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SNS柔性防护系统在高陡边坡防护中的应用.doc

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SNS柔性防护系统在高陡边坡防护中的应用.doc

SNS柔性防护系统在高陡边坡防护中的应用摘要SNS柔性防护网是用来防治坡面地质灾害的柔性安全防护系统,可提高高陡边坡岩土的结构强度和抗变形刚度,增强边坡的整体稳定性。文章结合漳龙高速公路龙岩段石崆山高架桥边坡采用SNS柔性防护系统支护的工程实践,介绍SNS柔性防护系统的设计、材料要求、施工方法、技术措施。关键词SNS柔性网高边坡防护设计与施工1SNS柔性防护原理及技术指标山区高速公路的建设必然出现高陡边坡或从高陡自然山坡下经过,为确保边坡不因发生地质灾害而危害生命财产安全,对其存在的潜在危害由适当的工程防护措施来加以阻止,以实现工程整体最佳综合。对落石的防护传统上采用以刚性结构去抵抗动力冲击,存在事倍功半的弊端,而SNS柔性防护结构借用了以柔克刚的思想来实现事半功倍的效果。SNS柔性网系统主要由钢柱、钢绳网、上(下)支撑绳、上拉锚杆、侧拉锚杆、侧拉锚绳等构件组成。其技术指标及特性见表1。表1RN050型防护系统材料技术指标表2工程地质概况2.1地形地貌漳龙高速公路龙岩段是国道319线在福建省境内的一部分,为山岭重丘地形,和溪至新祠段高架桥沿河沟布线,石崆山高架桥段山坡陡峻,多陡壁,坡角在60°~80°,部分地段近于直立,且山上多危石(岩),为中粒花岗岩和和石英砂岩、裂隙较发育,裂隙走向以NE向为主,呈碎块状或半悬空状态。2.2边坡稳定性评价由于该段边坡是两种岩性的岩体交互发育,裂隙纵横交错,使坡面的整体性差,再加之该地区雨量集中且时间长,边坡岩体裂隙发育深,块状破碎多(体积在0.2~1.5m3的占多数),往往造成岩体松动,发生风化剥落,形成岩崩的可能性较大,对高架桥及高速公路的安全运营存在着工程隐患。3设计参数确定3.1崩岩的运动速度及最大位移根据现场调查资料,边坡岩体形成的不规则岩块多数的体积在0.2~1.0m3,个别体积达到3.0m3以上。其运动速度计算结果见表2。表2崩岩运动速度计算根据崩岩相对路面高度、坡角、坡面粗糙度,按抛物线轨迹模拟计算,可以得出崩岩落地点距离坡脚6.8m左右,正位于单幅路面的行车道范围内,构成了对行驶车辆潜在的危害,严重时阻碍交通。3.2崩岩的冲击能量计算根据查尔斯(Chasles)理论,动能运动能滚动能。在这里采用经验公式KE1.2(1/2)mv2,将上述数据代入公式,分别计算出大、中、小崩岩达到路面时的冲击能量是937.3Kj、312.4Kj、62.5Kj。考虑防护重点是1.0m3以下的崩岩,结合以后的维护及必要的安全系数,按500Kj设防,满足防护需要,因此采用RX050型柔性网防护。3.3RX050柔性防护网的设计如图1所示,网高为4m长度为180m防护网型号为DO/8/200柱距为10m钢厂柱截面为180mm。图1RN050柔性防护网设计示意4施工安装要点4.1对钢柱和锚杆基础进行测量定位4.2基座锚固(1)基坑开挖(对覆盖层不厚的地方,当开挖至基岩而尚未达到设计深度时,则在基坑的锚孔位置处钻凿杆孔,待锚杆插入基岩并注浆后才灌注上部基础砼)。