被动网在路基防护的作用Word下载.docx
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(7)不破坏自然景观:
一般不需破坏原始边坡及表面植被。
正由于SNS柔性被动网具有以上优点,所以近年来广泛用于公路、铁路等有岩崩落石防护的工程中。
我部承担的达万铁路D一1合同段石柱坪隧道进口端路基DKl43+205~DKl43+285段危岩落石防护就是采用SNS柔性被动网防护系统。
本文通过此段路基
防护的实例,介绍这种防护系统的构造、施工工艺及注意事项。
2.工程概况
石柱坪隧道进口端路垫DKl42+900~DKl43+280位于万县西站与石柱坪隧道
之间,线路行进于丘陵、糟谷地区,相对高差20---60cm,自然坡度150'
----'
350,局部陡于40。
。
地表多为荒坡、零星辟为耕地,植被较差,地表覆盖层为第四系崩坡积层(Q4col+d1)之砂粘土夹块石土其结构疏松,厚2一--,6cm。
右侧陡崖高35一--,45cm,近直立,陡崖上节理发育。
其裂缝平行于线路,危岩倒悬体多,有多处泥岩风化空腔及岩腔。
雨季常有大块石掉落,危及铁路施工及开通运营后的行车安全。
3.防护方案的选定
本段路基原设计无危岩落石加固与防护,基于上述工程特点,考虑到存在着危岩落石隐患,经业主、设计院、监理公司、施工单位共同对周边环境及岩土工程地质条件仔细研究后,本着既要保证铁路运营的安全,又要从工期、材料、设备、人工、施工安全程度以及环境保护等方面综合研究的合理性,最大限度地满足业主节约资金和缩短工期的求,设计院决定在坡陡、危岩落石集中地段DKl43+205~DKl43+285增设80mSNS柔性被动防护网(RX一05型)。
防护网的布置见图1、图2。
4.SNS柔性被动网的构造及防护范围
4.1SNS柔性被动网的构造
SNS柔性被动网由基础、钢柱、钢柱基座、上支撑绳、下支撑绳、上拉锚绳、
侧拉锚绳、中间加固拉锚绳、钢绳网、缝合绳、钢丝绳绳卡十一部分组成。
见图3。
(一)基础
基础包括钢柱基础、上拉锚杆基础、侧拉锚杆基础、中间加固锚杆基础。
基础
所在位置处地质不同,基础的结构也不同。
(1)土质地质
1钢柱基础:
基础为C20砼,基础内预埋4根Φ28地脚螺栓锚杆,总长L=lm,
顶端丝口M27x100,并配相应垫片和螺母,见图4。
2上拉铺杆基础
基础为C20砼,基础内预埋2根Φ16钢绳铺杆,锚杆长度L=2m,见图5。
③侧拉锚杆基础
基础为C20砼,基础内预埋2根中16钢绳锚杆,锚杆长度L=2.5m,见图6。
④中间加固锚杆基础
当防护系统长度超过50米时设置,其基础为C20砼,基础内预埋2根中16钢
绳锚杆,锚杆长度L=2m,见图7。
(2)石质地质
当基础所在位置为石质地质时,钢柱基础,上拉锚杆基础、侧拉锚杆基础、中
间加固锚杆基础均不需浇注砼基础,采用M20水泥砂浆注浆锚杆,直接在岩层上钻
凿锚杆孔。
锚杆孔孔径不小于中45,锚杆尺寸与位置与土质地质相同,基础顶面用
薄层M20水泥砂浆抹平。
一
(二)钢柱._1....
