1、柔性防護技術在崩塌落石災害防治設計中的選用第13卷第2期2006年6月蘭州工業高等專科學校JournalofLamhouPolytechnicCollegeJun.,2006文章編號:10092269(2006)02003103柔性防護技術在崩塌落石災害防治設計中的選用劉廣,吉彬彬,楊興利(西安科技大學地質與環境工程系,陜西西安710054)性防護系統具有安裝方便快捷,防護耐久性好,防護效果好,降低工程造價和改善沿線景觀等特點,一般用于山區公路路塹邊坡的防護,可有效地保持高大外邊坡的穩定,保證道路平安暢通.關鍵詞:柔性防護系統;巖質邊坡;山區公路中圖分類號:U416.1文獻標識碼:A1工程概況

2、清連一級公路升級改造(高速)工程位于廣東省西北部清遠市境內,沿線地質條件特殊,總地勢西北高.東南低.地貌單元屬低山丘陵,地形起伏變化較大,路線經過地貌單元劃分,可分為構造剝蝕型,巖溶型,河流侵蝕堆積型.據清連一級公路升級改造的根本原那么和對已有邊坡進行現場調查和穩定性分析評價的結果,全線427段邊坡中,高度低于10rll的邊坡(199段)處于穩定狀態,只存在邊坡頂截水溝和坡面防護缺乏問題;高度1O20rll的邊坡131段,多為土質和石質高邊坡及二元結構(上部土下部巖)邊坡,少數為巖質邊坡,也多處于穩定狀態,有44段存在坡面沖蝕,溜坍和坍塌病害,需進行治理;高度2O一30m的邊坡53段,主要為全

3、,強風化的花崗巖邊坡及石灰巖和砂泥巖邊坡,多處于穩定狀態;高度大于30m的高邊坡44段,大多數邊坡整體上是穩定的,只存在局部失穩可能,需進行處治.2治理工程措施選擇的一般原那么1)治理工程設計應綜合考慮災害類型,形成機制,穩定性,動力因素及變形破壞力學機制,水文地質有針對性地采用各種有效的工程措施進行綜合治理.2)單項工程的采用應依據地質災害特征,針對產生變形破壞的主導因素采取相應的治理工程措施,并充分論證其根本適宜性及對提高災害地質體穩定平安性的作用.3)滑坡,崩塌治理工程措施較多,組合可變性大,各種措施均有其相應的應用前提不宜性,適宜性及最正確配置組合.要求在選擇工程措施及配置組合時因地制

4、宜,突出針對性,適宜性,經過充分比選后,進行合理選擇確定合理的治理措施,以最少的投資取得最正確的工程效果.4)工程措施選擇時,要充分考慮到治理工程功能性的具體要求,在不同工況條件下的平安性和耐久性,工期要求和投資的經濟性以及后期維護的要求.*收稿日期:20060310蘭州工業高等專科學校第l3卷5)工程措施選擇時,要充分考慮到工程巖土體的性質及其蓄水后的變化,施工場地條件,施工環境,與相鄰工程的結合及影響,施工技術條件,地方材料資源等具體制約因素和環境保護的要求1.3沿線路塹巖質邊坡崩塌落石災害分布,特點,原因分析沿線的巖質路塹邊坡均是人工邊坡,由于地質構造復雜,加上人類活動的影響,致使出現了

5、諸多類型的邊坡變形破壞.沿線路塹巖質邊坡崩塌落石災害的分布,特點,原因,危害如下.3.1危巖,落石沿線危巖,落石主要分布于中一微風化的石灰巖區,中風化砂泥巖互層區,淺變質砂巖區,對應里程樁號:K2057+750一K2224+400;K2255+200一K2265+900.重的段落有:K2053+400一+610;K2118+820K2119+500;K2197+000一K2213+600;K2260+400一K2265+9OO等數十段.危巖指受2組以上結構面(至少1組不利結構面)控制懸掛在邊坡上,暫時穩定的巖石(巖體).當危巖失去穩定性,脫離坡面運動時,那么稱崩塌和落石,落石多與坡面松弛有關.

