時間:2023-09-26 09:30:39
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關(guān)鍵詞:排水工程;格構(gòu)錨固;擋墻;坡面防護(hù)。
中圖分類號: S276 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
工程概況
廣州市花都區(qū)梯面鎮(zhèn)某地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)工程地處于丘陵地貌,位于山丘與丘間谷地交界處,山丘均由花崗巖構(gòu)成,表層風(fēng)化強(qiáng)烈,風(fēng)化土厚度變化較大。邊坡坡體主要由坡殘積土以及全~強(qiáng)風(fēng)化花崗巖構(gòu)成,坡體巖土層的工程性質(zhì)較差。邊坡主要由第四系坡殘積土組成,屬于巖土質(zhì)邊坡,土性以砂質(zhì)粘性土為主,結(jié)構(gòu)松散,孔隙發(fā)育,遇水極易變形和崩解,物理力學(xué)性質(zhì)較差,土體抗剪強(qiáng)度較低。
根據(jù)該邊坡形成的主要原因和地質(zhì)環(huán)境特征,并結(jié)合穩(wěn)定性和危害性分析,提出以下防治措施(如圖):即排水工程+格構(gòu)錨固+重力式擋墻+坡面防護(hù)(綠化)。
2、主要施工工藝、技術(shù)要求
2.1施工順序
邊坡施工開挖應(yīng)自上而下有序進(jìn)行,并保持兩側(cè)邊坡的穩(wěn)定,保證棄土、棄渣不導(dǎo)致邊坡附加變形或破壞現(xiàn)象發(fā)生。邊坡施工工作宜在枯雨季節(jié)進(jìn)行。
施工順序:削坡坡面平整擋土墻施工錨桿施工格構(gòu)梁施工截排水施工培土綠化養(yǎng)護(hù)。
2.2擋土墻施工
(1)擋土墻材料使用漿砌塊石,塊石強(qiáng)度等級應(yīng)不低于 MU30,塊石表面應(yīng)清洗干凈,施工必須采用座漿法,嚴(yán)禁干砌,砂漿填塞應(yīng)飽滿,砂漿等級不小于 M7.5。擋土墻地基承載力特征值不小于 200kPa。擋土墻所用塊石上下面應(yīng)盡可能平整,塊石厚度不應(yīng)小于 200mm,露面應(yīng)用 M7.5砂漿勾凸縫。應(yīng)分層錯縫砌筑,基底和墻趾臺階轉(zhuǎn)折處不應(yīng)有垂直通縫。
(2)墻后填土宜優(yōu)先采用透水性好的碎石土,砌體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的 70%時,分層夯實(shí)。當(dāng)采用粘性土作填料時,宜摻入適量的碎石夯實(shí),密實(shí)度不小于 85%。不應(yīng)采用淤泥、耕植土、膨脹性粘土等軟弱有害巖土體作為填料。墻背填料綜合內(nèi)摩擦角不小于35°,壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于 0.94。
(3)為排出墻后積水,應(yīng)設(shè)置泄水孔。泄水孔采用φ80 PVC管,水平間距 2m,傾角不小于 5%,進(jìn)入填土側(cè)管壁帶孔,外包濾網(wǎng)。上下左右交錯設(shè)置,最下一排泄水孔的出水口應(yīng)高出地面 ≥200mm。
(4)擋土墻背側(cè)應(yīng)設(shè)置 200mm~400mm 的反濾層,泄水孔附近 1m 范圍內(nèi)應(yīng)加厚至 400mm~600mm?;靥钔翞樗槭粱蛏靶酝?xí)r,應(yīng)在最低排泄水孔下部,夯填至少 300mm 厚的粘土隔水層。
(5)墻頂用水泥砂漿抹成 5%外斜護(hù)頂,厚度不小于 30mm。
(6)擋土墻沉降縫每 15m~20m 設(shè)置一道,縫寬 20~30mm,縫中填瀝青麻筋、瀝青木板或其他有彈性的防水材料,沿內(nèi)、外、頂三方填塞,深度不小于 150mm。在擋土墻拐角處,應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)構(gòu)造措施。
(7)基底力求粗糙,對粘性土地基和基底潮濕時,應(yīng)夯填50mm厚砂石墊層。在施工前要做好地面排水工作,保持邊坡坡面干燥。
2.3錨桿施工
(1)成孔
采用干鉆成孔,錨桿成孔直徑為φ130mm。鉆孔要求孔壁平直,終孔后要求清凈孔內(nèi)殘?jiān)?。鉆孔傾角偏差不超過±2°。鉆進(jìn)過程中應(yīng)對每孔地層變化、進(jìn)尺速度、地下水情況以及一些特殊情況做現(xiàn)場記錄。若遇塌孔,應(yīng)立即停鉆,進(jìn)行固壁灌漿處理,注漿36h后重新鉆進(jìn)。
(2)錨桿制作
錨桿桿體采用φ25鋼筋。為確保鋼筋在孔洞中定位準(zhǔn)確,每隔2m設(shè)置一個定位支架,錨孔定位力求準(zhǔn)確,偏差不超過 ±10mm。
(3)錨桿安裝
錨桿制作好后,應(yīng)盡快使用,不宜長期存放。安裝采用人工推入法進(jìn)行,安裝時,應(yīng)盡量保持平順,下到孔底時應(yīng)適當(dāng)上提,以避免壓彎,對于邊坡下部錨桿因靠近房屋難以入孔,可分段下放在孔口處焊接。
(4)注漿
普通錨桿為全粘結(jié)型錨桿,全孔注水泥砂漿。注漿材料應(yīng)選用合格材料,水泥標(biāo)號PC32.5R。注漿壓力宜為 0.5~1.5MPa,水泥砂漿水灰比為 0.4~0.5,灰砂比為3:1,漿體強(qiáng)度不低于 M30。
注漿時應(yīng)將注漿管置入離孔底不大于300mm,待孔口返出水泥漿濃度與攪拌注入的水泥漿濃度一致時方可停泵,并做好注漿記錄。
2.4格構(gòu)梁施工
格構(gòu)梁采用現(xiàn)澆施工。施工前應(yīng)先進(jìn)行錨桿、錨索施工。格構(gòu)梁施工程序?yàn)椋呵迤隆诓邸!摻罱壴獫沧?。鋼筋混凝土格?gòu)梁應(yīng)整體嵌于邊坡中,護(hù)坡坡面應(yīng)平整、夯實(shí),無溜滑體、蠕滑體和松動巖塊。
應(yīng)對格構(gòu)梁開挖的巖性及結(jié)構(gòu)進(jìn)行編錄和綜合分析,將開挖的巖性與設(shè)計對比,出入較大時,應(yīng)進(jìn)行變更處埋。
混凝土及鋼筋施工應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2011)的有關(guān)規(guī)定。
2.5噴射砼施工
坡面噴射120mm厚 C20砼,內(nèi)鋪φ8@200×200鋼筋網(wǎng),加強(qiáng)筋2φ16,梅花型布置焊接于普通錨桿頭部。坡面填土層深度范圍內(nèi)按2000mm×2000mm設(shè)置泄水孔。泄水孔采用φ50 PVC管,管長500~1000mm,管身環(huán)向鉆眼,外包紗網(wǎng)。
2.6截排水施工
(1)填土基礎(chǔ)必須按規(guī)定尺寸分層夯實(shí),每層20cm,壓實(shí)系數(shù)大于0.90。
(2)開挖出的溝基,如地基承載力達(dá)不到要求時,應(yīng)進(jìn)行地基處理加固,如除泥換土,填石礫石料,擾動土夯實(shí),灰土夯實(shí)等。
(3)按照設(shè)計及規(guī)范要求綁扎鋼筋和安裝、固定模版。
(4)排水溝底板和邊墻砌筑要求砌筑層面大體平整,塊石大面向下,石塊間必須靠緊,石縫要以砂漿填滿搗實(shí)。
(5)砌石時,基礎(chǔ)鋪設(shè)50~80mm砂漿墊層,第一層宜選用較大片石,分層砌筑,每層厚約250~300mm,每層由外向里,先砌面石,再灌漿塞實(shí),鋪灰座漿要牢實(shí)。
(6)溝渠開挖與邊坡處理:排水溝采用人工開挖,開挖深度必須大于溝底厚度與側(cè)邊墻高度之和,開挖邊坡比1:0.15~1.:02。漿砌后兩側(cè)超挖部分用粘土進(jìn)行回填夯實(shí),確保水渠穩(wěn)定安全。
(7)截水溝應(yīng)能保證迅速排出地面水流,溝底縱坡不應(yīng)小于0.3%,以免水流停滯;截水溝彎曲段的彎曲半徑,應(yīng)保證圓滑順暢,不應(yīng)小于溝底寬度的5倍;陡坡和緩坡段溝底應(yīng)設(shè)伸縮縫,溝間距為10~15m。
(8)消能池根據(jù)邊坡地形條件設(shè)置在跌水槽落差較大區(qū)域或跌水槽匯入市政排水系統(tǒng)位置處,為防止泥沙堵塞截水溝,沉砂池應(yīng)根據(jù)邊坡地形條件設(shè)置在截水溝出水位置處。
2.7格構(gòu)內(nèi)噴混植草
噴混植草即采用混凝土噴射機(jī)把基材與植被種子的混合物按照設(shè)計厚度均勻噴射到邊坡表面,噴混植草的基本構(gòu)造為:鋼絲網(wǎng)(或者土工格柵網(wǎng))和基材混合物兩個部分。
