1贵州众士平安注册安全工程师有限责任公司；2遵义腾达爆破工程有限责任公司
摘要：某公路改扩建工程部分公里段临近大型危岩体和水电站大坝，除需保证电站的正常运行外，还需保证施工中不影响地质灾害区危岩体的稳定性，因此必须对该公路段施工阶段进行安全风险评估，并根据风险、经济成本和工期及技术要求等综合情况提出对策。
关键词：危岩体；风险评估；管控
1 工程概况
某公路改扩建工程K13+200~K15+760段西南侧临近地质灾害区危岩体，该地质灾害区危岩体体量大，高差达300米，顶部和中上部岩体开裂，山体无便道通往顶部，下方有村庄和大型水电站，房屋较多。
道路施工点K15+088、路基高程1063.8，施工点距离危岩体水平距离325米；道路施工点K15+350、路基高程1059.926，施工点距离危岩体水平距离422米；道路施工点K15+480、路基高程1056.382，施工点距离危岩体水平距离443米；道路施工点K15+570、路基高程1064.424，施工点距离危岩体水平距离482；道路施工点K15+760、路基高程1074.420，施工点距离危岩体水平距离667米；原设计石方为爆破开挖。
考虑到地质灾害区危岩体存在滑坡、落石等不良地质灾害，对下方居民人身安全、财产安全产生极大危害和社会影响，因此在道路施工前，应查清该区地层岩性、地质构造、水文、地震等条件并结合设计、施工工艺、工程成本、当地经济水平制约等综合情况，对危岩体进行有效安全风险分析和评估。
图2 危岩体顶部
2 区域地质特征
2.1 地形地貌
区域地形为峡谷，地表多为灰岩，出露基岩灰岩、板岩，覆盖层厚薄0.5~2m不均，局部见基岩出露。境内最高点海拔为1679.3m，最低点海拔为760m，平均海拔1250m。具有低纬度、高海拔的地理位置特点。项目区公路沿线地质构造发育，地貌以溶蚀浸蚀低山峰丛和槽谷为主，碳酸盐岩广布，属典型的喀斯特地貌。
危岩体裂隙发育，岩壁陡直，局部反坡，硬度在Ⅳ~Ⅵ级之间。岩体长期处于风化状态，导致了裂隙溶蚀发育，并向危岩体发展。危岩体在自身重力和外界作用条件下，逐步沿潜滑面的作用力大于自身结构中的抗滑动阻力时，就会产生危岩崩塌。
2.2 水文、气象
区内东、南、西三面环水，河流属乌江水系，水量资源径流年总量 77 亿立方米。境内己建成东风水电站、洪家渡水电站、索风营水电站等大中型水电站。百余个天然湖泊分布在县南部和西南部，被誉为贵州省三大湖群之一。地下水类型为基岩裂隙水，小于1L/S，地表水不发育。
黔西县的气候属亚热带温暖湿润气候，类型多样，四季分明，水热同季，雨量较为充沛。多年平均气温14.2℃，最低月平均气温3.3℃（1 月），最高月平均气温23℃（7 月），极端最高气温35.4℃，降雨量1087.5 毫米、日照时长1066.9 小时、无霜期271 天，三伏无酷暑、三九不严寒。冬无严寒，夏无酷暑。
2.3 地震
根据国家地震局2015年发布《地震动参数区划图》（GB18306—2015），区内地震动反应频谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度小于0.05g，地震基本烈度小于Ⅵ级。公路构筑物应按抗震设计有关规范规定执行。
2.4 不良地质现象
区内不良地质现象主要为滑坡、岩溶和危岩落石。其中滑坡分布范围较广，多分布于斜坡表层，破坏形式以雨水冲刷下的坍滑为主，一般规模较小，均为土质，易处理。危岩落石则主要分布于陡峻的斜坡地带，岩体受构造节理切割控制，在自重和外力作用下发生崩落，危及生命及财产安全。
2.5 经济成本等情况
该不良地质危岩体清除费用估算1亿元，如搬迁危岩体下村庄费用估算0.7~0.8亿元。
3 风险评估方法
风险评估包括定性方法、定量方法两种。定量方法需收集危岩相关数据，如产状、间距、迹长、裂隙填充物、渗水性、深部主控裂隙面贯通性、张闭情况等，通过传统的勘察方法，工程人员需攀爬至危岩体位置处，采用地质罗盘、卷尺等工具测量危岩体结构面参数，勘察效率低，工作量大，且由于攀爬困难，作业人员危险性很高。近年来出等现了利用无人机摄影和三维激光技术堪察取得危岩相关数据，但技术并未成熟，难以应用在工程实际中，因此本项目采用定性分析法。定性分析法里采用专家调查法进行评估。
安全是受经济水平和技术水平等因素的制约，综合经济成本、工期和工艺技术水平等综合考虑，对该危岩体采取保护不扰动的思路出发进行风险评估和建议。
4风险源普查
从本项目建设条件、结构方案、施工技术和管理四个大方面分别进行风险源普查，并最终形成一个风险源清单，对主要风险源，将进行进一步的深入分析和研究。
4.1 建设条件风险源识别
