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1、水平深孔控制爆破安全控制在广陕高速公路危岩处理中的应用张儒山（四川省成绵（乐）高速公路建设指挥部)提要： 广陕高速公路 K23+240K23+290 段为古滑坡残留体，设计采用清方减载、前缘设置预应力垫墩锚索的综合处治措施对滑坡体进行加固处理。在滑坡体西侧（广元侧）中部进行爆破作业时，因爆破振动导致滑体中部的上面两层岩体坡脚处产生局部崩塌、滑落，形成顺倾危岩体。为确保施工爆破作业安全、二专路安全、老 108 线安全及周边邻近建筑物等设施安全，通过采用水平深孔控制爆破技术实现了危岩体的一次爆破处理。 本文作者就建设时期采取的爆破作业安全管控措施作简要介绍。1 工程概况广陕高速公路 K23+240
2、K23+290 段为古滑坡残留体，滑体为巨块石燧石灰岩，后缘薄前缘厚，厚度为 24.538.8m，滑床为龙潭组含煤炭质页岩，滑坡主滑方向 324340，滑面角 3033，为牵引式顺层滑坡。滑坡体为现状稳定的地质体。在建的广陕高速公路主线在滑坡体中部以路堑形式通过，朝天互通立交匝道在滑坡体中前缘以深挖的形式通过，对滑坡体稳定不利。设计采用清方减载、前缘设置预应力垫墩锚索的综合处治措施对滑坡体进行加固处理。为从上至下实施清方减载，在滑坡体中部进行爆破作业修筑施工便道时，因爆破振动导致滑体中部的上面两层岩体崩塌、滑落，形成了沿原滑坡方向约20m 宽的沟槽，使古滑坡残留体中上部的两层岩体的坡脚被破坏。
3、该范围内岩体的自稳性因此受到严重削弱，很可能在爆破振动、雨水渗透等作用下滑，由此形成不安全隐患，如图 1。 图 1 青咀子危岩照片1.1 危岩处理区工程特点危岩孤立地位于坡度约 30的山坡中部，处理的区域沿主滑方向斜长约65.7m（水平长度 57.1m） ，最大宽度约 34.5m，垂直高度约 12m，总体积约 2万 m3。危岩体的形状尺寸如图 2、图 3 所示。图 2 青咀子危岩沿滑动方向纵断面图图 3 青咀子危岩平面图青咀子危岩表面岩体大多被风化溶蚀，纵横裂隙发育，呈块状结构。覆土层极薄，已侵入裂隙和岩体层面内。危岩东侧几乎呈 90的陡坡，且岩体层面略微向东北侧倾斜。危岩西侧紧邻冲沟，地形坡
4、度约 6570，顶部坡度较缓，下部则呈直立状，坡面局部有灌木丛。岩体层里面清晰可见。危岩南侧岩体裸露，层理较发育，基本无植被。该处为危岩体的最高点，四面临空，危岩体层理发育，并有两个明显的贯通层面，层面上可见泥浆痕迹。垂直于层面的节理裂隙较发育，已将危岩体切割为碎块状结构。1.2 危岩体周边环境状况危岩体周边环境状况如图 4 所示。危岩体位于山坡中部，与山脚处 G108线直线距离约 140m，与上部 G108 二专线相距约 100m。G108 线的路基下挡墙顶部边缘埋设有朝天区专用供水管线，也是城区唯一的水源管线，区政府要求在施工过程中要确保专用供水管线的安全。危岩体西北侧为在建广陕高速公路工
5、地，正进行顺倾路堑边坡的加固施工，其下侧为已搬迁的居民平房。山谷底部为潜溪河，河对面散布有民房，民房与危岩体的水平距离约 380m，最近的民房为 150m，爆破体距朝天区城区约1000m，是朝天区政治、经济中心，每天有 2 万人左右在此工作和生活。危岩体东侧约 300m 有民房。图 4 青咀子危岩周边环境状况示意图2 危岩体爆破方案确定2.1 危岩体爆破的难点分析针对危岩体处理区复杂的工程地质、地形条件和环境状况以及工程爆破质量的要求，危岩体爆破的难点主要体现在如下几个方面。经现场踏勘，古滑坡危岩体内层理和裂隙比较发育，特别是危岩体上部表层裂隙极为发育，岩体破碎，几乎呈散体结构。考虑到危岩体稳