三、主要參數(shù)、效益
在在坡殘積土以及全~強(qiáng)風(fēng)化花崗巖等巖土質(zhì)邊坡施工,采用排水工程+格構(gòu)錨固+重力式擋墻+坡面防護(hù)(綠化)施工技術(shù),使得本工程安全可靠,經(jīng)濟(jì)合理,具有以下優(yōu)點(diǎn):材料選材方便,價格低廉?;謴?fù)自然、因地制宜、經(jīng)濟(jì)美觀。施工進(jìn)度快,質(zhì)量有保證。
【關(guān)鍵詞】錨桿格構(gòu);治理措施;地質(zhì)災(zāi)害防護(hù);方法
目前地質(zhì)災(zāi)害防治也列入城市總體規(guī)劃中,且應(yīng)在“防”災(zāi)上下功夫,同時要爭取主動,減少災(zāi)害的發(fā)生。因此,對錨桿格構(gòu)等治理措施對地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)的方法進(jìn)行探討有其必要性。
一、研究背景
錨桿格構(gòu)結(jié)構(gòu)是一種將格構(gòu)結(jié)構(gòu)梁護(hù)坡與錨固工程相結(jié)合的一種新型抗滑支擋結(jié)構(gòu),既可以加強(qiáng)深層的加固作用,又可以兼顧到淺層護(hù)坡的作用,這種治理措施具有良好的地質(zhì)防護(hù)作用,在工程實(shí)際應(yīng)用中,主要適用于節(jié)理發(fā)育、坡度較陡、易受自然應(yīng)力影響而導(dǎo)致的局部小型崩塌、大面積碎落、以及落石的巖土邊坡,隨著現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)技術(shù)的完善,錨桿格構(gòu)等治理措施也得到了很大的改進(jìn),這使得錨桿格構(gòu)梁加固技術(shù)成為一種廣泛應(yīng)用的地質(zhì)災(zāi)害防治的有效工程措施。另外,在應(yīng)用錨桿格構(gòu)時,必須要以內(nèi)力為主,通過倒梁法和彈性地基梁法,根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)類比法,進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計,確保格構(gòu)梁設(shè)計的合理性與科學(xué)性,避免工程治理竣工完成后拉裂或者是損毀現(xiàn)象的發(fā)生,最大限度地保證邊坡及保護(hù)對象的安全性。
二、錨桿格構(gòu)的應(yīng)用
為了確保錨桿格構(gòu)在工程實(shí)際應(yīng)用中的良好效果,提高地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)的有效性,在這里對錨桿格構(gòu)應(yīng)用進(jìn)行具體的分析:
1.錨桿格構(gòu)內(nèi)力分析
根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),可以知道錨桿格構(gòu)主要由橫梁和縱梁組成,傳統(tǒng)的工程應(yīng)用中,主要通過將交叉的格構(gòu)進(jìn)行簡化處理,按照單格夢梁進(jìn)行計算,以利用彈性地基梁的研究成果進(jìn)行具體的分析,最終通過錨桿的簡化,將其作用于地基梁上的荷載作為已知荷載,但是缺乏統(tǒng)一性,因此,為了方便于格構(gòu)梁的內(nèi)力的進(jìn)一步描述,并進(jìn)行各個部位稱謂的統(tǒng)一,需要將錨桿視為彈性支座,兩錨桿之間的長度作為格構(gòu)梁的一跨,錨桿作用位置作為支座,兩支座之間的長度稱之為跨距,這樣,在實(shí)際工程中,錨桿格構(gòu)梁系統(tǒng)中的各個跨跨距就會呈現(xiàn)相等性,同時,也保持了右懸臂和左懸臂段的相等性。
在工程中,結(jié)合大量研究,具體的內(nèi)力計算可以采用彈性地基模型進(jìn)行計算,這樣,既可以保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,而且可以最大限度地滿足工程的實(shí)際要求,為此,在這里可以建立一個關(guān)于格構(gòu)梁的模型,并且考慮到地基與格構(gòu)梁的相互作用,具體的模型參照以下表格數(shù)據(jù),具體如下:
表1 格構(gòu)梁計算模型參數(shù)
根據(jù)格構(gòu)梁模型計算參數(shù)以及彎矩的具體的分布圖(如圖),兩支座之間跨中附近存在著一個極限值,而這些極限值能夠反映出格構(gòu)梁的所能夠承受的彎矩的大小變化,并且根據(jù)這些值的變化情況從而就可以得到相應(yīng)的最大彎矩,從而使得格構(gòu)更加合理,同時,也可以最大限度地保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性,若是從受力角度進(jìn)行分析,就可以知道這就是格構(gòu)梁上的最優(yōu)化懸臂段。
2.主要內(nèi)容和影響因素
計算格構(gòu)內(nèi)力時,除了相關(guān)的參數(shù)值,還與格構(gòu)梁以及地基影響因素密切相關(guān),以下分別作具體的說明:
首先,跨距的影響。在治理工程中,對于錨桿工程中,錨桿的間距以一般的定值為準(zhǔn),即格構(gòu)梁為等跨距,在實(shí)際工程中,格構(gòu)梁的跨距以2-5米為宜,變化的規(guī)格則以具體的參數(shù)和跨距為標(biāo)準(zhǔn),在建立相應(yīng)的模型后,經(jīng)過反復(fù)計算,根據(jù)不同跨距條件下,得到最優(yōu)的懸臂長度,通常不同跨距下懸臂的最優(yōu)長度也會有所不同,且會隨著跨距的增大而不斷增大,具體的線性表達(dá)關(guān)系式如下:
其次,跨數(shù)的影響?;炷粮駱?gòu)梁每隔15-20m設(shè)沉降,而跨距以2-5m最為常見,在建立模型后,仍舊需要通過不斷反復(fù)的試算,以找出不同距跨距下的懸臂最優(yōu)長度,具體如表2所示:
表2 不同跨數(shù)下最優(yōu)懸臂段長度
但是在實(shí)際工程處理中,跨數(shù)與懸臂段并不是單調(diào)的關(guān)系,且數(shù)學(xué)關(guān)系不明顯,同時,在實(shí)際工程中的取值也非常有限,因此,對于對于不是嚴(yán)格意義上的數(shù)學(xué)關(guān)系,可以在一定程度上忽略跨數(shù)對其的影響。
第三,彈性地基泊松比。在地基工程中,彈性泊松比是一個十分重要的參數(shù),一般土體的泊松比多為0.3-0.4,巖石的泊松比為0.1-0.3,因此,明確泊松比對格構(gòu)梁內(nèi)力所造成的影響,同樣,也需要建立相應(yīng)的模型,且經(jīng)過具體的試算,得到最優(yōu)值,但是,在實(shí)際工程中,經(jīng)過大量的計算和研究發(fā)現(xiàn),彈性泊松比對地基變形量所造成的影響極小,為了減少工程計算的復(fù)雜性,可以忽略。
另外,地基變形模量。巖土體的變化量的范圍相對較大,考慮到錨桿格構(gòu)工程一般用于土質(zhì)坡體表面風(fēng)化破碎或者是土質(zhì)邊坡的巖質(zhì)邊坡較多,尤其是其表現(xiàn)多為殘積土、坡積土、全風(fēng)化碎塊石,通過工程類比,其變形模量多在30-200MPa的范圍內(nèi),為此,經(jīng)過與其他的參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一分析后,建立相關(guān)的數(shù)值計算模型,從而得到不同地基變形模量下的最優(yōu)臂段長度。經(jīng)過線性回歸分析,可以知道,由于地基變形量的變化范圍相對較大,那么其對電優(yōu)懸臂的取值也會產(chǎn)生一定的影響,具體的公式如下:
三、強(qiáng)化地質(zhì)災(zāi)害的處理
為了進(jìn)一步確保錨桿格構(gòu)在地地質(zhì)災(zāi)害防治的應(yīng)用,必須要對我國的地質(zhì)災(zāi)害類型、分布特征、規(guī)模大小、危害性以及危險性的大小有一個全面、具體的了解,并且在此基礎(chǔ)上,明確地質(zhì)災(zāi)害具有影響因素復(fù)雜、災(zāi)害強(qiáng)度局部趨勢高等特點(diǎn),有效地應(yīng)用錨桿格構(gòu)等防治措施,進(jìn)一步完善災(zāi)害評估系統(tǒng),組織行之有效的防震減災(zāi)工作,具體可以從以下方面入手:
