基于格鲁吉亚地区的高边坡可降解防护网防护技术探究

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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基于格鲁吉亚地区的高边坡可降解防护网防护技术探究

边亮宋化贵

中国水电第十六工程局有限公司福建福州350003

摘要:本文基于笔者于格鲁吉亚某公路项目建设的实际施工经验,首先对格鲁吉亚地区的地质情况和气候环境做出了概述,然后对高边坡可降解防护网的概念进行了简单介绍,最后高边坡可降解防护的实际施工步骤出发,对高边坡可降解防护网的防护技术做出了一定程度的探究。

关键词:格鲁吉亚;高边坡防护;可降解防护网

在高边坡地形条件下的公路施工中,因为客观条件的影响不可避免的会出现落石、崩塌等问题。如果没有做出正确有效地防护措施,这些问题将会严重影响施工进度,甚至造成人员伤亡和财产损失。所以对高边坡的防护手段给予足够的重视,是确保道路施工安全的先决条件。笔者曾参与了历时五年的格鲁吉亚某公路项目建设,在建设过程中笔者所在单位广泛使用可降解防护网来对高边坡地形进行防护,所以本文着重对高边坡的可降解防护网防护技术进行介绍。

一、格鲁吉亚地区某公路路段概述

格鲁吉亚地区南部是小高加索山脉,南部是大高加索山脉,整个国家的近乎三分之二都是山地地形。格鲁吉亚地区某公路项目是笔者所在公司承接的大型公路工程项目,该标段全长18.859km,沿途经过大高加索山脉余脉,属于中低山峡谷地貌,绝对高程460~640m。该项目计划横穿余脉,以缩短科布列季到巴统的路程时间,缓解该地区旅游旺季时期的交通压力。但是该地区地形复杂、山势陡峭、沟壑纵横,大部分的路线都处在山岭地区,自然坡度较抖。而且受亚热带海洋性气候影响,植被以杂草、灌木为主,极易在施工过程中出现山体滑坡现象。所以为确保道路施工的安全,在施工标段沿途设置防护设施十分必要。

二、高边坡可降解防护网简介

防护网分为主动防护网和被动防护网,可降解防护网属于主动防护网。主动防护网相比其它防护技术来说,有着应力聚变风险小、适应范围广、施工便捷等优点,其工作原理是利用钢丝绳网为主的柔性网覆盖在需要防护的坡面上,利用柔性网来对松动的岩石和土壤进行约束。可降解防护网利用新型材料网代替原本的钢丝绳网,所以在此之上还增加了成本低、环保等优点。首先,可降解防护网采用可降解的有机材料制作,原料成本相对传统主动防护网较低;其次,格鲁吉亚的旅游业十分发达,如果采用其它防护设施极易对当地的自然地貌造成破坏,甚至会影响到当地政府和居民的感情,而使用可降解的主动防护网进行防护,不仅不会对当地植被的生长发育造成影响,还免去了防护设施回收的步骤,避免了对环境进行二次破坏。

三、高边坡可降解防护网施工步骤

在施工前笔者所在部门首先在相关重要节点设置标志和标牌,并且安排了相关安全员对施工现场进行巡视。一方面是为了给相关施工人员提供参考,另一方面也是为了保证施工现场没有外来人员进行干扰。在完成标志和标牌的设置后就需要专门的技术人员依照设计图纸对施工现场进行仔细核对,按照实地情况安插安全绳的锚杆,之后就让施工人员利用安全绳来进行坡面清理作业。在进行坡面清理时注意尽量避免对当地自然景观的破坏,对区域内不方便清理的浮石进行加固,同时对植被做到最大化的保存。而且安全绳锚杆的位置要做到能之后钻孔安装的位置重合,尽量减少锚杆设置的数量,避免过度破坏地形。

1.钻锚杆孔

施工技术人员依照设计图纸对锚杆的孔位进行确定,利用防线测量技术在低凹处对锚杆的孔位进行选定,孔间距根据格鲁吉亚格鲁吉亚地区的地形条件有0.3m的调整量;如果遇到不能满足系统安装的非低凹处位置,则需要在事先规划的锚杆孔位处凿出凹坑,凹坑的深度不应小于锚杆外露环套的长度。如果锚杆只见的悬空面积大于5m,就应增设局部锚杆来保证防护网的架设。在对格鲁吉亚某公路项目某标段进行定点布孔时,笔者所在部门根据实际情况进行模拟分析,最终确定了以4.5m间距进行布孔的方案,并规定了孔深和孔径的相关参数。在钻孔过程中严格依照孔深超过锚杆外露套杆的要求,确保了锚杆比孔深短6cm。格鲁吉亚地区地形复杂,在进行布孔时有概率遇到危岩区域,这时候就需要根据危岩区域的位置进行单个孔位的调整,调整的距离为周围的0.5m区域。

