柔性防護(hù)技術(shù)在崩塌落石災(zāi)害防治設(shè)計(jì)中的選用

1、柔性防護(hù)技術(shù)在崩塌落石災(zāi)害防治設(shè)計(jì)中的選用第13卷第2期2006年6月蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校JournalofLamhouPolytechnicCollegeJun.,2006文章編號(hào):10092269(2006)02003103柔性防護(hù)技術(shù)在崩塌落石災(zāi)害防治設(shè)計(jì)中的選用劉廣,吉彬彬,楊興利(西安科技大學(xué)地質(zhì)與環(huán)境工程系,陜西西安710054)性防護(hù)系統(tǒng)具有安裝方便快捷,防護(hù)耐久性好,防護(hù)效果好,降低工程造價(jià)和改善沿線景觀等特點(diǎn),一般用于山區(qū)公路路塹邊坡的防護(hù),可有效地保持高大外邊坡的穩(wěn)定,保證道路平安暢通.關(guān)鍵詞:柔性防護(hù)系統(tǒng);巖質(zhì)邊坡;山區(qū)公路中圖分類號(hào):U416.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A1工程概況

2、清連一級(jí)公路升級(jí)改造(高速)工程位于廣東省西北部清遠(yuǎn)市境內(nèi),沿線地質(zhì)條件特殊,總地勢(shì)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(jīng)過(guò)地貌單元?jiǎng)澐?可分為構(gòu)造剝蝕型,巖溶型,河流侵蝕堆積型.據(jù)清連一級(jí)公路升級(jí)改造的根本原那么和對(duì)已有邊坡進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)的結(jié)果,全線427段邊坡中,高度低于10rll的邊坡(199段)處于穩(wěn)定狀態(tài),只存在邊坡頂截水溝和坡面防護(hù)缺乏問(wèn)題;高度1O20rll的邊坡131段,多為土質(zhì)和石質(zhì)高邊坡及二元結(jié)構(gòu)(上部土下部巖)邊坡,少數(shù)為巖質(zhì)邊坡,也多處于穩(wěn)定狀態(tài),有44段存在坡面沖蝕,溜坍和坍塌病害,需進(jìn)行治理;高度2O一30m的邊坡53段,主要為全

3、,強(qiáng)風(fēng)化的花崗巖邊坡及石灰?guī)r和砂泥巖邊坡,多處于穩(wěn)定狀態(tài);高度大于30m的高邊坡44段,大多數(shù)邊坡整體上是穩(wěn)定的,只存在局部失穩(wěn)可能,需進(jìn)行處治.2治理工程措施選擇的一般原那么1)治理工程設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮災(zāi)害類型,形成機(jī)制,穩(wěn)定性,動(dòng)力因素及變形破壞力學(xué)機(jī)制,水文地質(zhì)有針對(duì)性地采用各種有效的工程措施進(jìn)行綜合治理.2)單項(xiàng)工程的采用應(yīng)依據(jù)地質(zhì)災(zāi)害特征,針對(duì)產(chǎn)生變形破壞的主導(dǎo)因素采取相應(yīng)的治理工程措施,并充分論證其根本適宜性及對(duì)提高災(zāi)害地質(zhì)體穩(wěn)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(yīng)的應(yīng)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(shí)因地制

4、宜,突出針對(duì)性,適宜性,經(jīng)過(guò)充分比選后,進(jìn)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(shí),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(jīng)濟(jì)性以及后期維護(hù)的要求.*收稿日期:20060310蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校第l3卷5)工程措施選擇時(shí),要充分考慮到工程巖土體的性質(zhì)及其蓄水后的變化,施工場(chǎng)地條件,施工環(huán)境,與相鄰工程的結(jié)合及影響,施工技術(shù)條件,地方材料資源等具體制約因素和環(huán)境保護(hù)的要求1.3沿線路塹巖質(zhì)邊坡崩塌落石災(zāi)害分布,特點(diǎn),原因分析沿線的巖質(zhì)路塹邊坡均是人工邊坡,由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,加上人類活動(dòng)的影響,致使出現(xiàn)了