首先,要加強(qiáng)對地質(zhì)災(zāi)害防治的統(tǒng)一規(guī)劃,根據(jù)實(shí)際工作,結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn),突出防治工作的重點(diǎn),并且在工作中做到以預(yù)防為主,采用避讓與治理相結(jié)合的辦法,避免地質(zhì)災(zāi)害所造成的影響。
其次,要科學(xué)對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行科學(xué)的評價與區(qū)分,尤其是對于災(zāi)害程度為重度以上的危險區(qū),要積極展開地質(zhì)勘查評價工作,并根據(jù)勘查評價結(jié)果,確定實(shí)際監(jiān)測的部位,建立相應(yīng)的災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng),將學(xué)校、醫(yī)院、居信區(qū)等人口相對集中的地區(qū)或者是有交通干線、水利工程等重點(diǎn)工程等的基礎(chǔ)設(shè)施,做好重點(diǎn)防治,充分利用錨桿防護(hù)技術(shù),增強(qiáng)其有效性。
另外,通過建立和實(shí)施有關(guān)法規(guī)等手段,有效地制止破壞地質(zhì)自然環(huán)境的行為;對已經(jīng)發(fā)生和可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害,采取“以防為主,防治結(jié)合,全面規(guī)劃,綜合治理”的原則;加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)的調(diào)查與區(qū)劃工作;對區(qū)內(nèi)重大地質(zhì)災(zāi)害防患點(diǎn)進(jìn)行勘查。編制年度地質(zhì)災(zāi)害防治方案。
四、結(jié)語
總而言之,地質(zhì)災(zāi)害防治工作任重道遠(yuǎn),隨著科技的進(jìn)步和專業(yè)工程技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)積累,新技術(shù)、新方法、新材料等將在地質(zhì)災(zāi)害防治工程中得到不斷應(yīng)用,因此,需要工作人員加強(qiáng)對錨桿格構(gòu)技術(shù)的分析與探討,進(jìn)一步優(yōu)化工程技術(shù),從而全面提升地質(zhì)防護(hù)的有效性,促進(jìn)地質(zhì)災(zāi)害防治工作將得到更好的創(chuàng)新和發(fā)展。
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【關(guān)鍵詞】巖質(zhì)邊坡;地質(zhì)災(zāi)害治理;SPIDER;主動防護(hù)網(wǎng);崩塌;治理
1.概述
隨著我國經(jīng)濟(jì)快速健康發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日漸完善,同時由于人類活動對地質(zhì)環(huán)境造成破壞,產(chǎn)生了大量的地質(zhì)災(zāi)害問題,巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害就是其中一種,包括滑坡、崩塌等災(zāi)害,因此需要對邊坡進(jìn)行穩(wěn)定防護(hù)。主動柔性防護(hù)系統(tǒng)具有高柔性,高防護(hù)強(qiáng)度,易鋪展性,可適應(yīng)任何坡面地形,安裝程序標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化。SNS(Safety NettingSystem)系統(tǒng)是以鋼絲繩網(wǎng)作為主要構(gòu)成部分,并以主動防護(hù)(覆蓋) 和被動防護(hù)(攔截) 兩大基本類型來覆蓋和攔截風(fēng)化剝落、崩塌落石、爆破飛石、泥石流及岸坡沖刷等斜坡坡面地質(zhì)災(zāi)害的柔性安全防護(hù)系統(tǒng)技術(shù)和產(chǎn)品。
2.SPIDER 主動防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)
SPIDER 主動防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)是基于RUVOLUM 理論設(shè)計,主要由高強(qiáng)度鋼絞線螺旋網(wǎng)片、預(yù)應(yīng)力鋼筋錨桿、專用錨墊板構(gòu)成,新型高質(zhì)量高強(qiáng)度的主動防護(hù)系統(tǒng)。主動柔性防護(hù)系統(tǒng)覆蓋包裹在所需防護(hù)斜坡或巖石上,以限制坡面巖石土體的風(fēng)化剝落或破壞以及危巖崩塌(加固作用),或?qū)⒙涫刂朴谝欢ǚ秶鷥?nèi)運(yùn)動( 圍護(hù)作用),充分利用了高強(qiáng)度鋼絲和鋼絲繩材料的柔性來發(fā)揮其“以柔克剛”的優(yōu)勢。該SNS 系統(tǒng)主要由SPIDER 高強(qiáng)度鋼絞線螺旋網(wǎng)片、預(yù)應(yīng)力鋼筋錨桿、專用錨墊板等部分構(gòu)成。采用預(yù)應(yīng)力鋼筋錨桿和專用錨墊板進(jìn)行緊固,其承載能力優(yōu)于目前所有的柔性邊坡穩(wěn)定系統(tǒng)。適用于土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡整體穩(wěn)定加固、各類孤石危巖加固,也可結(jié)合深層錨固措施進(jìn)行滑移治理。所用的高強(qiáng)度鋼絞線螺旋網(wǎng)片主要參數(shù)見表1。
該SPIDER 主動防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)件簡單,安裝更高效; 所采用的特殊的網(wǎng)片及錨固形式,帶來更大的坡面預(yù)壓力,更優(yōu)化的系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)力傳遞; 并且具有更長的使用壽命。
3.邊坡現(xiàn)狀介紹
3.1 邊坡概況
該邊坡位于石忠高速公路某段,路段長0.63 km,高約40 m,規(guī)模較大,邊坡全貌見圖1。主要災(zāi)害為危巖體( 塊) 和崩塌,邊坡高度很高,最高處約47 m。邊坡陡峭、懸石多,發(fā)育多處危巖體( 塊) 、裂隙,很不穩(wěn)定,經(jīng)常出現(xiàn)落石和塌方,存在嚴(yán)重的安全隱患,直接影響公路的暢通,嚴(yán)重威脅過往車輛和行人的安全,當(dāng)?shù)卣踩a(chǎn)委員會已將該段路列入“重大隱患整治”路段,故急需對該邊坡進(jìn)行治理。
3.2 邊坡工程地質(zhì)特征
1) 地質(zhì)構(gòu)造。該邊坡位于沁水構(gòu)造盆地—復(fù)式大向斜向的南段近核部位,次級褶皺極為發(fā)育,往往成群或成列呈現(xiàn),擁有褶皺曲幅度不太強(qiáng)烈的構(gòu)造特征。沿線出露地層比較簡單,以古生界二疊系和中生界三疊系為主。主要出露有: 古生界二疊系石千峰組二段磚紅色砂質(zhì)泥巖、紫紅色長石砂巖。中生界三疊系二馬營群管上組的肉紅、黃綠長石砂巖與暗紫色、紅色砂質(zhì)泥巖。
2) 氣象、水文。項(xiàng)目所屬區(qū)域?qū)賮啘貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候,四季分明,日照較充足,晝夜溫差大。春季干旱多風(fēng),夏季炎熱多雨,秋季涼爽濕潤,冬季寒冷干燥,氣候差異很大,西、南溫和,東、北寒冷。年均氣溫9.4 ℃,一月- 6. 7 ℃,七月24.8 ℃。年降雨量約600 mm,霜凍期為十月上旬至次年四月中旬,無霜期180 d。
3) 地質(zhì)條件。該段邊坡坡度約80°,邊坡坡面為砂巖和泥巖互層,泥巖和砂巖反傾,傾角為10°,泥巖厚度1.0 m ~ 1.5 m,砂巖厚度3.0 m ~ 5.0 m,邊坡坡面危巖體( 塊) 較多,邊坡坡面泥巖層不斷風(fēng)化脫落,從而上部砂巖懸空,最終形成危巖體( 塊) ,危及道路及行車安全。
4.邊坡治理工程設(shè)計
4.1 邊坡崩塌的治理工程方案確定
