河池飛機場工程懸崖邊危石處理技術

韋揚省

（廣西河池水利電力勘測設計研究院 廣西河池市 547000）

河池飛機場工程懸崖邊危石處理技術

韋揚省

（廣西河池水利電力勘測設計研究院 廣西河池市 547000）

河池機場地處云貴高原邊緣，地形、地貌、地質結構非常復雜，高擋墻和高邊坡開挖防護工程較多、范圍大、技術難度高，其中，場道工程的懸崖巖石爆破安全施工，無論是從技術上還是從組織管理上，都是極大的挑戰。河池機場懸崖邊的爆破總長2285m，機場圍界長7450m，占機場圍界的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，山腳下架設有500kV輸電線路和鐵塔，爆破危險性很大，難度很高，通過采用懸崖邊危石處理技術，為工程施工安全、保證工程進度起到了關鍵作用。本文對該技術進行了詳細介紹和總結，可供類似工程參考。

懸崖邊危石；處理技術；河池飛機場工程

1 工程概述

河池機場是一座單向跑道的民用機場，地處云貴高原邊緣，地形、地貌、地質結構非常復雜，高擋墻和高邊坡開挖防護工程較多、范圍大、技術難度高。場道工程于2009年1月動工，2010年5月完工。河池機場場道工程中涉及懸崖邊危石的爆破總長有2285m，危石區在海拔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，特別危險中的危險有兩處：

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，并且與內側相連處有兩道約2cm的裂縫，特別危險（見示圖1）。

圖1 危石1側面示意圖

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

圖2 危石2側面示意圖

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

2 懸崖邊危石處理技術方案設計

對于技術方案的設計，總的目標是既要把懸崖邊臨空危石清除，又要使爆破產生的眾多滾石分解成小塊，以減小其勢能和動能，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爆破后不會造成工程地質災害隱患；④盡可能減少爆破產生沖擊波；⑤確保技術方案實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，炮眼打至距整個石塊底部以上0.5m左右（可采用將幾個眼打穿，推算危石厚度，周圍的眼按危石的厚度減小0.5m，嚴格控制），孔徑為40mm，用藥量根據實際情況確定。打好炮眼裝完藥后，在上面覆蓋一至兩層土工格柵防護。對伸出部分危石全部打眼、裝藥，一次爆破。使整個危石一次爆成小塊滾落至懸崖下，落在防護溝內。

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，靠機場中心方向必須挖空，能防止整個危石爆碎后全部滾落至懸崖下（見示圖3）。

圖3 危石爆破區玉面圖

②藥結構：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個孔裝兩個雷管，采用毫秒延時雷管，從內側起，分排爆破，最后兩排同時爆破。

危石爆破前，先清理施工現場的松散部位，查看險情，劃定當次爆破的范圍。對危石的裂縫進行觀察，發現大的變化隨時停止施工。

方案的利弊。利：①工期短，能將伸出的危險部位一次爆完；②大塊巖石能爆碎在70cm以內，減少其危害；③采用毫秒延時分段爆破，震動小，沖擊波小；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，爆炮打眼時略向機場中心線側傾斜，破出的石料會飛向機場內側。技術參數按第一處危石爆破的技術叁數。

爆破完后，用挖機將爆破松動的石塊往機場內側鉤，不形成大的滑落。控制每次爆破的深度和面積，減少震動。

方案的利弊。利：不會有大的石塊滾落至懸崖下。弊：進度較慢，費用高。作業人員施工難度增大，對作業人員安全要求高。擔心分層爆破時底部松動造成整個石柱垮塌。

2.3 施工順序

處理危石時應先處理第二處，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

兩處危石處理時操作的施工人員十分危險，必須采取安全措施施工。

操作人員打眼、裝藥、防護時必須系安全帶。在危石內側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。特別危險部位可將挖機停在懸崖邊安全位置，將挖機斗伸到懸崖上，操作人員的安全帶系在挖機上，人站在挖機斗上施工。

3 防護方案

①主動防護：起爆破前，用土工格柵覆蓋防飛石；②被動防護：在半山腰緩坡處設兩道防護溝攔截滾石。

3.1 土工格柵覆蓋

在危石爆破時，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，內含5根小鋼絲，縱向拉力達30kN）。土工格柵四周伸出爆破區10～16m，靠懸崖邊也必須伸出5m垂下懸崖，在機場內側用鐵絲連接并綁在一根固定的鋼桿上，防止爆破時沖到懸崖下。起爆后，格柵能有效地攔住爆碎的飛石飛到懸崖外（見圖4）。

圖4

3.2 設第一道防護溝

第一道防護設在懸崖底部，在較平坦地帶開挖一條防護溝，將挖溝土堆在溝外側壓實，形成一個標準土質擋墻。以攔截懸崖邊落下的石塊，保證下方村民及農作物的安全。

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

挖防護溝必須觀察防護溝與懸崖底間的地形，若發現有突出部分，此處應削平或挖低，防止石塊滾落此處形成跳板飛過防護溝。

要及時加寬加深并清理溝內石渣，恢復其攔截作用。防護溝是否增加掛網攔截滾石防護，主要根據實際地形確定。

根據以前的經驗，第一道防護溝能夠攔截懸崖落下石塊的85%（見示圖 5）。

3.3 設第二道防護溝及砂袋擋墻

第二道防護設在220kV電線鐵塔上方。根據現場地勢、地形在鐵塔上方約30m處竹林內設一道防護溝及砂袋擋墻。長約50m，寬8m，先將地基修平，堆碼一個寬3m，高約5m的砂袋擋墻。將擋墻內側的土挖低，形成一個寬3m，深1m的防護溝，滾落至此的石塊經防護溝消力后彈在砂袋擋墻內側。根據危石處理的危險情況，隨時加高、加寬砂袋擋墻（見圖6）。

4 危石清除

如果危石處理不當將整個垮塌或雨水沖刷自然滾落，對懸崖下的村民、電線鐵塔、果樹、民房及房內財產等造成危害。

圖5

圖6

（1）危害最大的是造成人員傷亡。經常有村民在果林內勞作。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，在各路口設卡和設置安全警示牌，日夜值班，在村內顯要位置張貼安全告示，并發放到每個農戶手里，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，最靠近危險區的四戶農戶暫時搬離農舍，直到危險排除。村民不準進入警戒區域。

（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，再加上危石爆破時頂部覆蓋土工格柵，飛石不會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，滾落下后第一道防護溝能攔截下85%，第二道防護砂袋能攔截余下的石塊。同時還應申請供電部門對可能出現的危害作出應急處理預案。

（3）第三是對果樹、民房內的財產的危害。若石塊滾下將造成果樹的毀壞，民房的垮塌及房內財產的損失。應安排專人清點毀壞數量，按國家標準及時賠償。

5 注意事項

（1）懸崖危石施工必須嚴格按《爆破安全規程》操作。施工時的安全防護工作一定要嚴格。

（2）施工期間懸崖下要劃定非安全區，絕對不準有閑雜人員入內。協調由當地政府、村委牽頭，做好村民的思想工作。

（3）懸崖下靠近危險區域的居民必須遷出非安全區。

6 效果分析

河池機場場道工程懸崖邊危石處理采用爆破技術與防護措施相結合，無一安全事故發生，達到原來技術方案設計目的，該項技術方法簡單易行，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的實用性，可用于邊坡工程危石處理擬定的技術方案之一。

U445.4

A

1004-7344（2016）12-0246-02

2016-4-7

韋揚省（1977-），男，中級工程師，本科，主要從事水利工程檢測、試驗及水利工程施工監理工作。