sns柔性防护系统设计选型问题的讨论

时间:2022-10-25 09:11:59

sns柔性防护系统设计选型问题的讨论

摘要:在我国,随着sns柔性防护系统边坡防护问题的大量应用,我们对sns的设计选型提出了更严格的要求,本文根据sns柔性防护系统的工程特点,工程分类,结合边坡类型,探讨了sns柔性防护系统的设计选型问题。

关键词:sns柔性防护系统 拦截 选型

近年来随着我国经济的高速增长,西部大开发政策的深入,国家投资进行了大量的基础设施建设和能源工程建设,随着此类工程的开展,各个工程行业都更多的面临边坡灾害防治问题:公路方面,中西部地区进行了大量的高等级公路建设,而高等级公路在设计和施工中强调道路的线形,这和过去在低等级公路建设中常用的遇山绕避,上下大坡道等方式完全不同,必然要出现一些人工高边坡或从一些高陡的自然山坡下经过:市政方面,随着房地产行业的兴旺,城市徒弟日渐变成稀缺资源,有山的城市就会出现临山而建的工程;其他方面,如新建山区铁路、矿山等由于工程本身的特点,都不可避免的要临山二建或靠山而建,这些工程都面临高陡边坡地质灾害治理的问题,而选择sns柔性防护系统设计都必然要面临一个设计选型的问题。

1.sns防护系统的工程特点

sns柔性防护系统从研发思路上有别于传统的刚性防护结构,它利用柔性网的易铺展性和金属材料的高防冲击能力,来实现对坡面地质灾害的防治,从结构形式上实现了轻型化,同时充分利用技术成熟、性价比良好的金属涂层防腐技术,对系统中重要受力构件钢丝绳和钢丝采用热镀锌或锌铝合金涂层工艺进行处理,确保系统具备较长的防腐工作寿命,因此,它不仅具备以圬工为代表的传统方法对坡面地质灾害的防治功能,而且还具有其他方面的优势。

1.1良好的工程适应性

sns柔性防护系统常常因其新颖的防护形式和良好的工程适应性,在传统的边坡防护工艺无法或者很难试试的工程防护中解决棘手的防护问题,发挥独到的防护效果。具体体现在:

1.1.1柔性和整体性

1.1.2美观和环保

1.1.3特殊环境的适应性

1.2施工安装的便捷性

首先,柔性防护系统的结构安装非常快捷。经过多年的摸索和发展,柔性防护系统如今已几本完成了它的标准化和定型化工作。其次,柔性防护系统的基础施工也非常快捷。坡面地质灾害防护工程多为高山峡谷内高陡边坡上的野外高空作业,作业环境一般都非常艰苦。这就要求防护工程的实施必须快速而方便。

1.3工程应用的经济性

柔性防护系统相对其他坡面防护工艺,在材料成本上具有一定的优势。柔性防护系统各型产品均已定型化,即系统的各种构件均有固定的标准,它可以实现工厂化的批量生产,这对产品质量控制是非常有利的,同时也降低了材料的生产成本,这也是工业社会对各种技术产品生产的必然要求。

2.柔性防护系统的分类

2.1主动防护系统

2.1.1铁丝格栅稳定系统

2.2.2钢丝绳网稳定系统

2.2.3钢丝网稳定系统

2.2被动防护系统

3.sns柔性防护系统设计选型的常见问题与选择标准

3.1按工程地质状况选型

一般来说,不同地质状况的边坡其潜在灾害也有所不同。有几类边坡在进行浅表层灾害防治是,宜采用对坡面加固的方式阻止灾害发生,设计时应主要考虑采用斜坡稳定系统。

3.1.1土质边坡或类土质边坡

当其整体稳定时,通常存在的病害为潜在浅表层滑动,溜坍,塌落等变形破坏,其防治思路应兼顾地表排水和降低后期维护工作量的需要,考虑采用具有加固功能的斜坡稳定系统进行防治。

3.1.2松散的块石边坡

当其整体稳定时,其主要破坏方式仍然是崩塌落石和溜坍。这类边坡一般呈堆积平衡状态,一旦表层的危石发生崩落,就可能破坏边坡的平衡状态,引起坡面土体溜坍,并牵引其他危石相继崩落,进而形成以多个块体同时崩落的落石群。此时采用落石拦截系统进行拦截的话,拦石网的能级要求非常高,落石清理和防护网后续维护的工作量也非常大,工程防治效果事倍功半。其最佳思路应以抑制现有表层岩土的变形变坏为主,采用具有加固功能的斜坡稳定系统进行防治。