根據(jù)現(xiàn)場勘察,邊坡坡面為砂巖和泥巖互層,泥巖和砂巖反傾,故該段邊坡整體穩(wěn)定,沒有沿巖層結(jié)構(gòu)面滑動的可能。但在雨水入滲、重力、震動及其他地質(zhì)應(yīng)力的作用下,邊坡巖體裂隙發(fā)育,出現(xiàn)表部巖塊崩塌,尤其是巖層表層中的泥巖部分掉塊后,砂巖部分懸空,將出現(xiàn)拉應(yīng)力區(qū),導(dǎo)致邊坡巖體張裂、松動,造成崩塌。該段邊坡較陡,沒有設(shè)置被動防護(hù)網(wǎng)的地形條件,因此對邊坡坡面采用SNS 主動防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行覆蓋防護(hù)。根據(jù)邊坡的現(xiàn)狀,先對邊坡的危巖體進(jìn)行清理,再采用SPIDER型主動防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行坡面防護(hù)。邊坡工程典型斷面見圖2。
4.2 施工順序
該邊坡治理工程的總體施工順序如下: 坡面危巖清除錨桿孔定位鉆孔注漿防護(hù)網(wǎng)安裝。
5. SPIDER 主動防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)使用效果
5.1 效果評價
本路塹邊坡經(jīng)過預(yù)防護(hù)處治后,基本防止了邊坡松散堆積體在暴雨沖刷下的坍滑,確??够瑯逗湾^桿施工期間的邊坡穩(wěn)定性。在抗滑樁施工和錨桿注漿施工后,再進(jìn)行清方卸載,最后進(jìn)行綠化生態(tài)防護(hù),施工期間未再出現(xiàn)大的變形。該邊坡施工完成并通過綠化處理后,外觀效果較好。經(jīng)歷了幾個暴雨季節(jié),運(yùn)營多年多來,根據(jù)監(jiān)測情況,邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài),見圖3,圖4。
6.結(jié)語
SPIDER 柔性防護(hù)網(wǎng)作為一種新的標(biāo)準(zhǔn)化、定型化的防護(hù)系統(tǒng),從在以上邊坡崩塌治理工程中運(yùn)用實(shí)際情況看,有較強(qiáng)的適應(yīng)性能,且結(jié)構(gòu)簡單、施工周期短。同時采用較高的防護(hù)能級以及特殊的材料工藝具有安全、耐久性能,可確保生命以及財產(chǎn)安全,實(shí)用價值顯著。
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關(guān)鍵詞:巖質(zhì)邊坡,地質(zhì)災(zāi)害治理,SPIDER網(wǎng),主動防護(hù)系統(tǒng)
Abstract: in this paper the characteristics of rock slope, this paper probes into the active defend the SPIDER the advantages of the system, and the geological disasters in rock slope control process using SPIDER nets active protection system construction technology method and flow, this paper studies and discusses the emphasis on the rock slope SPIDER active defend the net construction process the problems to be pay attention to, and finally analyses the SPIDER nets and rock slope greening the feasibility of slope with.
Key words: rock slope, geological disaster management, SPIDER nets, active protection system
中圖分類號:F407.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1 引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)快速健康發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日漸完善,同時由于人類活動對地質(zhì)環(huán)境造成破壞,產(chǎn)生了大量的地質(zhì)災(zāi)害問題,巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害就是其中一種,包括滑坡、崩塌等災(zāi)害,因此需要對邊坡進(jìn)行穩(wěn)定防護(hù)。目前在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定加固過程中廣泛使用的一項(xiàng)技術(shù)為SNS ( Safety Netting System )系統(tǒng),該系統(tǒng)充分發(fā)揮柔性材料的易輔展性和高防沖擊能力,主要以鋼絲繩網(wǎng)組成,適用于各類邊坡的地質(zhì)災(zāi)害防護(hù),包括崩塌落石、滑坡、泥石流、爆破飛石等。SPIDER網(wǎng)(蜘蛛網(wǎng))邊坡穩(wěn)定系統(tǒng)是以高強(qiáng)度鋼絞線螺旋網(wǎng)片為主體的,結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù),一種全新高質(zhì)量高強(qiáng)度的主動防護(hù)形式,尤其適用于高陡巖質(zhì)邊坡的加固穩(wěn)定、孤石、松動的危巖以及可能存在的淺層滑動巖體加固等地質(zhì)災(zāi)害治理過程中。同時該系統(tǒng)可以與現(xiàn)有成熟的邊坡綠化技術(shù)相結(jié)合,快速恢復(fù)邊坡植被。
2 SPIDER主動防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)
2.1 SPIDER主動防護(hù)網(wǎng)簡介
SPIDER主動防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)是基于RUVOLUM理論設(shè)計,主要由高強(qiáng)度鋼絞線螺旋網(wǎng)片、預(yù)應(yīng)力鋼筋錨桿、專用錨墊板構(gòu)成,新型高質(zhì)量高強(qiáng)度的主動防護(hù)系統(tǒng)。它主要用于地質(zhì)環(huán)境遭受破壞或地質(zhì)環(huán)境惡劣的地區(qū),為避免邊坡巖體塌落、發(fā)生崩巖等災(zāi)害,巖質(zhì)邊坡加固穩(wěn)定,潛在危巖體的加固,保護(hù)過往行人、車輛及坡下建構(gòu)筑物安全等。同時SPIDER主動防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)可以緊貼坡面,將巖石、松散石塊和潛在淺層滑動巖層等約束固定在坡面上,避免塌落。經(jīng)過一段時間的發(fā)展,SPIDER主動防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)已得到日漸完善,在鐵路、公路、市政工程等方面得到廣泛的推廣應(yīng)用。
2.2 SPIDER主動防護(hù)網(wǎng)的優(yōu)勢
SPIDER主動防護(hù)網(wǎng),又稱為絞索網(wǎng),由2~3根經(jīng)熱鍍鋅處理過的高強(qiáng)度鋼絞線絞捻織成的螺旋網(wǎng)片組成,采用帶錨墊板的鋼筋錨桿施加一定預(yù)應(yīng)力將SPIDER絞索網(wǎng)張緊固定覆蓋于邊坡上,因此這種防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)具有高防護(hù)強(qiáng)度、高韌性、防腐防銹性能好、鋪展性好等優(yōu)點(diǎn),在應(yīng)用這個系統(tǒng)處理諸如坡面崩塌、風(fēng)化剝落、淺層滑坍、塌落類地質(zhì)災(zāi)害時,不僅可以避免相關(guān)災(zāi)害的發(fā)生,同時它對山體坡面的地面形態(tài)特征沒有特殊要求,更重要的是采用此種防護(hù)系統(tǒng),不僅能夠保持坡面原有的地貌和植被形態(tài),還給人工綠化等保留發(fā)展空間。