5、諸多類型的邊坡變形破壞.沿線路塹巖質(zhì)邊坡崩塌落石災(zāi)害的分布,特點(diǎn),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(fēng)化的石灰?guī)r區(qū),中風(fēng)化砂泥巖互層區(qū),淺變質(zhì)砂巖區(qū),對(duì)應(yīng)里程樁號(hào):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(shù)十段.危巖指受2組以上結(jié)構(gòu)面(至少1組不利結(jié)構(gòu)面)控制懸掛在邊坡上,暫時(shí)穩(wěn)定的巖石(巖體).當(dāng)危巖失去穩(wěn)定性,脫離坡面運(yùn)動(dòng)時(shí),那么稱崩塌和落石,落石多與坡面松弛有關(guān).

6、根本特點(diǎn):危巖的最大特點(diǎn)是潛在不穩(wěn)定性;落石的顯著特點(diǎn)是危害性,尤其對(duì)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(jié)構(gòu)面(如節(jié)理,裂隙,層面,斷層面不整合面等)發(fā)育,且有傾向臨空的不利結(jié)構(gòu)面;c)有爆破等振動(dòng)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(lái)嚴(yán)重威脅.大塊的落石可能堵塞交通.沿線崩塌現(xiàn)象十分普遍,主要分布于中一微風(fēng)化的石灰?guī)r區(qū),砂泥巖互層的中風(fēng)化區(qū),淺變質(zhì)砂巖區(qū)亦有少量分布,對(duì)應(yīng)里程樁號(hào):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(diǎn):崩塌的前提仍然是危巖的存在.按其運(yùn)動(dòng)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(diǎn)是其潛在不穩(wěn)定性,崩塌的顯著特點(diǎn)是其危害性,尤其對(duì)公路邊坡.形成原因;a)巖石邊坡高,陡.b)組成邊坡的巖石結(jié)構(gòu)面(如節(jié)理,裂隙,層面,斷層面,不整合面等)發(fā)育.且有傾向臨空的不利結(jié)構(gòu);c)有爆破等振動(dòng)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(hù)系統(tǒng)的特點(diǎn)及選用方案剖析邊坡柔性防護(hù)系統(tǒng)是以高強(qiáng)度柔性網(wǎng)作為主要構(gòu)成部件,并以覆蓋(主動(dòng)防護(hù))和攔截(被動(dòng)防護(hù))兩

8、大根本類型來(lái)防治各類斜坡坡面地質(zhì)災(zāi)害和雪崩,岸坡沖刷,爆破飛石,墜物等危害,它是一種集構(gòu)件設(shè)計(jì)與加工,系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)與定型,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)選型,現(xiàn)場(chǎng)布置與施工設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化技術(shù)l2】.由于SNS柔性網(wǎng)防護(hù)系統(tǒng)材料性能穩(wěn)定,安裝方便快捷,施工簡(jiǎn)單,易操作,防巖崩效果好,所以適宜在開挖成臺(tái)階的高大外邊坡上使用.SNS柔性網(wǎng)防護(hù)系統(tǒng)采用的是一種開放式的防護(hù)方法,只要按照設(shè)計(jì)正確組織施工,較之傳統(tǒng)的全坡面防護(hù)方法可節(jié)約大量資金,降低工程造價(jià),同時(shí)又提升了公路景觀的美感.從SNS柔性網(wǎng)防護(hù)范圍及應(yīng)用效果上看,可根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,配合掛網(wǎng)噴漿,錨桿防護(hù),植草等綜合防護(hù)方法,既可保證高大外邊坡穩(wěn)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(hù)系統(tǒng)一般用于山區(qū)公路路塹邊坡的防護(hù),尤其適用于山嶺重丘區(qū)溝壑縱橫,相對(duì)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(hù)技術(shù)在崩塌落石災(zāi)害防治設(shè)計(jì)中的選用?33?差,甚至巖體有松動(dòng),滑坍的可能,還可能造成崩巖,除個(gè)別穩(wěn)定性稍好的地方可采用護(hù)面墻防護(hù)外,其余均需要用SNS柔性網(wǎng)防護(hù)系統(tǒng)大面積防護(hù),用以攔截落石與落物,以消除公路平安運(yùn)營(yíng)中的隱患_4J.崩塌與落石危害的主要特征是具有強(qiáng)大動(dòng)力的沖擊破壞作用,以傳統(tǒng)的剛性結(jié)構(gòu)去抵抗動(dòng)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(jié)構(gòu),為此要尋找并開挖龐大的根底,要搬運(yùn)大量的建筑材料,工程進(jìn)度緩慢,勞動(dòng)強(qiáng)度大,施工平安程度低,施工干擾大,甚至可能因此而使防護(hù)結(jié)構(gòu)反成為人為的落石來(lái)源.現(xiàn)用以柔克剛的思想,建立柔性防護(hù)結(jié)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)事半功倍的防護(hù)效果.該系統(tǒng)在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勻傳遞以充分發(fā)揮整個(gè)系統(tǒng)的防護(hù)能力,從而使系統(tǒng)能承受較大的荷載并降低單根錨桿要求.此外,由于系統(tǒng)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(wěn)問(wèn)題;該系統(tǒng)除對(duì)穩(wěn)定邊坡有一定奉獻(xiàn)外,同時(shí)還能抑制邊坡遭受進(jìn)一步風(fēng)化剝蝕,且不破壞和不改變坡面原有地貌形態(tài)和植被生

