高位危巖體治理采取的安全風險管控措施

張 國 平

(中國水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 610081)

1 概 述

楊房溝水電站是國內首個采用EPC模式建設的百萬kW級水電工程，壩區為典型的高山峽谷地貌，兩岸自然邊坡高陡，左岸邊坡開挖高度達385 m，右岸邊坡開挖高度為359 m，壩頂高程以上的邊坡開挖最高達230 m，居國內工程前列。

壩區兩岸坡面巖體節理發育，花崗閃長巖卸荷作用明顯，巖體局部松動，山脊突出或邊坡陡峻的局部塊體形成了危巖體或危石群。踏勘發現，樞紐區危巖體量多面廣，達97處，其中開挖線外64處，開挖線內33處，穩定性差，施工難度大，安全風險高，地質災害危險性評估級別為一級。

根據所制定的技術措施，對開挖邊坡范圍外的危巖體主要采取開挖清除、隨機錨桿(錨筋樁、1 000 kN預應力錨索) 、噴C25混凝土 、混凝土框格梁 、排水孔 、防護網(GNS2型主動防護網、RX1-075型被動防護網 )、擋渣墻等措施進行處理。施工中主要面臨的危險因素包括高邊坡物體打擊、吊索等機械傷害、危石、高排架坍塌、高處墜落、松散體坍塌、滑坡、觸電、森林火災等，復雜多樣，發生頻率較高，危害十分大。

2 施工現狀調查

2.1 類似大型水電工程高邊坡隱患統計分析

施工前，技術人員對國內同類型水電工程高邊坡施工隱患開展了調查分析。

調查結果表明：類似水電站高邊坡危險因素波動影響頻率為：高處墜落為23%，危石為21%，物體打擊為19%，比重占前列，影響較大。

2.2 楊房溝水電站高邊坡危巖體治理存在的隱患調查

技術人員結合楊房溝水電站壩區高邊坡特點，通過現場踏勘、資料查閱，統計出了施工安全隱患率，其中危石為25%，物體打擊為22%，高處墜落為16%，比重較大。

因此，只有降低危石、物體打擊、高處墜落等波動頻率及影響深度，才能有效保障施工現場安全生產。

3 原因分析

針對高邊坡危巖體治理危石、物體打擊、高處墜落等危險波動頻率高的問題，技術人員運用 “魚刺圖”，按照人、材、機、環、法、測六個方面進行了分析(圖1)。

通過對上述因果圖進行分析得知，導致危石隱患的末端因素有10項：(1)安全意識差，培訓不到位；(2)排查、危石處理不徹底；(3)混凝土噴護厚度不合格；(4)錨桿深度、方向不合格；(5)混凝土人工拌和不均勻；(6)巖石基礎面裸露時間長、卸荷；(7)坡高路陡，條件惡劣、施工布置困難；(8)爆破震動影響；(9)地質監測評估不全；(10)現場監控不徹底。

技術人員對以上因素逐一分析，最終確定了對危石、物體打擊、高處墜落影響最大的三大因素：(1)排查、危石處理不徹底；(2)錨桿錨固深度、方向不滿足要求；(3)巖石基礎面裸露時間長。

4 降低安全風險措施的實施

圖1 魚刺圖

針對楊房溝水電站高邊坡危巖體治理排查不徹底、錨噴支護不合格、巖石基礎面裸露卸荷等安全管控問題，技術人員以預防為主的管理思路，制定了一系列措施并予以實施，降低了安全風險。

4.1 開展“地毯式”專業排查，計劃措施執行到位

楊房溝水電站高邊坡危巖體量多面廣，地質結構復雜，施工環境惡劣，安全風險復雜多樣，發生頻率高，破壞性大。作業人員及設備主要面臨的危險：危巖體治理高排架及懸臂棧橋坍塌、材料吊運纜索斷繩及落物傷人、高處墜落、邊坡飛石、滾石及掉塊傷人、觸電、森林火災等。為降低安全風險，項目部組織專業技術人員開展“地毯式”排查，排查一處、記錄一處、措施落實一處、銷項一處；評估危險等級、影響程度，明確措施計劃，落實責任人，限期治理到位，做到不疏漏、不走過場。