在一般情況下,SPIDER主動防護(hù)網(wǎng)采用的網(wǎng)片標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格10×3.5m,菱形網(wǎng)孔內(nèi)切圓直徑250mm,錨桿根據(jù)要求可選擇設(shè)計成3m~4.5m的間距,深度可采用3m~9m的范圍;SPIDER主動防護(hù)網(wǎng)的錨桿與整個系統(tǒng)的連接采用的錨墊板,錨桿的分布可疏可密,相對比較自由,可以滿足在邊坡上任意一點(diǎn)布置,錨桿的長度也可長可短,這樣邊坡面上的加固力學(xué)指標(biāo)就多樣化了,在此點(diǎn)上明顯優(yōu)于與傳統(tǒng)的GPS型主動防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)。SPIDER主動防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)在高陡巖質(zhì)邊坡加固、孤石和松動的危巖及淺層滑動巖加固應(yīng)用中占據(jù)優(yōu)勢地位,屬于高質(zhì)量、高強(qiáng)度的防護(hù)產(chǎn)品。SPIDER主動防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)的主要特性如表1中所示。
表1 SPIDER主動防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)的主要特性
3 巖質(zhì)邊坡SPIDER主動防護(hù)網(wǎng)施工技術(shù)探討
3.1 巖質(zhì)邊坡SPIDER主動防護(hù)網(wǎng)施工方法與流程
SPIDER主動防護(hù)網(wǎng)作為一種定型化的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu),施工安裝是至關(guān)重要的,防護(hù)能力要得到保障,就必須做到施工過程中嚴(yán)格按照設(shè)計及有關(guān)規(guī)范規(guī)定要求執(zhí)行,保證其結(jié)構(gòu)形式和連接方式的正確。
SPIDER主動防護(hù)網(wǎng)施工流程主要包括十個方面,依次為:清坡、放線、搭設(shè)腳手架、鉆孔、安裝錨桿、格柵網(wǎng)的鋪掛、SPIDER網(wǎng)的鋪掛與縫合、邊界繩安裝及張緊、安裝錨墊板、完善等工序。
1、清坡;清坡的目的是規(guī)整地形邊界,除掉障礙物,包括清除掉浮土浮石和險石,在需要時將一些凹坑回填,同時砍伐掉一些無特殊保留價值的樹木。
2、放線;雖然定型化錨桿位置是有尺寸限制的,但是仍然有一定的可調(diào)整范圍,尤其是位置的確定有很大的靈活性,由于施工現(xiàn)場條件本身很復(fù)雜,在設(shè)計施工圖紙上不可能完完全全的反映出來,尤其是一些需要特別注意的微小特征或者可以加以利用的細(xì)節(jié)等。以邊坡的坡腳為基準(zhǔn)線放線布置錨桿孔位并做好標(biāo)記,最好設(shè)置于天然凹坑處,但間距不應(yīng)大于設(shè)計值的10%,同時避免在靠近臨空面或凸巖處鉆孔,以確保使絞索網(wǎng)能緊貼坡面。
[關(guān)鍵詞]巖土工程;地質(zhì)災(zāi)害;防治措施
中圖分類號:P642.22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)29-0168-01
一、廣西區(qū)巖土類型概況
巖土體是產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的物質(zhì)載體,不同的巖土體類型,產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的類型和密度不盡相同。廣西境內(nèi)展布的巖土體類型主要有:巖漿巖類、變質(zhì)巖類、碳酸鹽巖類、海相碎屑巖類、陸相碎屑巖類和第四系土體(系指1比50萬地質(zhì)圖中所表述的第四紀(jì)沉積物,不包括山體表層所覆蓋的第四系殘坡積土層,下同。)等六大類型。巖漿巖類主要展布于桂東南和桂東北;變質(zhì)巖類主要展布于桂東北,桂東南局部展布;碳酸鹽巖類大面積展布于桂中、桂西、桂北、桂東等地;海相碎屑巖類主要展布于桂西和桂東;陸相碎屑巖類主要展布于桂南;第四系土體零星展布于區(qū)內(nèi)各地
二、地質(zhì)災(zāi)害的分類
我國地質(zhì)災(zāi)害大致可分為兩大類:一,由自然因素引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問題,屬于自然地質(zhì)災(zāi)害;二,由人為活動引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害,屬于人為災(zāi)害。
三、我國幾種常見的地質(zhì)災(zāi)害
由于我國地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,地球生態(tài)環(huán)境多變,加之人口眾多的農(nóng)業(yè)大國,承災(zāi)能力弱,所以形成災(zāi)害種類多、分布廣、頻度高、強(qiáng)度大、影響面寬、損失嚴(yán)重等。這些災(zāi)害還在顯逐年增長的趨勢。所以必須積極有效的做好地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防工作,采取有效的防治措施,避免和減輕地質(zhì)災(zāi)害給人民生命財產(chǎn)帶來損失,保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)社會主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。
1、滑坡
滑坡是指斜坡受各種自然或人為因素影響,導(dǎo)致坡體滑落的地質(zhì)現(xiàn)象[1]。是巖土工程最為常見的地質(zhì)現(xiàn)象。造成滑坡的原因較多,自然原因主要有:降雨;地震;地表水對坡腳或坡體的沖刷;融雪等。人為原因主要有:亂砍亂伐,破壞坡體植被;開挖坡腳;堆填加載;蓄水排水等?;轮饕l(fā)生在以下地區(qū):地震帶、斷裂帶等地質(zhì)不穩(wěn)定地帶;強(qiáng)降雨區(qū)以及暴雨多發(fā)區(qū);山區(qū)各種工程的邊坡;峽谷地區(qū)以及水域岸坡地帶。
2、泥石流
泥石流是暴雨、洪水將含有沙石且松軟的土質(zhì)山體經(jīng)飽和稀釋后形成的洪流,它的面積、體積和流量都較大,而滑坡是經(jīng)稀釋土質(zhì)山體小面積的區(qū)域,典型的泥石流由懸浮著粗大固體碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥漿組成。 泥石流是一種災(zāi)害性的地質(zhì)現(xiàn)象。通常泥石流爆發(fā)突然、來勢兇猛,可攜帶巨大的石塊。因其高速前進(jìn),具有強(qiáng)大的能量,因而破壞性極大。泥石流形成的主要原因有:①亂墾濫伐,破壞坡體植被。②對坡體的開挖不合理。③渣、石、土的不合理?xiàng)壷没蚨逊拧?/p>
3、地面塌陷
由于受到地震活動、降雨、地下采礦及大量抽排地下水等因素,土體和表巖在人為或者自然因素的作用下向下方塌陷,并會在地面形成塌陷坑的一種地質(zhì)現(xiàn)象被稱為地面塌陷。地面塌陷按形成原因大致可分為:一,自然塌陷,如暴雨塌陷、洪水塌陷、地震塌陷、重力塌陷等;二,人為塌陷,如坑道排水突水塌陷、采空區(qū)塌陷、抽汲巖溶地下水塌陷、水庫蓄水或引水塌陷、振動或加載塌陷、地表水或污水下滲塌陷、多種成因復(fù)合塌陷等。
4、崩塌
崩塌(崩落、垮塌或塌方)是較陡斜坡上的巖土體在重力作用下突然脫離母體崩落、滾動、堆積在坡腳(或溝谷)的地質(zhì)現(xiàn)象。產(chǎn)生在土體中者稱土崩,產(chǎn)生在巖體中者稱巖崩。規(guī)模巨大、涉及到山體者稱山崩。主要成因有以下幾點(diǎn):①渠道或水庫蓄水出現(xiàn)滲漏;②強(qiáng)烈震動。③礦產(chǎn)資源的開采。④渣填土的棄置或堆放。⑤各種建設(shè)工程的邊坡開挖。
5、地裂縫
“地裂縫” 地面裂縫的簡稱。是地表巖層、土體在自然因素(地殼活動、水的作用等)或人為因素(抽水、灌溉、開挖等)作用下,產(chǎn)生開裂,并在地面形成一定長度和寬度的裂縫的一種宏觀地表破壞現(xiàn)象。
6、地面沉降
地面沉降有自然的地面沉降和人為的地面沉降。自然的地面沉降一種是在地表松散或半松散的沉積層在重力的作用;人為的地表沉降主要是大量抽取地下水,地基軟弱夾層沒有查清,軟基處理不當(dāng)或設(shè)計不合理所致。
