民、電線鐵塔、果樹、民房及房內(nèi)財(cái)產(chǎn)等造成危害。

圖5

圖6

（1）危害最大的是造成人員傷亡。經(jīng)常有村民在果林內(nèi)勞作。懸崖邊危石清除期間，有石塊滾落山下不可避免，采取有力措施只是最低限度地減少。因此為確保安全，還安排安全員，在各路口設(shè)卡和設(shè)置安全警示牌，日夜值班，在村內(nèi)顯要位置張貼安全告示，并發(fā)放到每個(gè)農(nóng)戶手里，使村民人人知曉，并作好村民的安全思想工作，在排危期間山底下的村民全部組織撤離到安全地帶，爆破后視情況可返回村里，最靠近危險(xiǎn)區(qū)的四戶農(nóng)戶暫時(shí)搬離農(nóng)舍，直到危險(xiǎn)排除。村民不準(zhǔn)進(jìn)入警戒區(qū)域。

（2）第二大危害是懸崖底部的500kV高壓供電線路。若供電線路中斷，將造成南丹、大廠等縣市大面積停電，各大小礦、工廠全部將停工而造成巨大損失，關(guān)乎民生。電線鐵塔距危石處有360m，我們的爆破飛石可控制在300m范圍內(nèi)，再加上危石爆破時(shí)頂部覆蓋土工格柵，飛石不會(huì)對供電線路造成危害。但較大的石塊從山坡滾下后如擊中電線鐵塔中間部位，會(huì)造成鐵塔的倒塌。按我們的爆破方法，爆碎的石塊一般可控制在80cm以內(nèi)，滾落下后第一道防護(hù)溝能攔截下85%，第二道防護(hù)砂袋能攔截余下的石塊。同時(shí)還應(yīng)申請供電部門對可能出現(xiàn)的危害作出應(yīng)急處理預(yù)案。

（3）第三是對果樹、民房內(nèi)的財(cái)產(chǎn)的危害。若石塊滾下將造成果樹的毀壞，民房的垮塌及房內(nèi)財(cái)產(chǎn)的損失。應(yīng)安排專人清點(diǎn)毀壞數(shù)量，按國家標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)賠償。

5 注意事項(xiàng)

（1）懸崖危石施工必須嚴(yán)格按《爆破安全規(guī)程》操作。施工時(shí)的安全防護(hù)工作一定要嚴(yán)格。

（2）施工期間懸崖下要?jiǎng)澏ǚ前踩珔^(qū)，絕對不準(zhǔn)有閑雜人員入內(nèi)。協(xié)調(diào)由當(dāng)?shù)卣?、村委牽頭，做好村民的思想工作。

（3）懸崖下靠近危險(xiǎn)區(qū)域的居民必須遷出非安全區(qū)。

6 效果分析

河池機(jī)場場道工程懸崖邊危石處理采用爆破技術(shù)與防護(hù)措施相結(jié)合，無一安全事故發(fā)生，達(dá)到原來技術(shù)方案設(shè)計(jì)目的，該項(xiàng)技術(shù)方法簡單易行，不僅便于操作，而且安全可靠，效果顯著，對于類似工程具有很強(qiáng)的實(shí)用性，可用于邊坡工程危石處理擬定的技術(shù)方案之一。

U445.4

A

1004-7344（2016）12-0246-02

2016-4-7

韋揚(yáng)?。?977-），男，中級(jí)工程師，本科，主要從事水利工程檢測、試驗(yàn)及水利工程施工監(jiān)理工作。