甘肃省兰州公路局兰州公路段730046
摘要:随着我国经济的不断进步,我国高速公路及囯省干线公路的发展随之进入了快车道。伴随发展带来的公路运行安全问题越来越受到重视。柔性防护系统是目前较为常见的一种边坡防护技术,较传统刚性边坡防护技术而言,其具有高强度和强稳定性,逐渐在公路边坡防护中被广泛应用。基于此,本文在介绍了柔性防护系统的分类与其工作原理的基础上,阐述了该技术的施工工艺,为柔性防护系统的应用提供借鉴。
关键词:柔性防护网;边坡防护;施工工艺;主动防护;被动防护
随着我国经济实力的不断增强,国内道路建设行业取得了长足的进步。随着经济的发展,道路工程的数量和建设规模都有了很大的提高,由此,道路的安全性和可靠性成为了人们更加关注的重点,提出了更高的要求。几十年甚至上百年以来,中国传统的公路边坡主要包括砌体边坡防护,喷射混凝土和挡土墙。这些防护边坡和加固技术主要基于提供保护和加固的刚性结构。经过不断的科技创新,边坡防护技术在工程建设的实践中不断发展,但它们逐渐呈现出一些缺点。为了解决这些缺点,SNS柔性网防护技术于20世纪80年代后期出现。该技术已被广泛推广并应用于铁路和高速公路等边坡的保护。柔性防护系统主要由高强度柔性网构成,可避免边坡损坏,落石,风化和剥落,雪崩,爆破和飞石。它广泛应用于高速及囯省干线公路的边坡维护施工中,确保了道路运营的安全性和可靠性。
1工程概况
本文依托某国道易发生落石路段,该路段总长23.858km。经过安全隐患排查发现,该路段K17+500~K17+650右侧、K18+180~K18+300右侧路堑边坡岩石风化严重,易产生落石,存在安全隐患。经过技术人员的研究和探讨,确定上述路段采用柔性边坡防护技术将在不破坏环境的情况下解决边坡风化裂缝开裂问题,同时维持了外观及安全。
2工作原理、分类及构成
2.1系统的工作原理
SNS主动柔性防护系统在工作原理上与喷锚和土钉墙等面层护坡体系具有一定的相似之处,然而,由于柔性防护系统具有柔性特点,能够将施加在系统上的荷载均匀传递到四周,实现整个系统防护能力的充分发挥,在这种情况下,柔性防护系统的荷载能力得到了有效提升,并且对单根锚杆的锚固力要求有了一定程度上的降低。同时,开放性是SNS柔性防护系统的特性之一,因此,这一系统能够实现地下水的自由排放,防止地下水压升高,导致边坡出现失稳现象。除此之外,柔性防护系统对坡面的形态特征也没有特殊要求,对于坡面原本的地貌形态和植被生产条件不会造成破坏,不仅使得边坡系统生态性得到了维护,而且有利于后续人工坡面绿化工作的顺利开展,实现绿色植物的开放生长,充分发挥植物根系对土壤的固定作用,将植物固土与边坡防护系统有机结合起来,大大减少了坡面的破坏和水土流失。
2.2柔性防护系统的分类
根据所使用的功能,SNS柔性保护系统可分为两种类型:主动保护和被动保护。主动柔性防护网由系统锚固定。根据柔性网的特点,柔性网组件由支撑绳和悬挂张力(钢丝绳网或金属丝网格栅)预张紧柔性网,形成整个边坡的连续支撑。预张紧操作使系统尽可能靠近斜坡并形成预应力,该预应力在局部位移或损坏之后形成约束局部岩石运动或靠近原始位置(停留)的预应力,从而实现它的主动保护(加固)功能。
被动柔性防护网是一种灵活的防护网,拦截和存放落石。整个系统由四个主要部分组成,金属丝网或环网(在拦截小块落石时添加一层钢丝),固定系统(锚杆,锚绳,底座和支撑绳)和减压环及钢柱。系统的灵活性主要来自柔性网,支撑绳和减压环,钢柱与底座之间的运动也是可移动的。铰接接头确保整个系统的灵活配合。被动柔性防护网以落石动能综合参数为主要设计参数,避免了以负荷为主要设计参数的传统结构设计中存在的冲击动载荷难以确定的问题,并实现结构定量设计。
2.3主动柔性防护网基本构成
主动柔性防护网主要包含锚杆、纵横向支撑绳、钢丝格栅网、钢丝绳网、缝合绳、十字卡扣(钢丝绳网节点处)和钢丝绳卡(支撑绳、缝合绳末端固定使用)等构件,如图1和图2所示。
图2网片布置及缝合线图
3柔性网施工技术要求
(1)拆除斜坡防护区内安全浮土和浮石的结构,适当修剪不适合施工安装的局部地形(局部沉积和突起),防止影响系统的正常安装。
(2)放线测量确定锚的孔位置(根据地形条件可以将孔间距调整0.3m),并在允许的孔间距调整范围内,选择尽可能低的锚孔位置;非低凹或无法安装后,与斜坡连接的锚孔应尽可能靠近系统(连续连续悬挂区域不应超过5m,否则最好加入双股钢丝带长度小于1米或直径不小于2φ12。直径不应超过0.5米,孔的深度不应小于每个孔的位置。锚的外圈应切割,一般为20厘米。
(3)根据设计深度钻出螺栓孔并清理孔,孔的深度应大于设计螺栓的长度.5mm~10cm,孔径不小于φ42。采用凿岩设备,构成每个锚杆的两根钢丝绳可以锚固成两个孔径不小于φ35的锚孔,形成人字形,钢丝绳在15°~30°之间,达到相同的锚固效果。当局部孔位置松动或破碎不能形成孔,则横截面尺寸可以为不小于0.4×0.4m的C15砼基础取代了无法成孔的岩石段。
(4)建议在水泥砂浆灌浆中使用不小于M20的水泥砂浆,砂砂比为1:1至1.2,水泥砂浆水灰比为0.45~0.50。也可采用水灰比为0.45~0.50的纯水泥浆。对于水泥,应使用42.5普通硅酸盐水泥。优选使用粒径不大于3mm的中细砂以确保填充浆料。浆料应在下一道工序前固化不少于三天。
(5)进行支撑绳的垂直和水平安装,支撑绳索两端各有2至4个(当支撑绳的长度小于15米时采用2个,当支撑绳的长度小于30米时采用4个)绳卡与锚杆的外露环固定连接。
(6)从上到下铺设钢绳网,两个网格之间的网格重叠宽度不小于5cm,如果需要,网格间或支撑绳间用φ15的钢丝捆扎在一起。如若坡度小于45度,则连接点的间距一般不超过2米。当斜率大于45°时,接头间距一般不超过1米。(如果满足条件,可以在上一道工序之前完成。
(7)从上到下铺设钢丝网并缝制,缝合绳为φ8钢丝,每根钢丝长度约为31m,有时为27m,围绕的绳索缝合线支撑线被缝合和预张紧,并且每根线的缝合线的末端被固定并连接到两个线网。
(8)施工过程中应随时观测边坡的稳定情况,发现问题应及时采取措施,确保施工安全。
4小结
综上可知,临崖高边坡易落石路段设置主动柔性防护网,转变养护理念,由被动养护转变为主动养护,提高了表层岩土体的稳定性,尽可能的阻止崩塌落石的发生,并将小部分落石限制在一定的空间内运动,保障了此路段的行车安全通行,充分体现了对生命的关爱和呵护,切实达到了平安智慧的作用。
参考文献
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