四、地質(zhì)災(zāi)害防治措施
地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計,必須根據(jù)崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡的成因機(jī)制、運(yùn)動模式、易發(fā)性及防治目標(biāo)制定。根據(jù)致災(zāi)的成因確定主要防治途徑;根據(jù)災(zāi)害的易發(fā)程度、防治目標(biāo)確定防治工程的強(qiáng)度和工程量。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查設(shè)計現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范,國內(nèi)防治地質(zhì)災(zāi)害的主要工程類型有:排(截)水工程、支(攔)擋工程、加固工程、護(hù)坡工程、減載與壓腳工程及搬遷和避讓等。
1、工程防治措施
工程防治措施是防治地質(zhì)災(zāi)害的重要組成部分,對于常見的地質(zhì)災(zāi)害的工程防治措施大致有:地下排水、刷方減重、支擋工程、滑帶土質(zhì)改良、遮擋、攔截、護(hù)墻護(hù)坡、削坡、畜引水工程、儲淤工程、排導(dǎo)工程、清除填堵法、跨越法、強(qiáng)夯法、灌注法等。
2、避讓措施
(1)雨天避讓措施。在暴雨天氣采取臨時避讓措施。對于那些變形山坡比較多,容易引發(fā)泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的地區(qū),要提前做好預(yù)防工作,下雨前做好搬遷準(zhǔn)備,以便及時躲避,減少損失。
(2)搬遷避讓措施。對一些地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性大、危害性嚴(yán)重且相對治理防治費(fèi)用超過搬遷費(fèi)用或已經(jīng)做出過防治措施仍多次受到損害或者再建房仍然受地質(zhì)災(zāi)害威脅的,應(yīng)采用搬遷避讓措施,避開地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地,盡量減少災(zāi)害的損失。
3、生物防治
生物防治措施是指植樹造林,種草護(hù)坡及合理耕牧。它具有應(yīng)用范圍廣、投資省,能促進(jìn)生態(tài)平衡,改善自然環(huán)境條件,防治作用持續(xù)時間長的特點(diǎn),需較長時間才能發(fā)揮其效益。
4、國家相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督管理,規(guī)范人類各種生產(chǎn)開采活動。據(jù)統(tǒng)計,人類活動造成地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生的影響遠(yuǎn)大于正常自然災(zāi)害的影響。人為原因?qū)е碌牡刭|(zhì)災(zāi)害具有速度快、危害大且危害面積廣的特征。
五、結(jié)束語
綜上所述,巖土工程地質(zhì)災(zāi)害防治工程是一項(xiàng)長期的工作,任重而道遠(yuǎn)。隨著我國綜合國力不斷提高,科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新,在地質(zhì)災(zāi)害防治工程中新技術(shù)、新方法、新材料的應(yīng)用也愈來愈廣,地質(zhì)災(zāi)害的防治措施和施工技術(shù)必將邁向新的臺階。
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【關(guān)鍵詞】SNS 柔性防護(hù)系統(tǒng);高邊坡
1 SNS柔性防護(hù)系統(tǒng)概述
為了防止邊坡、山體上的落石坍塌,SNS柔性防護(hù)系統(tǒng)采用一種防護(hù)網(wǎng)防止其滾落從而實(shí)現(xiàn)安全防護(hù),是在1995年由瑞士引進(jìn)的。與一些傳統(tǒng)的防護(hù)方法相比,具有高強(qiáng)度和柔性的特點(diǎn),能夠傳遞或者吸收部分沖擊能量。對于抵抗較為集中的荷載和較大的荷載有一定優(yōu)越性。并且經(jīng)過了大量的室內(nèi)室外的測試,也經(jīng)過了一些理論上的研究,建立起了標(biāo)準(zhǔn)化的部件形式,在系統(tǒng)的計算和設(shè)計上都更加科學(xué)化和標(biāo)準(zhǔn)化。同時SNS系統(tǒng)可以做到最大限度地保持原有地貌和植被的完整,同時把人工綠化作為一個有益的補(bǔ)充,把社會效益最大化,在這方面它具有很大的優(yōu)勢。SNS系統(tǒng)的壽命有很大不同,有永久性的和臨時性的。
SNS防護(hù)系統(tǒng)包括主動防護(hù)系統(tǒng)和被動防護(hù)系統(tǒng)兩個系統(tǒng)。主動防護(hù)系統(tǒng)是把支撐繩和錨桿固定,同時把鋼護(hù)網(wǎng)鋼繩網(wǎng)覆蓋在已經(jīng)崩塌的碎石的坡面上,以此來阻止碎石發(fā)生崩塌或者將其崩塌控制在一定范圍內(nèi),從而防止災(zāi)害的發(fā)生。被動防護(hù)系統(tǒng)主要由鋼柱、攔阻網(wǎng)、支撐繩、減壓環(huán)和錨桿等構(gòu)件構(gòu)成,設(shè)置在邊坡、山體的下部,攔阻崩落具有一定能量的巖石。
2 SNS柔性防護(hù)系統(tǒng)的特點(diǎn)和原理
SNS在施工方便操作簡單,依托先進(jìn)的技術(shù),既環(huán)保又安全,同時可以在很大程度上節(jié)約開支,減少成本。在巖石發(fā)生崩塌時,會產(chǎn)生很強(qiáng)的動力,沖擊作用比較大,如果單純采用剛性結(jié)構(gòu)去抵御很強(qiáng)的沖擊力,需在邊坡、山體建立規(guī)模較大的攔石結(jié)構(gòu),要尋找比較合適的地方開挖基礎(chǔ),這樣就必須占用大量的土地和把大量的建筑材料搬運(yùn)到山上。由于工程成本高,施工難度較大,勞動強(qiáng)度也很大,施工的進(jìn)度也會比較慢,施工的安全性不能保障,在施工過程中會受到其他因素的干擾,還未完工的防護(hù)結(jié)構(gòu)的落石有可能會滾落下來,成為威脅工程安全的重要因素,所以有效的防落石的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是柔性的,以柔克剛,使防護(hù)效果更好。而SNS防護(hù)系統(tǒng)則施工更為迅速,安全保障更高,系統(tǒng)設(shè)置后視覺干擾較小。當(dāng)落石到達(dá)攔截網(wǎng)時,網(wǎng)具有柔性,它的沖擊力隨之消散,剩余的荷載傳遞到了系統(tǒng)的周邊,最后傳到了基礎(chǔ)的錨和穩(wěn)定的地層,當(dāng)崩巖的能量特別大超過預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)時,必須進(jìn)一步加大系統(tǒng)的柔性,采用摩擦式的消能減壓環(huán),SNS系統(tǒng)是經(jīng)過大量的計算的,各部件和組成部分都較為均衡和合理,其柔性和強(qiáng)度都恰到好處,保證了系統(tǒng)的最優(yōu)運(yùn)行。
SNS主動防護(hù)系統(tǒng)主要分為三類,普通鋼絲格柵、普通鋼絲繩網(wǎng)和強(qiáng)度較高的鋼絲格柵。這三者的固定方式有所不同,前面兩種是通過鋼絲繩錨桿或者是支撐繩固定,而高強(qiáng)度的鋼絲格柵是通過鋼絲繩錨桿、鋼筋、專用錨墊板或者用邊沿的支撐繩固定,柔性網(wǎng)作為系統(tǒng)的主要組成部分被覆蓋在容易坍塌的碎石坡面上,起到安全防護(hù)的作用。SNS主動防護(hù)系統(tǒng)常用于坡面崩塌、風(fēng)化剝落、危巖和落石等程度不一的地質(zhì)災(zāi)害的防護(hù),較為明顯的特征是采用系統(tǒng)錨桿固定,再根據(jù)不同的柔性網(wǎng)的不同縫合張拉和支撐繩或者是用預(yù)應(yīng)力錨桿把柔性網(wǎng)進(jìn)行部分拉張,由此就對整個邊坡產(chǎn)生了較為連續(xù)的支撐,這種拉張的作業(yè)使得鋼護(hù)網(wǎng)緊貼坡面,一定程度上抑制了坡面土體的部分移動現(xiàn)象,或者是已經(jīng)發(fā)生了位移或者已經(jīng)發(fā)生了破壞,把原來有的預(yù)應(yīng)力滯留在一定范圍內(nèi),從而起到加固的作用。在巖石發(fā)生坍塌時,往往會產(chǎn)生較大的向下的下滑力,而這種主動防護(hù)系統(tǒng)可以把較為集中的力分散均勻到四周。