钢柱采用工字钢22a加工而成,高4m,工字钢腹杆两侧@80cm焊有加劲肋板,
钢柱顶端焊有与拉锚绳、。
支撑绳连接的挂座,钢柱下端腹板处焊有与基座连接的绞
接板,绞接板上有螺栓孔。
(三)钢柱基座
钢柱基座是连接支撑绳、钢柱及基础的构件,由与支撑绳连接的挂座、与基础
地脚螺栓连接的承压钢板及与钢柱连接的铰接钢板(有螺栓孔)焊接而成。
(四)上支撑绳
上支撑绳为双绳,由中16抗腐蚀防护钢丝绳制成,并带有GS一8000减压环。
『=
(五)下支撑绳
下支撑绳为双绳,由中16抗腐蚀防护钢丝绳制成,并带有GS一8000减压环。
(六)上拉锚绳
上拉锚绳由中14抗腐蚀防护钢丝绳制成,
(七)侧拉锚绳
侧拉锚绳由中16抗腐蚀防护钢丝绳制成,
(八)中间加固拉锚绳
并带有GS一8000减压环。
不带减压环。
中间加固拉锚绳由中16抗腐蚀防护钢丝绳制成,不带减压环。
(九)钢绳网
钢绳网为由中8抗腐蚀防护钢丝绳编成的菱形网,网格为20cm,钢绳网规格为
4m×
4m、4m×
2m两种。
(十)缝合绳
缝合绳由中8抗腐蚀防护钢丝绳制成。
(十一)钢丝绳绳卡
与钢丝绳规格相配套。
4.2SNS柔性被动网的防护范围
分为三级:
①低能量防护系统(≤75千焦),低冲击防护栏。
②中等能量防护
系统(≤1000千焦),标准系统。
③高能量防护系统(>
12000千焦),特殊建筑工程。
本段路基防护系统采用的是②标准防护系统。
5.SNS柔性被动网的施工工艺
5.1施工准备
(1)山坡检查:
在工点全宽范围内,自上向卜分段检查,并做剑随检查随清除松
浮易动的石块,对危石进行分类编号、记录,并绘制分布图。
(2)建立危石观测监视系统:
在坡体上布置若干桩点、用经纬仪进行监视,观察
危石的位移,掌握危石位移的发展,并建立警报信号联络系统。
(3)建立施工避石处所。
以作应急躲避。
5.2施工工艺
5.2。
1SNS柔性被动网的施工工艺流程见图8。
]
图8SNS柔性被动网施工工艺流程
5.2.2各工序操作要点
(1)按设计并结合现场实际地形对钢柱和锚杆基础进行测量定位,现场放线长度
应比设计系统总长度长3~8‰对地形较平整规则。
系统布置能基本在同一等高线
上沿直线布置时,取下限(3%),对地形起伏较大,系统布置难沿同一等高线呈直
线布置时取上限。
在此基础上,柱间距可有比设计间距20%的缩短或加宽调整范围。
(2)基坑开挖
当基础所在位置地质为土质时,按基础设计平面尺寸及深度直接采用人工开挖,
当基础所在位置为石质时,按设计锚杆孔位置及深度钻凿锚杆孔并清孔,孔深应比
设计锚杆长5cm以上,锚杆孔径不小于中45。
(3)对土质基础,预埋锚杆并灌注基础砼,在进行下道工序前基础砼养护不小于
三天;
对岩石基础,注浆并插入锚杆,注浆采取排气注浆法,注浆压力0.5~1.OMpa,n
采用标号不低于M20水泥砂浆,确保浆液饱满,在进行下一道工序前注浆液体养护不小于三天。
(4)钢柱基座安装:
将基座套入地脚螺柃并用螺帽拧紧。
(5)钢柱及上拉锚绳安装:
①将钢柱顺坡向上放置并使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锚绳时,同上拉锚绳一起施工或
待上拉锚绳安装好后再安装均可);
③将钢柱缓陧抬起并对准基座,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。
(6)侧拉锚绳的安装:
安装方法同上拉锚绳,只是在上拉锚绳安装好后进行。
(7)上支撑绳安装:
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的方向上调直支撑绳并放置
于基座的下侧,并将减压环调节就位(距钢柱约50cm,同一根支撑绳上的减压环相
对于钢柱对称布置);
②将该支撑绳的挂环挂于端柱的顶部挂座上;
③在第二根钢柱
处,用绳卡将支撑绳固定于挂座的外侧(仅用30%标准紧固力);
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钢柱挂座的外侧和内侧,直到本段
最后一根钢柱并向下绕至该钢柱基座的挂座上,再用绳卡暂固定。
④再次调整减压
环位置,当确信减压环全部正确就位后,拉紧支撑绳并用绳卡固定;