6、根本特點:危巖的最大特點是潛在不穩定性;落石的顯著特點是危害性,尤其對路塹邊坡高陡路段.形成原因:a)巖石邊坡高,陡.b)組成邊坡的巖石結構面(如節理,裂隙,層面,斷層面不整合面等)發育,且有傾向臨空的不利結構面;c)有爆破等振動力源.危害:墜落,崩落或滾落可破壞公路邊溝,路面,給行車平安帶來嚴重威脅.大塊的落石可能堵塞交通.沿線崩塌現象十分普遍,主要分布于中一微風化的石灰巖區,砂泥巖互層的中風化區,淺變質砂巖區亦有少量分布,對應里程樁號:K2O53+000K2057+750的局部地段;K2057+750一K2079+6OO的局部地段;K2079+640一K2233+400,K2255+200

7、一K2265+900的大部地段.根本特點:崩塌的前提仍然是危巖的存在.按其運動方式可分為滑移型崩塌,傾倒型崩塌和"V"型槽崩塌.危巖的最大特點是其潛在不穩定性,崩塌的顯著特點是其危害性,尤其對公路邊坡.形成原因;a)巖石邊坡高,陡.b)組成邊坡的巖石結構面(如節理,裂隙,層面,斷層面,不整合面等)發育.且有傾向臨空的不利結構;c)有爆破等振動力源或裂隙水影響.危害:飛快的墜落,崩落或滾石,可破壞公路邊溝,路面,影響行人,行車平安,大的崩塌可能堵塞交通.4柔性防護系統的特點及選用方案剖析邊坡柔性防護系統是以高強度柔性網作為主要構成部件,并以覆蓋(主動防護)和攔截(被動防護)兩

8、大根本類型來防治各類斜坡坡面地質災害和雪崩,岸坡沖刷,爆破飛石,墜物等危害,它是一種集構件設計與加工,系統配置設計與定型,現場設計選型,現場布置與施工設計的系統化技術l2】.由于SNS柔性網防護系統材料性能穩定,安裝方便快捷,施工簡單,易操作,防巖崩效果好,所以適宜在開挖成臺階的高大外邊坡上使用.SNS柔性網防護系統采用的是一種開放式的防護方法,只要按照設計正確組織施工,較之傳統的全坡面防護方法可節約大量資金,降低工程造價,同時又提升了公路景觀的美感.從SNS柔性網防護范圍及應用效果上看,可根據施工現場的實際情況,配合掛網噴漿,錨桿防護,植草等綜合防護方法,既可保證高大外邊坡穩定,保證道路平安

9、暢通,又能綠化,美化公路沿線3.SNS柔性防護系統一般用于山區公路路塹邊坡的防護,尤其適用于山嶺重丘區溝壑縱橫,相對高差幾百米,坡度大于5O的路塹.這樣的路塹邊坡為巖石(可能是同類,也可能是不同類巖石),且坡面的整體性第2期劉廣,等:柔性防護技術在崩塌落石災害防治設計中的選用?33?差,甚至巖體有松動,滑坍的可能,還可能造成崩巖,除個別穩定性稍好的地方可采用護面墻防護外,其余均需要用SNS柔性網防護系統大面積防護,用以攔截落石與落物,以消除公路平安運營中的隱患_4J.崩塌與落石危害的主要特征是具有強大動力的沖擊破壞作用,以傳統的剛性結構去抵抗動力沖擊,必須在存在落石危害的陡峻山坡上建立龐大的攔

10、石結構,為此要尋找并開挖龐大的根底,要搬運大量的建筑材料,工程進度緩慢,勞動強度大,施工平安程度低,施工干擾大,甚至可能因此而使防護結構反成為人為的落石來源.現用以柔克剛的思想,建立柔性防護結構,可實現事半功倍的防護效果.該系統在作用原理上類似于噴錨和土釘墻等面層護坡體系,但因其柔性特征能使系統將局部集中荷載向四周均勻傳遞以充分發揮整個系統的防護能力,從而使系統能承受較大的荷載并降低單根錨桿要求.此外,由于系統的開放性,地下水可以自由排泄,防止了由于地下水壓力的升高而引起的邊坡失穩問題;該系統除對穩定邊坡有一定奉獻外,同時還能抑制邊坡遭受進一步風化剝蝕,且不破壞和不改變坡面原有地貌形態和植被生