主動防護(hù)系統(tǒng)在原理上和噴錨、土釘墻這些護(hù)坡體系相似,但是因?yàn)檫@種防護(hù)體系能夠把集中的作用力分散至四周,使其減小對坡面和碎石的沖擊,局部受一定的力,但是整體上卻起了很大的作用,使系統(tǒng)能夠從整體上承受一定的荷載,而單根錨桿的錨固力降低了。與此同時,此系統(tǒng)是具有一定的開放性的,雨水或者是雪水可以自由地滲透到地下,如果地下水的不斷增多得不到排泄,則壓力也會不斷增大,這樣也會導(dǎo)致邊坡失去穩(wěn)定性,增加發(fā)生事故的危險。而且不管坡面形態(tài)是什么樣的都可以采用這種防護(hù)系統(tǒng),這種防護(hù)系統(tǒng)可以很大程度地保留原來的地貌特征,植被生長的條件沒有被改變,這種特征可以方便未來的坡面綠化,坡面上生長了植物之后,在這種開放的生長環(huán)境下,植被就能夠把坡面的泥土、碎石等很好地固定住,再加上系統(tǒng)的防護(hù)作用,很好地抑制了水土流失,使社會效益和生態(tài)效益達(dá)到了最大化。
SNS被動防護(hù)系統(tǒng)只是起著被動的攔截作用,當(dāng)崩塌的落石到達(dá)鋼護(hù)網(wǎng)時,鋼繩網(wǎng)上的每個節(jié)點(diǎn)都會感知到其巨大的沖擊能量,并把這些能量傳遞到系統(tǒng)鋼柱,鋼柱的底座是一個活動的鉸,鋼柱上端把絕大多數(shù)的能量傳到支撐繩上以及設(shè)置在巖體內(nèi)部的鋼繩錨桿,這部分能量的削減主要是通過安在支撐繩上的減壓環(huán)發(fā)生伸縮,進(jìn)而使鋼繩網(wǎng)和鋼柱一起做往復(fù)運(yùn)動,經(jīng)過削減后的剩下的小部分能量再通過鋼繩錨桿把它傳遞給巖土體。SNS的被動防護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計時一種新思想,能夠較好的適應(yīng)當(dāng)?shù)氐牡匦?,部件安裝非常標(biāo)準(zhǔn)化,能和其他的設(shè)備一起共同有很好的防護(hù)作用。
3 某工程分析
某景區(qū)旅游觀光道路安全防護(hù)工程位于大婁山山脈河谷,河谷呈V形,道路兩側(cè)的山勢陡峭,部分山體近乎直立,植被也茂密,除了在高陡崖帶有大量松動巖石外,人工開設(shè)的邊坡也有很多碎石存在,嚴(yán)重危害了景區(qū)運(yùn)行安全,在工程施工中主要采用SNS的柔性防護(hù)系統(tǒng)。
本工程中SNS 主動防護(hù)系統(tǒng)是通過錨桿和支撐繩對各網(wǎng)塊施加的預(yù)張力使各網(wǎng)塊在坡面上張緊后對坡面危巖落石施以一定的預(yù)緊壓力,從而提高危巖穩(wěn)定性,阻止危巖落石的發(fā)生。該系統(tǒng)主要由柔性鋼繩錨桿、支撐繩和鋼繩網(wǎng)構(gòu)成??v橫交錯并進(jìn)行依次預(yù)張力的ф16 支撐繩與4.5m×4.5m 正方形標(biāo)準(zhǔn)模式(為節(jié)省材料,局部邊界采用4.5m×2.5m)網(wǎng)格內(nèi)鋪設(shè)一張4m×4m(或4m×2m)的DO/08/300 型鋼繩網(wǎng),每張鋼繩網(wǎng)與四周支撐繩間用ф8 縫合繩縫合連接并進(jìn)行第二次預(yù)張拉,該預(yù)張拉工藝能使系統(tǒng)對坡面施以一定的法向預(yù)緊壓力。從而提高表層土體的穩(wěn)定性,控制危巖體的移動。該系統(tǒng)各構(gòu)成部分在每一獨(dú)立的防護(hù)區(qū)域內(nèi)為一互相聯(lián)系的共同作用整體,一旦坡面巖土體發(fā)生局部的變形或位移則系統(tǒng)將不是局部而是以整體的形式發(fā)揮作用。
對坡面防護(hù)區(qū)域的松土及落石進(jìn)行清除或就地處理;測量放線確定錨桿孔位,并在每一孔位處鑿一深度不小于錨桿外露環(huán)套長度的凹坑,按設(shè)計深度鉆鑿錨桿孔并清除孔內(nèi)粉塵,注漿并插入錨桿,安裝縱橫向支撐繩,從上向下鋪掛格柵網(wǎng),從上向下鋪設(shè)鋼繩網(wǎng)縫合,縫合繩為ф8 鋼繩,每張鋼繩網(wǎng)均用一根長35m 的縫合繩與四周支撐繩進(jìn)行縫合并預(yù)張拉, 縫合繩的兩端各用兩個繩卡進(jìn)行固定聯(lián)結(jié)。
4 小結(jié)
在山區(qū)的某些地形條件下,容易發(fā)生山體崩落等地質(zhì)災(zāi)害,所以必須采取一定的工程措施保證巖土體的穩(wěn)定性,而SNS防護(hù)系統(tǒng)基于科學(xué)的研究和計算,相比其他的防護(hù)措施有一定的優(yōu)越性,因而應(yīng)用較為廣泛,給同類工程提供了一定的參考和借鑒。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】柔性防護(hù)網(wǎng);,地質(zhì)災(zāi)害;施工要點(diǎn)
【 abstract 】 east qing highway management area scenic area as an example, this paper introduces the geological disasters in flexible defend the management, the application of active defend the net of design and construction points, which is in the geological disasters in the project of protection to further promote the optimization provides examples and theoretical support.
【 keywords 】 flexible defend the net; , geological disasters; Key points of construction
中圖分類號: P5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
近幾年,通過工程實(shí)踐和探索,柔性防護(hù)網(wǎng)技術(shù)在國內(nèi)的工程界已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),并編制了相應(yīng)的設(shè)計、施工和驗(yàn)收辦法。現(xiàn)在柔性網(wǎng)防護(hù)已成功的應(yīng)用在國內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害、公路、鐵路、礦山等一些項(xiàng)目的邊坡防護(hù)上。柔性防護(hù)網(wǎng)在地質(zhì)災(zāi)害治理中具有環(huán)保、美觀等獨(dú)特優(yōu)勢,在自然風(fēng)景區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害治理中得到大量使用。
一、工程概況
資興市東清公路位于資興市東江鎮(zhèn)東南面,該段路是前往東江湖景區(qū)重要線路之一,全長計9.5公里,路面寬度為6.0米,地理坐標(biāo)X=2862600-2870600,Y=38425000-38431000,起于東江湖景區(qū)入口,東清公路靠山修建,公路西側(cè)均為山體切方段,形成高陡邊坡,由于山體切方以及近期暴雨、久雨,導(dǎo)致公路沿線發(fā)生多出地質(zhì)災(zāi)害隱患,據(jù)調(diào)查工作顯示共調(diào)查了9.5公里,共發(fā)現(xiàn)和調(diào)查了地質(zhì)災(zāi)害(隱患)點(diǎn)46個,其中中小型滑坡5處、小型崩塌27處、危巖隱患點(diǎn)14處。較多的地質(zhì)災(zāi)害隱患無時不在的威脅過往車輛及人民群眾的生命財產(chǎn)安全,尤其近來久雨,誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害損失顯得更為突出,因此有計劃地進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害防治,最大限度地減輕地質(zhì)災(zāi)害損失是非常必要和非常重要的。
