徐正平,江林峰
(1.浙江云和德通路橋工程有限公司,浙江 云和 323600;2.云和縣康莊工程辦公室,浙江 云和 323600)
麗龍高速公路的邊坡山體最高處為70多米,山體由比較完整的花崗巖組成,山體頂部土石覆蓋層較淺,約為30~70cm,生長著灌木和雜草,其中一期為一級公路改高速,原一期拓寬時采用整體砼噴錨體防護,但是局部坡頂沒有進行防護處理,邊坡坡率為1∶0.5~1∶0.75。受冬季凍脹、雨季沖刷影響,山頂噴錨體局部脫落,由于山高坡陡,脫落的土石塊飛散范圍廣,對高速公路營運安全帶來潛在的危險性。為確保高速公路營運安全,經研究決定采用SNS柔性防護網防護技術,并創造性地提出了柔性防護網一網雙用,成功變主動防護為主、被動雙向防護。因山體土石較為松散,坡面浮石、碎石塊偏多,山體下方運營車流較大,加之施工期間受到春雨和夏季梅雨的影響,工程開展過程中一直備受雨水的困擾,斷斷續續的雨天給施工帶來了很大的困難,山陡路滑,下雨時施工人員有時連行走都比較困難,安全管理風險較大。
SNS(Safety Netting System)系統是瑞士布魯克集團獨家擁有的、以鋼絲繩網作為主要構成部分并以攔截(被動防護)和覆蓋(主動防護)兩大基本類型來防治爆破飛石、風化剝落、崩塌落石、泥石流和岸坡沖刷等斜坡坡面地質災害的柔性安全防護系統產品和技術。和傳統的邊坡防護方法相比較,SNS邊坡防護系統主要有以下幾點優勢:
a)SNS系統具有工期短和勞動力少的特點,可以充分利用金屬材料的質量較輕的特點來實現積木式和輕型化的安裝,并能最大限度地適應各種復雜的地形地貌環境,從而有效地保護環境,避免環境破環和保證周圍建筑物的正常施工和使用,可以同步或超前于土石方主體開挖工程的施工,即能實現逆作法施工或平行作業;
b)SNS系統充分利用柔性材料的易鋪展性和高防沖擊能力,通過系統開發和大量的現場試驗形成了適應各類坡面地質災害防護的系統化技術,通過定型化的均衡設計和部件的工廠化生產來實現系統的標準化和最優化,并便于工程質量控制和工程量的準確計量;
c)SNS系統所采用的材料進行防腐處理,可以保證防護系統的使用年限,一般可達30~50年;
d)SNS系統充分利用系統的開放性來減小系統的視覺干擾和保護原有植被及其生長條件,并給實施人工綠化提供了可能,充分利用植物根系的護坡加固作用和綠色植物的環境綠化美化功能,將工程治理與環境保護和改造融為一體。
考慮到施工難度,首先設置出一條從后山山腳到山頂坡口的施工便道,以便于施工人員上下山體,棄運坡頂的雜草和土石方及搬運各種工類程材料、設備。
本次處治安全防護工作至關重要,涉及到正常營運安全和施工作業安全。因山高、面大,沿山體搭設防護腳手架工程量大,耗資巨大,如果占用2~4個車道搭設防護網架,對阻擋山頂滾落的石方作用不大,在施工過程中為了克服土石滑落對山體下方運營公路的影響,保護施工人員的人身安全,養護中心創新地先將SNS柔性防護網在錨桿固定后,對坡口之上部分柔性網先進行豎向支撐,在與高速公路垂直的山體坡面上架起一張防護大網,待上邊坡位置施工完畢后再恢復主動防護原狀。這一方法充分利用了SNS柔性網高韌性、高防護強度、易鋪展性的優點,對易散落的石塊進行防護和阻擋,并且也使之成為了一張保護施工人員的“安全大網”。
坡頂松散的土石方始終會對營運安全帶來潛在危險。為此,需清除山頂坡口至截水溝長約750m、寬約3m、深約30~70cm范圍內的松動土石方,直至比較完整或穩固的巖面或坡面,徹底清除易滾落和塌落的土石方。
為防止山體雨水侵入風化剝落等,徹底消除潛在的安全隱患,在排險處理的同時同步實施永久性處治工作,具體方法是:
a)在清理完畢的上邊坡位置,用c15細石子砼(平均厚度10cm,內敷設15cm×15cm間距φ6鋼筋網)進行坡頂硬化處理;
b)在硬化封閉區內橫縱坡較小位置處設置pvc排水管;
c)在坡頂后方2~3m處,按照山體走勢,選擇在石塊多落處用c25片石砼修筑臨山直立臨高速公路側4:1坡率的后擋墻,以阻擋后方坡體石塊滾落;
d)在預設擋墻后面,增設矩形引排水溝(使用尺寸為60cm×60cm的漿砌片石),將地表水引入原截水溝內,阻止水體的沖刷作用;
e)待到坡體清理、排水、擋墻等完全處理完成后,可先撤除SNS柔性網上的輕型土工布,接著移去坡口處的豎向支撐,使柔性網重新貼面,同時收緊支撐繩,最后完全固定坡頂位置錨桿,形成一個完整SNS柔性防護結構(見圖1所示)。
SNS柔性網施工要求嚴格按照如下順序進行:清理邊坡、設置錨桿孔、清孔、注漿、放入錨桿、安裝支撐繩、鋪設鋼絲網、縫合,具體如下:

圖1 SNS柔性網防護結構
a)將有可能威脅到施工安全的土和巖石進行處理,對不利于SNS施工安裝的地形進行處理和整修,保證安裝可以順利進行;
b)放線測量確定錨桿孔位,根據地形條件,孔間距可有0.3m的調整量,在孔間距允許的情況下,盡量將錨桿孔位選擇在低凹處,對于不能滿足要求的局部應該進行特殊處理(如果連續懸空面積大于5m2,則應該增加局部錨桿長度大于0.5m,該錨桿可采用直徑不小于12的帶彎鉤的鋼筋錨桿或直徑不小于212的雙股鋼繩錨桿),應在每一孔位處鑿一深度不小于錨桿外露環套長度的凹坑,一般深20cm,口徑20cm;
c)在鉆鑿錨桿孔后應該進行清孔,鉆鑿錨桿孔的尺寸應該滿足以下要求:孔徑應該不小于42mm,孔深應該比設計錨桿長度長5~10cm;當受鑿巖設備限制時,構成每根錨桿的兩股鋼繩可分別錨入兩個孔徑不小于35mm的錨孔內,形成人字形錨桿,兩股鋼繩間夾角為15°~30°,以達到同樣的錨固效果;當局部孔位處因地層松散或破碎而不能成孔時,可以采用斷面尺寸不小于0.4m×0.4m的c15砼基礎置換不能成孔的巖土段;
d)注漿并插入錨桿,注漿要求如表1所示;

表1 注漿標準
e)安裝縱橫向支撐繩,支撐繩的使用有三個標準,當支撐繩長度小于15m時為2個,當支撐繩長度在15~30m之間時為3個,當支撐繩長度大于30m時為4個,錨桿與繩卡外露環套固定連接;
f)格柵鋪掛在鋼繩網的內側,并疊蓋在鋼繩網上緣,用扎絲固定在網上,格柵底部沿斜坡向上敷設0.2~0.5m,將底部壓緊,每張格柵疊蓋10cm,每平方米在網上固定4處;
g)從上向下鋪設鋼繩網并縫合,縫合繩為8鋼繩,每張鋼繩網均用一根長約31m(或27m)的縫合繩與四周支撐繩進行縫合并預張拉,縫合繩兩端各用兩個繩卡與網繩進行固定聯結。
為確保高速公路行車安全,在硬化實施前項目部做了一些相關的預案。如在安全防護網(把SNS柔性網位于坡頂以上1.5m段做立網處理)上幫扎輕型土工布,以防止施工過程中碎石墜落等。但由于實際實施過程中局部位置山體自身的不規則,縱橫、高低起伏較大,清土后遇到完整的大石塊較多等不利因素,還是給工程開展帶來了不小的困難和挑戰。項目部及時調整策略,對坡口凹面(部分將近60°陡坡)處采用2層甚至多次分層澆筑,以確保無小石子滾落,從而不影響行車安全。
SNS柔性防護一網雙用技術更是得以充分發揮作用,成效顯著,成為了此次施工過程的一大創新和亮點,為處理高邊坡防護工作中積累了寶貴的技術和實踐經驗,也為全面養護工作的開展提供了支持。
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