11、長條件,其開放特征給隨后或今后有條件并需要時實施人工坡面綠化保存了必要的條件,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系統結為一體,從而抑制坡面破壞和水土流失,反過來又保護了地貌和坡面植被,實現最正確的邊坡防護和環境保護目的J.5邊坡防護方案設計1)全線邊坡.除坡頂為反向坡無地表水流入邊坡區以外,均設坡口外截水溝,將自然坡水流引排入邊坡兩側自然溝或路塹邊溝排除.××積而定,并引入兩側截水溝或引入邊溝排除.3)高陡邊坡上的危石盡量去除,之后用SNS主動網進行防護.不宜去除的危石增加錨桿的長度(69m),一般在邊坡的中上部.4)危巖崩塌邊坡地處理.邊坡

12、上局部危巖崩塌的處理是沿線的主要問題之一,包括傾倒式崩塌,滑移式崩塌,"V"形槽崩塌等,依據危巖體厚度和規模大小.采用錨索和長錨桿加固,同時附以SNS主動網防止落石.長度912m的長錨桿加固;厚度和體積大者采用錨索加固.6結束語應用柔性防護系統治理崩塌落石,施工簡便,快捷,經濟適用,工程造價低,同時,對行車干擾小,一般不擾動原始地質和植被,符合目前提倡的綠色環保要求.防護系統的整體防護性能強,防護能級范圍大(502800KJ),防護效果好,使用壽命長(一般可達30年),維護方便,簡單等,是治理崩塌落石的一種經濟可行方法_6J,值得在山區公路中推廣應用.參考文獻:1徐開祥,黃

13、學斌,付小林,等.滑坡及危巖(崩塥)防治工程措施選擇與工程設置【J.中國地質災害與防治,2005,16(4):130131.2鄭智能.邊坡柔性防護系統與技術J.重慶交通學院,2005,24(5):7879.3高民歡.在公路路基邊坡防護中剮性防護與柔性防護的應用范圍及特點J.交通標準化,2003,121(9):6970.4賀書云.sNs柔性防護網在公路邊坡中的防護技術介紹J.交通標準化,2004,132(S):9798.5李忠,李榮盛,羅丹伶,等.硯平高速公路邊坡乘性防護新技術J.路基工程,2005,118(1):6061.(下轉第40頁)?40?蘭州工業高等專科學校第13卷TheApplica

14、tionofMinordiameterLow-speedDetonatorinSmoothDemolitionoftheTunnelBlastexcavatingLIYaorong(GansuWaterResourcesandHydropowerEngineeringBureau,Lanzhou730046,China)Abstract:ByusingtheexamplesfromtherecordsofblastingprocessofawatertransferringtunnelinHeiquan2-classhydrodynamicpowerstationofQinghaiprovin

15、ce,thispaperanalyzestheperformanceoftheminordiameterlowspeeddetonatorinsmoothdemditionofthetunnelblastexcavating,anddwellsonthespecialapplication.Thenitconcludesthatintheprocessofthesmoothdemolitionofthetunnelblastexcavating,usingminordiameterlowbeenprovedtobesimple,safeandeconomica1.Keywords:minord

16、iameterlowspeeddetonator;smoothdemolition;blastingprocess(上接第33頁)6海生花,曾紅權.ISNS柔性防護系統在青藏線治理崩塌落石的應用J.路基工程,2003,1cr7(2):2223SNSSoftProtectiveSystemonDangerousRockbody(rockfal1)ofQingLianExpresswayLIUGuang,JIBinbin,YANGXingli(DepartmentofGeologyandEnvironmentEngineering.Xi'¨UniversityofScienceandTechnology,Xi'a.n7154,China)Abstract:ThispaperintroducesdesignsofSNSsoftprotectivesystemondangerousrockbody(rockfal1)ofQinglianexpressway.Softprotectivesystemhasmanycharacters,suchaseasytoinstall,lasingandeffi