(2)预埋锚杆并灌注基础砼(对岩石基础,(1)、(2)工序应为钻凿锚杆孔和锚杆安装,对砼基础,亦可在灌注基础砼后钻孔安装锚杆)。(3)将基座套入地脚螺栓并用螺帽拧紧。4.3钢柱及上拉锚绳安装(1)将钢柱顺坡向向上放置并使用钢柱底部位于基座处。(2)将上拉锚绳的挂环挂于钢柱顶端挂座上,然后将拉锚绳的另一端与对应的上拉锚杆环套连接并用绳卡暂时固定(设置中间加固和下拉绳时,同上拉锚绳一起安装或待上拉锚绳安装好后再安装均可)。(3)将钢柱缓慢抬起并对准基座,然后将钢柱底部插入基座中,最后插入连接螺杆并拧紧。(4)通过上拉锚绳来按设计方位调整好钢柱的方位,拉紧上拉锚绳并用绳卡固定。4.4侧拉锚绳的安装安装方法同上拉锚绳,上拉锚绳安装完毕后,进行侧拉锚绳的安装。4.5上下支撑绳安装(1)将第一根上支撑绳的挂环端暂时固定于端柱(分段安装时为每一段的起始钢柱)的底部,然后沿平行于系统走向上调直支撑绳并放置于基座的下侧,并将消能环调节就位(距钢柱约50cm,同一根支撑绳上每一跨的消能环相对于钢柱对称布置),然后将支撑绳的挂环挂于终端钢柱顶部的挂座上。(2)在第二根钢柱处,用绳卡将支撑绳固定于挂座的外侧(此时仅用30标准坚固力)在第三根钢柱处,将支撑绳放在挂座内侧如此相间安装支撑绳在基座挂座的外侧和内侧,直到本段最后一根钢柱并向下绕至该钢柱基座的挂座上,再用绳卡暂时固定。(3)再次调整消能环位置,当确信消能环全部正确就位后拉紧支撑绳并用绳卡固定。(4)第二根上支撑绳与第一根的安装方法相同,只不过是从第一根支撑绳的最后一根钢柱向第一根钢柱的方向安装而已,且消能环位于同一跨的另侧。(5)在距消能环40cm处用一个绳卡将两根上部支撑绳相互联结(仅用30的紧固力),在同一挂座处形成内侧和外侧两根交错的双支撑绳结构。4.6钢绳网安装(1)将钢绳网按组编号,并在钢柱之间按照对应的位置展开。(2)用一根多余的起吊钢绳穿过钢绳网上缘网孔(同一跨内两张网同时起吊),一端固定在一根临近钢柱的顶端,另一端通过另一根钢柱挂座绕到其基座并暂时固定。(3)用紧绳器将起吊绳拉紧,直到钢绳网上升到上支撑绳的水平为止,再用多余的绳卡将网与上支撑绳暂时进行松动联结,同时也可将网与下支撑绳暂时联结以确定缝合时的更为安全,此后起吊绳可以松开抽出。(4)将钢绳网暂时挂到上支撑绳上,并侧向调整钢绳位置使之正确。(5)将缝合绳的中间固定在每张网的上缘中点,从中点开始用一半缝合绳分别向左向右将网与支撑绳缠绕在一起,直到跨越钢绳网下缘中点,使左右侧的缝合绳端头重叠1.0m为宜,最后用绳长将缝合绳与钢绳网固定在一起,绳长放在离缝合绳末端0.5m的地方。4.7格栅安装(1)格栅铺挂在钢绳网的内侧,并叠盖在钢绳网上缘,用扎丝固定在网上。(2)格栅底部沿斜坡向上敷设0.2~0.5m,将底部压紧。(3)每张格栅叠盖10cm,每平方米在网上固定4处。5结语(1)由于SNS柔性网防护系统材料性能稳定,安装方便快捷,施工简单,易操作,防岩崩效果好,所以它适宜在开挖成台阶的高大外边坡上使用。(2)SNS柔性网防护系统采用的是一种开放式防护方法,按照设计正确组织实施,较传统的全坡面防护方法节约大量资金,降低工程造价,同时又增添了高速公路景观的美感。(3)从SNS柔性网防护范围及效果上看,可根据施工现场的实际情况,配合挂网喷浆、锚杆防护、植草等防护方法,从而保持高大外边坡稳定,保证道路安全畅通。

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