張秀寶
(南平延順高速公路有限責任公司,福建 南平 353000)
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被動防護網在下際服務區泥石流治理中的應用
張秀寶
(南平延順高速公路有限責任公司,福建 南平 353000)
被動防護網是以鋼絲繩網為主要特征構件,以攔截形式防治各類坡面地質災害、墜物等危害,是一種柔性防護措施。主要通過實例對被動防護網的特點、施工流程及要點等進行了闡述,以供類似工程參考。
柔性防護網;地質災害治理;施工
下際服務區位于南平延順高速公路K32+430左右側,在南平市峽陽鎮境內。該路段為剝蝕丘陵地貌,線路縱向上地形起伏較大,橫向上由右側向左側傾斜,場地位于山坡,橫向坡度35°~38°,山坡植被較發育,自然斜坡穩定。地震基本烈度為VI度,地震動峰值加速度為0.05 g,邊坡上部分布第四系坡積層,殘積層、下伏基巖為麻源群石英片巖及風化層,地下水主要接受大氣降水補給,沿地形向斜坡腳方向排泄。山體在施工期間遭遇了一次特大暴雨的襲擊,造成了較大范圍的淺層溜塌,溜塌體是該處泥石流形成的主要固體物質來源,以土和植物根、莖為主,無大型石塊,在雨水作用下溜塌體沖入服務區場內,數量達300 m3左右。經現場踏勘及專家方案論證,下際服務區右區泥石流治理決定采用被動防護網為主,結合導流溝、擋土壩等措施進行處理。
下際服務區約在樁號K32+430、K32+470兩泥石流災害點,其形成區頂部范圍達30~100 m,表面原有植被覆蓋已經完全破壞,流通區下部土體也發生嚴重侵蝕,整個流通區長度近百米,是窄處寬度亦有5 m。考慮其形成區頂部到堆積區底部高差大(達60~100多m),在流通區靠近頂部和靠近中間位置各設一道被動防護網,以確保再次發生泥石流災害時,對樹根等固體物質的有效攔截。
(1)柔性結構設計,各構件協調響應,局部受力,整體承載。
(2)強度高、構件輕,場內搬運方便。
(3)系統的柔性和靈活布置特征,能適應各種復雜的地形地貌。
(4)結構簡單,積木式快速安裝,這在作為搶險工程時尤其重要。
(5)無需大規模開挖,對臨近建筑物的正常運營和其他施工作業人員的干擾極小。
(6)施工周期短,使用壽命長,維護方便,當破壞時,只需修復或更換少量構件。
4.1 工藝流程
測量定位——基坑開挖——錨桿預埋與基礎灌注——基座安裝——鋼柱及上側拉錨繩安裝——側拉錨繩安裝——上支撐繩安裝——下支撐繩安裝——鋼繩網的安裝與縫合——格柵安裝。
4.2 測量定位
對鋼柱和錨桿基礎進行測量定位,系統現場放線長度應比設計長度減少3-8%,根據地形起伏大小取上下限;在此基礎上,柱間距可為設計間距20%的縮短或加寬調整范圍。
4.3 基坑開挖
(1)在防護網施工安裝前,需先清除工作面上方威脅施工安全的浮土、危石,并做好臨時安全防護措施,以防止在施工過程中擾動后發生滾落,對施工人員造成傷害;
(2)對地腳螺栓錨桿,孔深誤差不宜大于50 mm。
4.4 預埋錨桿并灌注基礎混凝土
(1)在相鄰兩根上拉錨桿定位時,應盡量以中間所夾鋼柱所在的立面對稱,使同一根鋼柱拉結的兩根上拉錨繩保持結構均衡,在系統受沖擊時錨固系統能保持受力均勻,避免個別拉錨繩因應力集中而破壞,從而導致系統失效的情況;
(2)錨桿應位于鉆孔的中心部位,且桿體插入孔內長度應達到設計規定長度的95%以上。
4.5 基座安裝
(1)鋼柱基座的安裝需注意其朝向,正確的安裝是掛端朝向下坡方向,連接板朝向上坡方向。鋼柱基座盡量保持在同一水平,相鄰高差不超過0.5 m,以免在支撐繩張拉后系統出現不利于發揮防護功效的內力;
(2)鋼柱基座和錨桿的位置應盡量避開山坡上的溪流和沖溝,以免水流沖刷引起鋼柱基座和錨桿出現掏空,影響到系統的使用。
4.6 上支撐繩安裝
(1)沿平行于系統走向調直支撐繩,將減壓環調節就位,減壓環宜位于距鋼柱約50 cm,同一根支撐繩上每一跨的減壓環相對于鋼柱對稱布置;
(2)在兩相鄰鋼柱間,用繩卡將支撐繩交錯固定安裝在基座掛座的外側和內側;
(3)支撐繩的一端應向下繞至基座的掛座上用繩卡固定,支撐繩固定前應張緊;
(4)以30%的標準緊固力,用一個繩卡在距減壓環約40 cm處將兩根上部支撐繩相互聯結。
4.7 下支撐繩安裝
方法與上支撐繩安裝基本相同,所不同的是在兩相鄰鋼柱間,用繩卡將支撐繩交錯固定安裝在基座掛座的外側和內下側;以30%的標準緊固力,用一個繩卡在距減壓環約40cm處將兩根底部支撐繩相互聯結。
4.8 鋼繩網的安裝與縫合
(1)按組將鋼繩網進行編號,并按照對應的位置在鋼柱之間展開;
(2)將鋼絲網與上支撐繩暫時用繩卡進行松動聯結,為確保縫合時的更安全,也可同時將網與下支撐繩暫時聯結;
(3)如防護網安裝時下支撐繩下方出現較大空間時,必須對其進行封閉處理。根據鐵道部頒發的《鐵路沿線斜坡柔性安全防護網》(TB/T3089-2004)規定,斜坡穩定網安裝以后要求任何一處的懸空面積要小于5 m2。
4.9 格柵安裝
格柵鋪掛在鋼繩網的內側,并應疊蓋鋼繩網上緣并折到網的外側15 cm,用扎絲固定到網上,每平方米固定約4處;格柵底部應沿斜坡向上敷設0.5 m左右,每張格柵間疊蓋約10 cm,用扎絲將格柵固定到網上。
(1)泥石流治理以“綜合治理、加強防控”為原則,防治方式有多種,其中被動防護網具有良好的工程適應性、施工安裝的便捷性和工程應用的經濟性等優勢,在地質災害治理中已被廣泛使用。
(2)在下應用中充分結合了實際地形地貌進行靈活布設,整個施工過程采用人工配合少量的工具便可完成,避免了機械施工對周邊植被的破壞;同時施工周期短,不影響整個標段的計劃工期。
(3)整個治理以被動防護網為主,還結合了植被恢復、導流溝、擋土壩,以及要求在服務區內建立雨量監測預警系統等措施,保證工程的科學性、經濟性和有效性,為下際服務區以后的運營管理期間提供了有效的安全保障。
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2016-04-11
張秀寶(1978-),男,福建松溪人,工程師,研究方向:交通工程。
U418.9
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1008-3383(2016)08-0028-02