邊坡地質(zhì)災害治理過程中SPIDER主動防護網(wǎng)的施工應用分析

潘利賓

【摘 要】高速公路、鐵路開發(fā)的工程建設和施工設計是按照國家審批的統(tǒng)一規(guī)范進行的。在實施各項內(nèi)容的開發(fā)建設中，一些基礎性開發(fā)容易產(chǎn)生新的高邊坡滑坡和泥石流。本文介紹了SPIDER 主動柔性防護網(wǎng)的性能、適用范圍及優(yōu)點，并通過在某公路邊坡崩塌治理工程中的應用，介紹了SNS 主動柔性防護網(wǎng)的方案設計、施工順序，分析了SNS 主動柔性防護網(wǎng)的使用效果，表明該種主動防護網(wǎng)系統(tǒng)在交通建設中具有很高的實用價值。

【關鍵詞】巖質(zhì)邊坡；地質(zhì)災害治理；SPIDER；主動防護網(wǎng)；崩塌；治理

1.概述

隨著我國經(jīng)濟快速健康發(fā)展，基礎設施建設日漸完善，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)災害問題，巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災害就是其中一種，包括滑坡、崩塌等災害，因此需要對邊坡進行穩(wěn)定防護。主動柔性防護系統(tǒng)具有高柔性，高防護強度，易鋪展性，可適應任何坡面地形，安裝程序標準化、系統(tǒng)化。SNS（Safety NettingSystem）系統(tǒng)是以鋼絲繩網(wǎng)作為主要構成部分，并以主動防護（覆蓋） 和被動防護（攔截） 兩大基本類型來覆蓋和攔截風化剝落、崩塌落石、爆破飛石、泥石流及岸坡沖刷等斜坡坡面地質(zhì)災害的柔性安全防護系統(tǒng)技術和產(chǎn)品。

2.SPIDER 主動防護網(wǎng)系統(tǒng)

SPIDER 主動防護網(wǎng)系統(tǒng)是基于RUVOLUM 理論設計，主要由高強度鋼絞線螺旋網(wǎng)片、預應力鋼筋錨桿、專用錨墊板構成，新型高質(zhì)量高強度的主動防護系統(tǒng)。主動柔性防護系統(tǒng)覆蓋包裹在所需防護斜坡或巖石上，以限制坡面巖石土體的風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)運動（ 圍護作用），充分利用了高強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 高強度鋼絞線螺旋網(wǎng)片、預應力鋼筋錨桿、專用錨墊板等部分構成。采用預應力鋼筋錨桿和專用錨墊板進行緊固，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)合深層錨固措施進行滑移治理。所用的高強度鋼絞線螺旋網(wǎng)片主要參數(shù)見表1。

該SPIDER 主動防護網(wǎng)系統(tǒng)構件簡單，安裝更高效； 所采用的特殊的網(wǎng)片及錨固形式，帶來更大的坡面預壓力，更優(yōu)化的系統(tǒng)內(nèi)應力傳遞； 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，存在嚴重的安全隱患，直接影響公路的暢通，嚴重威脅過往車輛和行人的安全，當?shù)卣踩a(chǎn)委員會已將該段路列入“重大隱患整治”路段，故急需對該邊坡進行治理。

3.2 邊坡工程地質(zhì)特征

1） 地質(zhì)構造。該邊坡位于沁水構造盆地—復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烈的構造特征。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。項目所屬區(qū)域?qū)賮啘貛Т箨懶约撅L氣候，四季分明，日照較充足，晝夜溫差大。春季干旱多風，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)構面滑動的可能。但在雨水入滲、重力、震動及其他地質(zhì)應力的作用下，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)拉應力區(qū)，導致邊坡巖體張裂、松動，造成崩塌。該段邊坡較陡，沒有設置被動防護網(wǎng)的地形條件，因此對邊坡坡面采用SNS 主動防護網(wǎng)進行覆蓋防護。根據(jù)邊坡的現(xiàn)狀，先對邊坡的危巖體進行清理，再采用SPIDER型主動防護網(wǎng)進行坡面防護。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→防護網(wǎng)安裝。

5. SPIDER 主動防護網(wǎng)系統(tǒng)使用效果

5.1 效果評價

本路塹邊坡經(jīng)過預防護處治后，基本防止了邊坡松散堆積體在暴雨沖刷下的坍滑，確保抗滑樁和錨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，再進行清方卸載，最后進行綠化生態(tài)防護，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 柔性防護網(wǎng)作為一種新的標準化、定型化的防護系統(tǒng)，從在以上邊坡崩塌治理工程中運用實際情況看，有較強的適應性能，且結(jié)構簡單、施工周期短。同時采用較高的防護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，實用價值顯著。

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