⑤第二根上支
撑和第一根的安装方法相同,只是安装顺序相反,由末柱向端柱方向安装,且减压
环位于同一跨的另侧;
⑥在距减压环约40cm处用一个绳卡将两根上支撑绳相互联
结(仅用30%标准紧固力)。
(8)下支撑安装:
①将第一根上支撑绳的挂环挂于端柱基座的挂座上,然后沿平
行于系统走向的方向上调直支撑绳并放置于基座的外侧,并将减压环调节就位(距
钢柱约50cm,同耐艮支撑绳上的减压环相对于钢柱对称布置);
②在第二个挂座处,
用绳卡将支撑绳固定于挂座的外侧(仅用30%标准紧固力);
在第三个基座处,将支
撑绳放在挂座内下侧;
如此相问安装支撑绳在基座挂座的外侧和内下侧;
直到本段
最后一个基座并将支撑绳缠绕在该基座的挂座上,再用绳卡暂时固定;
⑧检查确定
减压环全部就位后,拉紧支撑绳并用绳卡固定;
④按上述步骤安装第二根下支撑绳,
但反向安装,且减压环位于同一跨的另侧;
⑤在距减压环约40cm处用一个绳卡将
两根底部支撑绳相互联结(仅用30%紧固力),如此在同一个挂座处形成内下侧和外
侧两根交错的双支撑绳结构。
(9)钢绳网的安装(见图9):
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孑L(同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;
⑧用紧绳器将起吊绳拉紧,直到钢绳网上升到一支撑绳的水平为止,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
保缝合时的更为安全,此后起吊绳可以松开抽出;
④重复上述步骤直到全部钢绳网
暂时挂到上支撑绳上为止,并侧向移动钢绳网使其位于正确位置;
⑤将缝合绳按单
张网周边长的l.3倍截短,并在其中点作上标志;
⑥钢绳网的缝合:
从系统的一端
开始,先将缝合绳中点固定在每一张网的上缘中点处支撑绳上,从中点开始用一半
缝合绳向左逐步将网与两根支撑绳缠绕在一起,直到用绳卡将两根支撑绳联结在一
起的地方之后,用缝合绳将网与不带减压环的一根支撑绳缠绕在一起,当到达柱顶
挂座时,将缝合绳从挂座的前侧穿过(不能缠绕到挂座上),转向下继续重复上述步
骤直到基座挂座。
同样从挂座的前侧穿过并继续转向右缠绕不带减压环的一根下支
撑绳直到联结两根支撑绳的绳卡之处,从这里开始又用缝合绳将网与两根下支撑绳
缠绕在一起,直到跨越绳网下缘中点l米为止,最后用绳卡将缝合绳与钢绳网固定
在一起,绳卡应放在离缝合绳末端约0.5111的地方。
缝合绳的另一半从网上缘中点开
始向右缝合,直到与另一张网交界的地方转向下将两张网缝合在一起,当到达下支
撑绳时转向该张网并与两根支撑绳缠绕在一起,最后使左右侧的缝合绳端头重叠
lm。
6.施工注意事项
(1)防护网的排列、布置以及所用的材料、尺寸规格应符合设计,钢绳底部宜用
碎石块铺设护基垫层;
(2)基础砼标号及灌浆砂浆标号不得低于设计标号:
各螺栓、绳卡的紧固力必须
达到设计标准紧固力;
(3)SNS柔性被动网为整体受力系统,施工时必须安装正确,否则影响系统防护
效果;
(4)钢柱基础锚杆定位必须准确,否则会因位置不准确而导致钢柱基座安装不上;
(5)本文各种砼基础尺寸为设计最小尺寸,施工时不得小于此尺寸;
(6)施工中应加强安全检查和教育,对检查发现上方Ill坡裂缝或危崖脱缝有发展
时,应立即停工,及时采取有效措施,对违犯安全操作的行为应立即纠正,做到严
格细致;
(7)参与施工的人员应配置需要的安全设备,工地施工人员不宜过多,以避石处
所的容量为限;
(8)在施工范围两端设备防护人员,通知往来行人绕避或注意。
7.应用效果
本段路基未进行防护前,雨季常有大块石掉落到路基上,对施工安全生产极为
不利。
采用SNS柔性被动网防护后,经过今年雨季考验,虽有大块石掉落,但都被
被动网网住,再未有块石滚落到路基上的现象发生。
SNS柔性被动网起到了防护作
用,达到了设计目的,同时也为业主节约了资金,缩短了工期,其经济效益较为显著。
8。
结束语
达万铁路危岩落石防护工程采用了SNS柔性被动网,我们通过此段路基防护的
施工,体会到了SNS柔性被动网防护系统较传统防护方法的倪点,我们认为这种防
护系统在有危岩落石防护要求的工程中值得优先选用。