4.2 加強錨噴支護質量

危巖體開挖、清除后，主要采取錨桿、錨筋束、掛網噴C25混凝土淺層支護及錨索深層支護方式。

對裂隙發育及斷層埋置較淺或塊體呈鑲嵌結構的個別危巖體(塊)，主要采取錨桿或錨筋樁、或錨桿、錨筋樁及掛鋼筋網噴護方式。先采用C25混凝土初噴封閉，厚5 cm，再掛設φ8@15 cm×15 cm鋼筋網，覆噴C25混凝土，厚度為10 cm。

對斷層埋置較深、范圍較大的危巖體(群)，除采取錨桿、錨筋樁、掛網噴等淺層支護外，另外增加了預應力錨索深層支護。

支護措施由技術人員結合現場實際情況確定，制定驗收標準后嚴格監控記錄，完成后及時組織驗收評估，確保過程受控、質量合格。

4.3 對危巖體基巖面及時實施封閉支護

危巖體在坡面清理過程中，由地質、安全、技術、施工人員及時組織現場檢查，及時驗收，及時封閉基巖面，避免其因裸露時間過長造成的卸荷、抬動、松弛情況，落實一處、記錄一處、評估驗收一處、銷項一處，確保過程受控。

4.4 建立并執行標準化管理

(1)兩個手冊。制定并執行“兩個手冊”：《安全文明施工標準化手冊》《施工作業人員安全技術操作規程手冊》。

(2)兩個規劃。制定并執行“兩個規劃”： 《安全文明生產實施規劃》《安全專項措施規劃》。

(3)七個臺賬。制定并執行“七個臺賬”：《安全生產費用臺賬》《安全教育培訓臺賬》《安全技術交底臺賬》《安全隱患排查與整治臺賬》《特種設備和人員的管理臺賬》《設備設施及車輛的使用維護保養臺賬》與《強條檢查臺賬》。

(4)高邊坡作業“四排查”方案。制定并執行高邊坡作業“四排查”方案，主要包含人員狀態排查、勞動防護用品排查、作業前周邊環境排查、作業過程周邊環境排查。以上四項須經檢查合格方可進入作業流程。

5 實施效果

楊房溝水電站壩區左、右岸高邊坡危巖體共計97處，目前已處理94處，治理率達96.9%，剩余工程量已有計劃措施，預計于2018年全部完成。危巖體治理歷時兩年半時間，未發生一起危巖體治理安全事故。

在楊房溝水電站大壩高邊坡危巖體治理中，技術人員圍繞可能造成安全問題的“人員、機械、材料、方法、環境、測量”六大因素，以隱患出現頻率較高的危石(25%)、物體打擊(22%)、高處墜落(16%)為重點，查找了影響較大的要因，切實堅持預防為主的管理思路，從關鍵環節入手，采取有針對性的技術措施，有效降低了危巖體治理的安全風險。根據目前隱患出現頻數繪制出的餅狀圖見圖2。

圖2 高邊坡施工隱患頻率餅狀圖

楊房溝水電站大壩高邊坡危巖體治理取得的效果：隱患出現頻率較高的危石由25%降至5%，物體打擊由22%降至10%，高處墜落由16%降至10%，有效地保障了施工現場安全生產。高邊坡危巖體施工以來，未出現人員傷亡事件，實現了人員傷亡事故的發生率為“0”的目標。

6 結 語

楊房溝水電站大壩高邊坡危巖體量多、面廣，總計達97處，穩定性差，施工難度大，安全風險高，地質災害危險性評估級別為一級，作業人員及設備面臨的危險因素復雜多樣。在EPC模式下，設計與施工整合聯營，優勢互補，針對錯綜復雜的施工條件，技術人員通過對國內同類工程的信息掌握，結合該工程特點，梳理出對安全波動影響較大的危石、物體打擊、高處墜落等危險因素，并從人、機、環、法、測等方面分析原因，逐一確認要因，制定出切實可行的對策并予以實施，有效降低了危石、物體打擊、高處墜落等主要危險因素的波動影響頻率，實現了高邊坡危巖體治理安全零事故目標。其實施效果獲得了各級檢查機構及專家的高度評價，所取得的經驗對同類工程高邊坡預裂爆破開挖施工具有借鑒意義。