二、柔性防護(hù)網(wǎng)網(wǎng)設(shè)計
(一)柔性防護(hù)網(wǎng)特點(diǎn)
柔性主動防護(hù)系統(tǒng)是以鋼絲繩網(wǎng)為主的各類柔性網(wǎng)覆蓋包裹在所需防護(hù)斜坡或巖石上,以限制坡面巖石土體的風(fēng)化剝落或破壞以及為巖崩塌(加固作用),或?qū)⒙涫刂朴谝欢ǚ秶鷥?nèi)運(yùn)動(圍護(hù)作用)。其主要技術(shù)優(yōu)勢及特點(diǎn)如下:
(1)具有高柔性,高防護(hù)強(qiáng)度,易鋪展性。適應(yīng)任何坡面地形,安裝程序標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化。
(2)系統(tǒng)采用模切化安裝方式,工期短,施工費(fèi)用低。
(3)系統(tǒng)材料的特殊制造工藝和高防腐防銹技術(shù),決定了系統(tǒng)的超高壽命。系統(tǒng)能將工程隊(duì)環(huán)境的影響降到最低點(diǎn),其防護(hù)區(qū)域可以充分的保護(hù)土體、巖石的穩(wěn)固,便于人工綠化,有利于環(huán)保。
(4)作用原理上類似于噴錨和土釘墻等面層護(hù)坡體系,但因其柔性特征能使系統(tǒng)將局部集中荷載向四周均材質(zhì):鋼絲繩網(wǎng)、普通鋼絲格柵(常稱鐵絲格柵)和TECCO高強(qiáng)度鋼絲格柵勻傳遞以充分發(fā)揮整個系統(tǒng)的防護(hù)能力,即局部受載,整體作用,從而使系統(tǒng)能承受較大的荷載并降低單根錨桿的錨固力要求 。
(5)系統(tǒng)的開放性,地下水可以自由排泄,避免了由于地下水壓力的升高而引起的邊坡失穩(wěn)問題;該系統(tǒng)除對穩(wěn)定邊坡有一定貢獻(xiàn)外,同時還能抑制邊坡遭受進(jìn)一步的風(fēng)化剝蝕,且對坡面形態(tài)特征無特殊要求,不破壞和改變坡面原有地貌形態(tài)和植被生長條件,其開放特征給隨后或今后有條件并需要時實(shí)施人工坡面綠化保留了必要的條件,綠色植物能夠在其開放的空間上自由生長,植物根系的固土作用與坡面防護(hù)系統(tǒng)結(jié)為一體,從而抑制坡面破壞和水土流失,反過來又保護(hù)了地貌和坡面植被,實(shí)現(xiàn)最佳的邊坡防護(hù)和環(huán)境保護(hù)目的。
(二)工程治理方案
東江湖風(fēng)景區(qū)為當(dāng)?shù)刂穆糜螀^(qū),采用漿砌等不利于坡體植被恢復(fù)和美觀環(huán)保,坡面景觀效果不好,不符合風(fēng)景區(qū)的要求。為了地質(zhì)災(zāi)害防治工程與自然景觀相互和諧,采用以柔性網(wǎng)防護(hù)為主的綜合防護(hù)措施。根據(jù)邊坡主要破壞模式及邊坡穩(wěn)定性分析,設(shè)計治理方案為:危石清理+隨機(jī)錨桿+主動網(wǎng)。
首先清除坡體上的松動塊體,對于個別較大的巖體采用隨機(jī)錨桿加固;在西側(cè)的危巖帶布置主動防護(hù)網(wǎng)。
(三)主動網(wǎng)設(shè)計參數(shù)
根據(jù)區(qū)內(nèi)崩塌形態(tài)特征,本次邊坡區(qū)設(shè)計主動防護(hù)網(wǎng)采用WF型,考慮到城市道路景觀綠化要求,防護(hù)網(wǎng)采用綠色裹塑環(huán)保網(wǎng)及格柵網(wǎng),防護(hù)網(wǎng)錨桿采用2Φ18鋼絲繩錨桿,長度4.0m。同時根據(jù)防護(hù)網(wǎng)的構(gòu)造要求,錨桿抗拔力不小于50kN,間距取4m。
主動防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)采用:縱橫交錯的2φ18與4m×4m正方形模式(邊沿局部根據(jù)需要調(diào)整)布置的錨桿相聯(lián)結(jié)并進(jìn)行張拉,每張環(huán)保網(wǎng)與四周支撐繩間用縫合繩縫合聯(lián)結(jié)并拉緊,該預(yù)張拉工藝能使系統(tǒng)對坡面施以一定的法向預(yù)緊壓力,從而提高表層巖土體的穩(wěn)定性,盡可能地阻止崩塌落石的發(fā)生并將小部分落石限制在一定的空間內(nèi)運(yùn)動,以阻止小尺寸巖塊的崩落或限制局部巖土體的破壞
三、施工技術(shù)要點(diǎn)
(1)確定區(qū)域:一般跨越潛在破壞區(qū)2m。
(2)清除坡面防護(hù)區(qū)域內(nèi)威脅施工安全的殘留碎石和松散堆積物,對不利于施工安裝和影響系統(tǒng)安裝后正常功能發(fā)揮的局部地形(局部堆積體和凸起體等)進(jìn)行適當(dāng)修整。
(3)放線測量確定錨桿孔位(根據(jù)地形條件,孔間距可有0.3m的調(diào)整量),在孔間距允許的調(diào)整量范圍內(nèi),盡可能在天然低凹處選定錨桿孔位;當(dāng)設(shè)計目的是為了加固具有區(qū)域性潛在滑動失穩(wěn)的土質(zhì)或似土質(zhì)邊坡時,對非低凹處或不能滿足系統(tǒng)安裝后較好緊貼坡面的錨桿孔(一般連續(xù)懸空面積不得大于5m,否則宜增設(shè)長度不小于0.5m的局部錨桿,該錨桿采用直徑不小于2φ18的雙股鋼繩錨桿),應(yīng)在每一孔位處鑿一深度不小于錨桿外露環(huán)套長度并能將其容納在內(nèi)的凹坑或凹槽。
(4) 注漿并插入錨桿。應(yīng)采用強(qiáng)度等級不低于M20的水泥砂漿,宜采用灰砂比1:1~1:2、水灰比0.45~0.50的水泥砂漿或水灰比0.45~0.50的純水泥漿,水泥宜用強(qiáng)度等級不低于32.5MPa的普通硅酸鹽水泥,優(yōu)先選用粒徑不大于2.5mm的中細(xì)砂。確保漿液飽滿,在進(jìn)行下一道工序前注漿體養(yǎng)護(hù)不少于三天。
(5)安裝縱橫向支撐繩,張拉緊后兩端各用4個繩卡與錨桿外露環(huán)套緊固連接,繩卡間距宜為鋼絲繩直徑的6~7倍,其U形螺栓應(yīng)位于尾繩段一側(cè)。
(6)從上向下鋪掛格柵網(wǎng),格柵網(wǎng)間重疊寬度不宜小于5cm,兩張格柵網(wǎng)間以及必要時格柵網(wǎng)與支撐繩間用φ1.5扎絲進(jìn)行扎結(jié),當(dāng)坡角小于45°時,扎結(jié)點(diǎn)間距一般不宜大于2m, 當(dāng)坡角大于45°時,扎結(jié)點(diǎn)間距一般不宜大于1m(有條件時本工序可在前一工序前完成即將格柵網(wǎng)置于支撐繩之下)。
(7)從上向下鋪設(shè)QUAROX絞索網(wǎng)并縫合,縫合繩為φ8鋼繩,每張QUAROX絞索網(wǎng)均用一根長約33m的縫合繩與四周支撐繩進(jìn)行縫合并預(yù)張拉,縫合繩兩端交叉反轉(zhuǎn)合并后各用兩個繩卡進(jìn)行緊固連接(需要注意的是縫合繩在四個角部網(wǎng)孔處需兩次穿插縫合,且縫合繩不得直接連接到錨桿上)。
(8)每張網(wǎng)與四周支撐繩間用縫合繩縫合連接并拉緊,該預(yù)張拉工藝能使系統(tǒng)對坡面施以一定的法向預(yù)緊壓力,從而提高表層巖土體的穩(wěn)定性,盡可能地阻止崩塌落石的發(fā)生并將小部分落石限制在一定的空間內(nèi)運(yùn)動,同時,在QUAROX絞索網(wǎng)下鋪設(shè)小網(wǎng)孔的SO/2.2/50型格柵網(wǎng),以阻止小尺寸巖塊的崩落或限制局部巖土體的破壞。
四、結(jié)語
柔性網(wǎng)防護(hù)具有施工快速簡便特點(diǎn)。柔性網(wǎng)系統(tǒng)大部分構(gòu)件都采用標(biāo)準(zhǔn)化的工廠生產(chǎn),現(xiàn)場主要是安裝作業(yè),施工便捷,可分段施工,大大減輕了施工勞動強(qiáng)度,縮短工期,提高了施工效率。柔性網(wǎng)防護(hù)具有環(huán)保、美觀等獨(dú)特優(yōu)勢。柔性網(wǎng)系統(tǒng)可根據(jù)地形靈活布置,不破壞坡體的原始地貌,不影響坡面自然排水和原生植物生長,有利于實(shí)現(xiàn)環(huán)境美化。東江湖風(fēng)景區(qū)東清公路采用了柔性網(wǎng)防護(hù)系統(tǒng),在最大限度的維持原始地貌和植被的情況下,較好解決了高陡邊坡坡面崩塌、危巖、落石等地質(zhì)災(zāi)害問題,為以后風(fēng)景區(qū)內(nèi)道路高陡邊坡防護(hù)提供了一定的參考和借鑒。
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