孔位布置好后就可以进行钻孔施工,本次工程所使用的钻头的直径为45mm,其钻头直径比孔径略大。在打孔过程中如果遇到孔位调整的情况,需及时上报管理人员,然后由管理人员再去决定是否调整位置。在打孔完成后需使用风钻杆对钻孔内的残留物进行清除,确保钻杆的正常插入

2.注浆

注浆是稳定锚杆的重要步骤。在完成锚杆的插入后及时捣固和注入水泥砂浆,同时进行一段时间的养护,确保锚杆稳定在高边坡上。本次施工所采用的水泥砂浆以425普通硅酸盐水泥和粒径小于3mm的中粗砂为原料,其灰砂比和水灰比均为1:2,配制出来的水泥砂浆强度等级大于20MPa,符合施工要求。同时在注浆之后为了让整体看起来不显得突兀,本次注浆施工后续在锚杆孔洞处涂刷与周围土体和岩体相衬的环保涂料,保证施工后的视觉观感不会显得与周围景色格格不入。

3.安装不同方向的支撑绳

本工程采用的支撑绳与防护网的材料相同,均为特殊可降解材料。支撑绳均为下料长度比实际长度长2m的直径16mm可降解材料绳,安装支撑绳时需利用绳卡进行固定,按照绳长决定绳卡的个数。再讲支撑绳的一端固定在锚杆上之后,将另一端穿过横向或纵向的锚杆环套之后固定在此方向的最后一根锚杆上。如果支撑绳的长度过长,在固定在两段的锚杆上之后依旧无法拉紧,就可以采用逐段拉紧后用绳卡固定的方式对支撑绳进行整体的拉紧。

4.防护网的挂设

可降解防护网的挂设是本次施工的主要目标,即利用可降解材料格栅代替传统的钢丝格栅对整个坡面进行防护。可降解材料格栅紧贴坡面,并沿支撑绳自上而下铺挂。可降解材料格栅网块间搭接宽度不小于10cm,格栅网间重叠宽度不小于5cm,两张格栅网间以及必要时格栅网与支撑绳间用Φ1.5可降解材料绳进行扎结,坡度小于45°时,扎结点间距一般不得大于2m,当坡度大于45°时,扎结点间距一般不得大于1m。可降解材料绳网孔尺寸采用30cm×30cm规格、单张网块尺寸采用4m×4m规格的菱形网孔。挂网前需预先排好各个单元尺寸,然后进行可降解材料绳网孔铺设,自上而下在各挂网单元格设可降解材料绳网片,用直径8mm的可降解材料缝合绳将可降解材料绳、支撑绳以及相邻单元边沿连接,每张可降解材料绳网孔均用一根长约31m(或27m)的缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉,缝合绳两端各用两个绳卡与网绳进行固定联结。若缝合绳较长大时,可将剩余部分连接到相邻单元,若缝合绳长度不足时,可由下一相邻挂网的缝合绳来补充。

通过对可降解防护网的运用,笔者所在的部门成功解决了格鲁吉亚地区的高边坡防护问题。而且这次施工也给笔者很多的启示:首先,防护设施的设置并不是一成不变,而是应该根据当地的实际情况来因地制宜;其次,主动防护网相较其他的防护设施,有着适应性强、布置灵活等一系列优点;第三,山地丘陵地区地形复杂,仅仅根据事先的设计图纸无法满足实际的施工需要,所以应该根据世纪的施工情况来对设计图纸进行及时的优化与调整。

总之,可降解防护网是利用新型材料进行建筑施工的一次有效尝试,它既有传统主动柔性防护网安装灵活简便的优点,又兼有环保方面的优势。但这种类型的防护网在国内仅有一些小试点进行试验性的应用,并没有得到大面积的推广,所以本文对可降解防护网的应用做出探究,既是对格鲁吉亚相关工程的总结,也是希望可降解防护网能够在国内外的相关项目中得到广泛的应用。

参考文献:

[1]吕世玺.SNS柔性主动防护网在高速公路上的应用分析[J].公路交通科技(应用技术版),2016,12(02):86-88.