3.1.3易风化或极破碎的岩石边坡

当其整体稳定时,其主要破坏方式仍然是崩塌落石。这类边坡表层危石崩落以后,随着时间的推移,可能发生后续的大量危石崩落或大规模崩塌,因此它的防治思路也应进行表层危岩的加固,而不宜使用拦石网进行拦截,否则拦石网需要进行频繁的维护或落石清理,或者因为后续崩塌规模过大而导致拦截失效。对此类边坡宜采用斜坡稳定系统防护,它可以阻止表层岩崩的发生,进而也阻止其后续发展。

3.1.4存在巨大危岩体的边坡

当存在巨大危岩体时,因这些危岩体自重很大,在发生崩落后运动能量也非常大,现有落石拦截系统或者因为防护能级不够,不足以对其实施有效拦截,或者因为采用高能级防护网的治理费用昂贵,落石清理的困难很大,而无法采用。它的治理仍然考虑危岩加固思路,通过斜坡稳定系统将其束缚在原位,并采用适当的加强措施如向上的锚拉等来提升其稳定性,避免危岩体的力学平衡体系破坏而产生崩落。

3.2按地形条件选型

3.2.1高度小于20m的低矮边坡

一般来说,对于这种边坡尽管拦石网能实现落石的有效拦截,但是从经济和防护的安全度上考虑,通常宜首先考虑斜坡稳定系统。特别是边坡陡峻且紧挨需要防护的建筑物或道路,拦石网还受限于安装或使用的安全空间不够而无法使用。此外,斜坡稳定系统作为一种加固系统,对危岩落石具有封闭和加固作用,不存在采用拦石网时落石飞跃系统的风险。因此,在任何情况下,当两类方法的投资相近时,都应先考虑采用斜坡稳定系统或围护系统。

3.2.2高度大于20m的高边坡。

对于这类边坡,当坡面危石分布区域通常较大,采用斜坡稳定系统进行全面加固方案经济性较差,一般宜考虑对落石采用拦截方式进行治理。设计时根据落石的分布情况,坡面的地形条件,在坡面适当的位置设立相应能级的拦石网,对落石实施有效拦截,从而实现其防护功能。

3.2.3高陡边坡

当现场具备碎落条件时,可直接采用围护系统进行防护;而现场不具备碎落条件时,可以灵活使用落石拦截系统,即将拦石网缓倾向下布置,形成具有类似于传统的棚洞结构功能的拦石网,它能有效拦截可能落入需防护区域内的全部落石,并使部分落石在拦石网上弹跳后以抛物线轨迹落到需防护区域以外,从而确保需防护区域的安全。

3.2.4上陡下缓边坡

对于这类边坡,来自该类边坡顶部附近的落石在上部陡坡段加速明显,但到达下部坡段后会与地面发生剧烈碰撞,致使其动能会明显减小,且可能会解体为较小的物体。特别是需防护区域与坡脚之间有较宽的平缓地带时,落石的动能会在与地面的冲击过程中得到充分消散,加之岩石的弹性模量较小,撞击以后的反弹高度也不会很大,在平缓段上经过几次弹跳或与地面发生一定摩擦后,动能将衰减到很小,此时在该平缓地带的外侧设置落石拦截系统,以拦截的方式进行防护,既经济又安全。对边坡中部有平台的情形,其上部防护也可做同样的考虑。

3.2.5上缓下陡的边坡

对于这类边坡,若上部缓坡段有落石发生,落石到达坡脚后的速度和动能都会非常大,要想仅在坡脚实施拦截,则对拦石网的防护能级要求很高,而且还存在落石飞跃防护网的可能性,其经济性和安全性不好。通常此类边坡的防治思路为,在上部缓坡段外沿变坡点附近设置拦石网,对上部缓坡的落石加以拦截,而下部陡坡段再根据现场情况选择加固或围护措施,通过防护系统的组合使用来实现工程全面有效的防护。

3.3按坡面植被选型

当今社会人们的环保意识越来越强,在地质灾害治理领域中也越来越强调工程的环保性,在要求完成地质灾害治理的同时,也要求工程行为应尽量保护原有植物或保留植物的生长条件。基于此要求,在植被丛生的坡面地灾防治工程设计中,在不允许大量砍伐树木的前提下,不宜选用需全坡面覆盖的斜坡稳定系统和围护系统,而适合采用带状布设的落石拦截系统。

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