11、長(zhǎng)條件,其開放特征給隨后或今后有條件并需要時(shí)實(shí)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(zhǎng).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(guò)來(lái)又保護(hù)了地貌和坡面植被,實(shí)現(xiàn)最正確的邊坡防護(hù)和環(huán)境保護(hù)目的J.5邊坡防護(hù)方案設(shè)計(jì)1)全線邊坡.除坡頂為反向坡無(wú)地表水流入邊坡區(qū)以外,均設(shè)坡口外截水溝,將自然坡水流引排入邊坡兩側(cè)自然溝或路塹邊溝排除.××積而定,并引入兩側(cè)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(dòng)網(wǎng)進(jìn)行防護(hù).不宜去除的危石增加錨桿的長(zhǎng)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(wèn)題之一,包括傾倒式崩塌,滑移式崩塌,"V"形槽崩塌等,依據(jù)危巖體厚度和規(guī)模大小.采用錨索和長(zhǎng)錨桿加固,同時(shí)附以SNS主動(dòng)網(wǎng)防止落石.長(zhǎng)度912m的長(zhǎng)錨桿加固;厚度和體積大者采用錨索加固.6結(jié)束語(yǔ)應(yīng)用柔性防護(hù)系統(tǒng)治理崩塌落石,施工簡(jiǎn)便,快捷,經(jīng)濟(jì)適用,工程造價(jià)低,同時(shí),對(duì)行車干擾小,一般不擾動(dòng)原始地質(zhì)和植被,符合目前提倡的綠色環(huán)保要求.防護(hù)系統(tǒng)的整體防護(hù)性能強(qiáng),防護(hù)能級(jí)范圍大(502800KJ),防護(hù)效果好,使用壽命長(zhǎng)(一般可達(dá)30年),維護(hù)方便,簡(jiǎn)單等,是治理崩塌落石的一種經(jīng)濟(jì)可行方法_6J,值得在山區(qū)公路中推廣應(yīng)用.參考文獻(xiàn):1徐開祥,黃

13、學(xué)斌,付小林,等.滑坡及危巖(崩塥)防治工程措施選擇與工程設(shè)置【J.中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治,2005,16(4):130131.2鄭智能.邊坡柔性防護(hù)系統(tǒng)與技術(shù)J.重慶交通學(xué)院,2005,24(5):7879.3高民歡.在公路路基邊坡防護(hù)中剮性防護(hù)與柔性防護(hù)的應(yīng)用范圍及特點(diǎn)J.交通標(biāo)準(zhǔn)化,2003,121(9):6970.4賀書云.sNs柔性防護(hù)網(wǎng)在公路邊坡中的防護(hù)技術(shù)介紹J.交通標(biāo)準(zhǔn)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(hù)新技術(shù)J.路基工程,2005,118(1):6061.(下轉(zhuǎn)第40頁(yè))?40?蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)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(yè))6海生花,曾紅權(quán).ISNS柔性防護(hù)系統(tǒng)在青藏線治理崩塌落石的應(yīng)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