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被动防护网在江习高速公路高边坡中的应用

2017-04-20朱西超

黑龙江交通科技 2017年2期
关键词:四面山防护网洞口

朱西超

(中电建路桥集团有限公司,北京 100048)

道路工程

被动防护网在江习高速公路高边坡中的应用

朱西超

(中电建路桥集团有限公司,北京 100048)

结合被动防护网在江习高速四面山隧道洞口高边坡的应用情况,对被动防护网的原理、特点、施工流程等进行了阐述。实际应用效果表明被动防护网对于高边坡不仅防护效果好,而且还具有投资小、施工进度快、工程量小、环保效果好等优点,具有较高的推广和应用价值。

公路;被动防护网;高边坡

在山区高速公路建设的过程中,经常会遇到各类工程地质问题。山区高速公路工程由于地形、地质条件等的限制很容易出现高边坡,而边坡岩崩、落石会对公路和行车构成极大的安全隐患,所以边坡防护问题对于工程的顺利建设就显得格外重要。以往的高边坡防护施工中,大多采用刚性拦截、浆砌挡墙等防护手段,但这些防护手段存在工程量大、高边坡施工困难、工程造价高等缺点;若采用被动防护网进行防护不仅防护效果好,而且还具有安装快捷方便、防护耐久性好、防护效果好、降低成本、维护简便、美化沿线景观等优点。

1 被动防护网的原理及特点

1.1 被动防护网的原理

被动防护网是由钢丝绳网、高强度铁丝格栅网、锚杆、工字钢柱、上下拉锚绳、消能环、底座及上下支撑绳等部件构成。系统由钢柱和钢绳网联结组合构成一个整体,对所防护的区域形成坡面防护,从而阻止崩塌岩石的下坠,起到边坡防护的作用。使用防护网的目的不一定要阻止灾害的发生,其主要作用是为了阻止其带来的危害。当落石等冲击防护网时,其冲击力可以通过网的柔性首先得到消散并将剩余的能量传递到锚固基础和稳定底层,且传递到锚杆和基础的剩余荷载已经变得很小,使网的柔性和强度达到均衡的最佳状态,从而造就了“局部受力,整体承载”的特点。防护网的柔性和拦截强度足以吸收和分散传递预计的落石冲击动能,消能环的设计和采用使系统的抗冲击能力得到进一步提高。

1.2 被动防护网的特点

(1)被动防护网部件全部可采用标准化的工厂生产,无需进行现场再加工,施工简单易行,缩短工期。

(2)被动防护网采用现代高科技的金属涂层防腐技术,使得其耐久性加强,使用寿命更长。如采用热镀锌或锌铝合金涂层,其防腐性能大大提高,最高可达100年之久。

(3)与传统的钢筋混凝土、浆砌挡墙等防护手段相比,可节约大量的人工、材料、时间及投资,降低了工程造价。

(4)被动防护网可顺应复杂地形,安装占地少,不破坏原始地貌,能够保护植被的完整性减少对水土的影响,使得边坡景观与当地的环境融为一体。

2 四面山隧道被动防护网的施工方案

2.1 工程概况

四面山隧道是江习高速公路工程的一条特长隧道,隧道由左、右两线组成,其中左洞长4 880 m,右洞长4 875.35 m。隧道出口位于江津区四面山镇燕子村,出洞口处下方紧邻省道S107公路,省道上方为70°~80°的上下两级陡边坡,边坡顶部距离省道高差达40 m左右。隧道洞口到边坡边缘的距离不足30 m,可利用的宽度极其有限,从而造成场地十分狭窄,施工过程中极易产生掉落物,对下方省道S107公路的过往车辆和行人造成危害,故需要对洞口下方的高边坡进行必要的防护。但由于洞口场地狭窄,若采用传统的防护技术从工期、场地、投资等方面均受到很大的限制,因此,在洞口上方布置被动防护网显得尤为重要。