4.1.1 地震
从以往历次的地震害来看，危岩体易发生失稳发生滑移造成事故。本工程不采用大爆破不会产生人工地震，该项风险在道路建设过程中可不考虑。
4.1.2 强降水等
道路项目建设所在地区降雨量极值为200mm,如降水不及时引排易造成边坡失稳。但在道路施工中不会影响降雨改变。
4.1.3路基施工爆破设计
在道路建设路基土石方开挖设计采用控制性爆破需满足工程，是保证危岩体不失稳，控制爆破振动是危岩体不失稳的根本保证。
4.1.4 路基石方机械开挖
在道路建设路基土石方开挖设计采用机械开挖对本危岩体影响干扰小，属安全的施工工艺。
4.1.5 路基碾压振动影响
路基填筑施工过程，为满足路基的承载能力满足，需要采用压路机进行振动碾压，振动会在一定范围内对附近不稳定物影响较大，也是影响危岩体失稳的重要因素之一，控制好压路机振动是危岩体不失稳的重要保证。
4.1.6 排水实施设置
本项目施工低于地质灾害区和危岩体位置，对危岩体失稳不构成影响。
4.1.7 边坡植被防护
对危岩体区域不产生影响。
4.1.8 各设施施工质量有效控制
严格按照设计和施工工艺要求进行施工，严格控制各项振动实现本质安全的最佳保证。
4.2 施工风险源识别
施工过程中的爆破、路基填筑碾压机械振动对危岩体稳定性产生重大影响，因此存在较大风险，均需进一步计算分析。
4.3 管理风险源识别
项目建成后，爆破振动和路基填筑碾压机械振动不存在，对危岩体的影响可不考虑。
5 风险评估与评价
风险评价是安全风险评估工作的必要环节，其任务是整理风险估测数据，结合风险评估矩阵，判定风险等级。
5.1 风险评估
表1 风险评估汇总表
5.2 风险评价
经分析评估结果，安全的主要风险源为以下：
5.2.1 建设条件风险
（1）地震损伤风险
由于该处不处于强地震带，风险小。
（2）雨季水害、地质灾害风险
地质条件较差，存在不良地质，风险较高；由于地处强降水地区，危岩体本身会发生失稳坍塌。
5.2.2 结构风险
道路建设结构不影响危岩体，风险小。
5.2.3 施工方案风险
1、石方路段爆破开挖风险高，需进行专门设计，严格控制爆破振动。
2、在离危岩体水平距离667米范围内路基石方采用机械开挖，振动对危岩体不构成影响。
3、在离危岩体水平距离667米范围内路基采用振动碾压风险高，需变更设计采用不需振动碾压的路基施工工艺。
5.2.4 施工管理风险
1、在施工未对危岩体范围建立爆破振动、位移和沉降观测体系，风险较高。
2、由于未对危岩体失稳建立预防应急管理措施，风险较高。
6 风险管控
综合本次评估内容及调查结果，针对本项目的建设条件风险、施工风险和管理风险，建议采取如下措施：
（1）在K15+760往大桩号段土石方开挖如采用钻爆法开挖，则需编制《专项爆破施工方案》，危岩体的安全允许振速按保护文物要求控制，即危岩体的安全允许振速不超过0.1cm/s，严格控制爆破振动。
（2）在危岩体水平距离667米范围内路基压实采用压路机振动碾压施工工艺对危岩体失稳风险较高，须修改施工工艺，采用不振动碾压的路基填筑的施工工艺、方法满足路基压实度。
（3）对危岩体建立爆破振动监测和沉降、位移观测监测体系。
（4）建立预防危岩体失稳的应急预防管理措施。
（5）与政府政府和建设等相关单位建立应急预防联络机制。
7 结论
危岩的破坏机理多基于力学角度研究，由于项目工期紧，经费有限，对危岩体的相关力学数据难以短期采集到，所以采用专家调查法围绕该问题进行风险评估和概率预测是较为合适的。经评估后，项目设计变更，K15+760往大桩号段土石方开挖采用冷开挖法，且路基采用无振动碾压工艺，该路段现已完工，对危岩体影响甚小，没有产生落石和崩塌，保证了项目顺利进行。
参考文献
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[7]建筑工程容许振动标准（GB50868-2013）.
[8]爆破安全规程（GB6722-2014）.
杨虎翼(1970-),男，硕士，贵州众士平安注册安全工程师有限责任公司，高级工程师，从事安全工程、爆破工程技术方面工作；贵州 贵阳 550001。
唐小军(1980-),男，硕士，遵义腾达爆破工程有限责任公司，高级工程师，从事采矿和爆破工程技术方面研究；贵州 遵义563000。
论文作者:杨虎翼1,唐小军2
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/12
标签：路基论文; 风险论文; 风险评估论文; 距离论文; 道路论文; 地质论文; 工程论文; 《防护工程》2019年9期论文;