6、定性差，随时有滑坡或塌方的可能，如从危岩体顶面布置垂直孔或倾斜孔，钻孔作业安全性得不到保证，容易造成施工安全事故。危岩体东侧（棋盘关一侧）为高度 20 多米的陡崖，且岩体层面略微向该方向倾斜，在这一侧搭设钻孔排架不仅需要修筑便道、施工难度大，而且安全性差。倘若在危岩体南侧（危岩体最高点区域）进行从上而下的钻孔爆破处理，需要分区域实施多次爆破作业，在危岩体稳定性较差的条件下，很可能引起危岩体下部未爆破区域的滑落、崩塌，形成次生灾害。倘若采取一次性爆除危岩，其最大钻孔长度达到 60m 以上，钻孔效率低，孔内炸药的爆轰稳定性差，且也需要通过爆破取石的方法修筑施工便道，在现有的地形条件下难以实施。由于
7、要求危岩体下方 G108 线的路面及其路肩的专用供水管尽可能不能被爆破后滑落的岩块砸坏，整个危岩体须充分破碎，防止巨型岩块砸坏路面及专用供水管线。此外，危岩体爆破须严格控制爆破飞石及爆破震害，保证周边的民房安全。尽管周边民房与危岩体相距 150m 以上，但考虑到危岩高程大于临近的民房，控制个别飞石的危害就更为重要，且要求最近民房处的地面爆破振动强度须控制在 0.52.0cm/s 以内。鉴于危岩体四周的边坡较高，稳定性较差，为保证施工安全，需对危岩变形进行实时监测，并布置好紧急情况下的撤离通道及相应的应急预案。2.2 危岩体爆破方案确定因危岩处理的一次爆破量达 2 万立方米，爆破炸药量达到 68
8、 吨，指挥部为做好安全控制，要求承建单位攀枝花桥梁公司必须找具有专业资质的爆破设计作业单位进行专项设计。承担爆破设计单位是成都理工学院，他们充分结合爆破作业要求及业主、地方政府提出的安全控制目标，提出了“采用孔径90mm 的水平深孔加强松动弱松动微差控制爆破方案，一次性爆破破碎全部危岩体”的爆破方案，后经当地政府、公安部门、及有关管理单位专题召开评审会后正式予以确认。3 爆破作业安全控制措施3.1 起爆方法本次爆破设计采用非电导爆管孔外排间等间隔毫秒延迟的分段并串联起爆方法。3.2 爆破作业安全管控措施指挥部对此次爆破工作高度重视，积极同地方政府联系，成立了以地方政府分管交通副区长为组长的爆破
9、作业管控小组，并召开多次会议进行研究布署和落实。3.2.1 加强宣传，确保爆破作业 1 小时时段无人员、车辆通过管控区。朝天电视台、朝天人民广播电台提前三天通过电台、广播向当地群众播放严禁人员和车辆通行时段；3.2.2 公安、消防、交通组织相关力量到道口进行人员、车辆管控，地方老 108线管制路段为南至明月峡收费站、北至龙洞背收费站；二专路交通控制由高速交警、高速路政将车辆堵截在龙洞北到明月峡收费站外；3.2.3 组织乡镇村组干部进入农家，将他们从房屋内转移到爆破点外五百米以外安全距离；3.2.4 对沿老 108 线布设的朝天段供水管线路上方铺设两层 1 米厚砂袋，以减缓爆破落石对管道的冲击力
10、，尽量避免破坏供水管道；3.2.5 配备统一的通讯工具对讲机 10 只，确保指令统一准确；3.2.6 为老 108 线上加铺 1 米厚的砂袋，以减缓落实对路面的冲击力，实现爆破作业后能尽快清运，抢通道路；3.2.7 重新开建一条便道，以供老 108 线被爆破体堵塞后地方车辆能够正常通行；3.2.8 在主要作业区和警示区及安全管控点制作安全管制通告；4 爆破效果青咀子危岩体于 2010 年 3 月 31 日实施爆破处理，图 8 为起爆瞬间的照片，图 9、图 10 分别为已爆破的危岩的堆积体照片。爆破过程中，个别爆破飞石被控制在约 50m 范围内，未对周边民房安全造成任何影响；距危岩体爆区不足10
11、0m 处的新浇筑的预制梁也没有受到爆破振动的影响。爆破后，危岩体碎块大多坍落在爆区周边 1015m 范围内，爆破块度多小于 1m（图 9 所示） ，仅有个别大块塌落于东侧斜坡上（图 10 所示） ，朝天区供水主管线未受到任何影响。图 8 危岩体爆破时起爆瞬间照片图 9 危岩体爆破后照片图 10 危岩体爆破照片5 结语在高速公路修建中采用适当的安全爆破技术往往能被人重视，然而如何组织好安全管控工作确没有现成的样本，这就需要建设者在施工的过程中要充分的同地方政府加强沟通，并结合项目实际安全管理特点，有计划、有布骤地进行安排和组织。始终坚持“安全第一，预防为主”的安全生产方针，以人为本，安全优先，安全才是最大的效益。本次爆破取得了较好的经济效益和安全管控效果，其成功实践可为类似工程提供借鉴和参考。