2.2 边坡防护方案比选

隧道洞口下方高边坡分上、下两级陡边坡。在进行防护方案选择时,上方采用被动防护网措施,下方根据实际情况有两种方式可选:一种是仍采用被动防护网,使用此方式进行施工原材料厂家提供,场地限制小,清表后可立即安装,工期在20 d左右,造价约为80万元;另一种在采用防护棚架,此方式需制作构件,需动用大型机械、场地限制大,工期在40 d左右,造价约400万元。因此,被动防护网与防护棚架相比有材料工厂化高、工作量小、施工时间短、造价低等优点,故洞口下方上、下两级边坡均选用被动防护网进行防护。

2.3 施工工艺流程

四面山隧道的被动防护网采用上、下两级陡边坡分别设置的方式,增强了下方公路的安全性。被动防护网的安装首先设计并结合现场地形对钢柱和锚杆基础进行测量定位,并对定位处的坡面进行清理;然后进行锚杆预埋并灌注基础混凝土,随后安装钢柱、侧拉锚绳、上下支撑绳;最后对钢绳网、格栅进等进行安装,具体施工流程见图1。整个安装过程中施工人员均必须佩戴安全防护用品,作业时在坡底及下方公路均设置警示标志,以防石块等物体下落伤及过往车辆和行人。安装完成后对防护网进行质量检验,使用过程中进行定期检查维护。

图1 被动防护网施工流程

3 被动防护网使用效果评价

修建好的防护网在隧道洞口进行施工时起到了很好的防护作用,对于施工时滑落的碎石、杂物等都进行了有效的拦截,确保了下方通行人员的安全。防护网的安装没有影响到周围植被的生长,在起到防护作用的同时也达到了生态环保的效果。虽然隧址区地处亚热带季风湿润带,雨量充沛,但由于钢绳网、钢柱等表面均做了防腐处理,不受风雨侵蚀,使用寿命更加长远。

4 结 语

四面山隧道洞口下方边坡通过采用被动防护网进行防护,不仅缩短了工期、降低了工程造价,而且保护了当地环境免受施工的破坏,同时保证了洞口下方S107公路的通行安全。通过本工程被动防护网的使用,对高边坡防护体会如下。

(1)为保证施工安全,针对不同地质条件对边坡选择合适的防护措施进行防护十分重要。

(2)被动防护网布置方式灵活,适应地形条件强,使得边坡的植被得到保护,在达到了环保效果的同时,又避免了因开挖或其他作业对周围环境的破坏及对边坡稳定性的危害。

(3)被动防护网对于空中的掉落物有很强的拦截作用,与其他防护形式相比,在投资、施工进度、工程量等方面具有明显的优势。

[1] 曾施雅.公路边坡被动柔性防护网性能分析研究[D].重庆交通大学,2014.

[2] 陶毅,吴建福.被动防护技术在锦屏辅助洞洞口边坡的应用[J].西部探矿工程,2009,(5):136-138.

[3] 刘保训,赵鹏.隧道仰坡柔性防护系统施工技术[J].公路交通科技(应用技术版), 2012,(11):92-93.

[4] 杰兄,李绩红. SNS柔性防护网在隧道进出口高边坡中的应用[J].内蒙古科技与应用.2010, (14):115-116.

The application of passive protection net in Jiangxi expressway’s high side slope

ZHU Xi-chao

(Powerchina Road Bridge Group Co.,LTD.,Beijing 10048,China)

In this paper, with the application of the passive protection net in Jiangxi expressway’s four sided mountain tunnel entrance, passive protection net’s principle, characteristics and construction process are described. The actual application shows that passive protection net for the high slope not only has good protective effect, but also has the advantages of small investment, quick construction progress, small quantities, good environmental protection effect and so on, it has high popularization and application value.

expressway; passive protection net; high side slope

2016-05-07

朱西超(1989-),男,河北沧州人,硕士。

U418.9

C

1008-3383(2017)02-0001-02

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