公路工程防護網施工技術方案比較與施工組織分析

裴巧巧 申鐵軍

摘要 文章首先詳細分析了高位危巖群的地質情況；其次對其進行穩定性分析，在此基礎上，提出了三種治理方案，從技術角度、工期影響、治理效果三個方面進行比較分析，從而得出最優方案；最后合工程實例，對張口式簾式防護網、被動防護網、主動防護網的施工組織進行了分析。研究表明，采用的綜合防護體系有效地對落石進行了防護，達到了安全防護目的，且工程量小、施工速度快。

關鍵詞 危巖區；防護網；方案比較

中圖分類號 U455.4文獻標識碼 B文章編號 2096-8949（2023）23-0142-03

0 引言

針對大型特高位危巖群的勘測工作，宋亞軍等^[1]提出了通過無人機實現危巖體的近距離精準勘測，解決了陡峭山崖人員無法到達位置的危巖體勘測工作，并通過將點云與高清巖體照片相結合生成三維模型的方式，實現勘測結果可視化，使測量數據更加精準。針對大型特高位危巖群的治理工作，王楷翔^[2]提出了“被動防護網+簾式張口防護網+主動防護網”的綜合治理措施，成為此領域的一個創新突破。

1 項目地質分析

（1）1號危巖區內，發育10處危巖，危巖體積0.3～5 m³，相對高度30～80 m，主要為小型、中位—高位危巖。受層面切割作用，危巖底部多臨空，危巖失穩類型以墜落式、傾倒式為主。危巖形態多呈塊狀，部分呈板狀。巖體受節理切割及風化剝蝕影響，坡面巖體較破碎，巖體結構呈塊狀，與洞口水平距離約60～80 m。

（2）2號危巖區內發育5處危巖，危巖體積0.2～10 m³，相對高度50～100 m，主要為小型、高位危巖，危巖底部多臨空，陡傾節理發育，危巖失穩類型以傾倒式、墜落式為主，個別危巖受結構面組合切割，可產生楔形滑移。危巖單體形態多呈塊狀，個別呈楔形體狀。

（3）3號危巖區內發育5處危巖，危巖體積0.3～20 m³，相對高度50～100 m，主要為小型—中型、高位危巖。巖體較完整，但由于受層面及節理面組合切割作用，局部巖體較破碎，節理面1產狀：270°∠90°，節理面2產狀：67°∠76°，陡崖淺層發育4條豎向裂隙，延伸長度10～30 m，裂隙多為閉合。危巖底部多臨空，陡傾節理發育，危巖失穩類型以墜落式為主，局部為傾倒式，危巖形態多呈塊狀，個別呈楔形體狀。

（4）4號危巖區內主要發育3處危巖，危巖體積約15 m³，相對高度約150 m，主要為小型、特高位危巖，巖體結構呈塊狀，受層面及陡傾節理切割作用，巖體較破碎，危巖失穩類型以傾倒式為主。

2 危巖體穩定性分析

2.1 倒懸式危巖體穩定性分析

洞口上部陡崖巖體受層面切割和風化剝蝕影響，部分巖體底部臨空，呈倒懸狀，臨空面深度一般為0.3～1.5 m，局部最大達2 m。由于洞口上方巖體節理裂隙發育且多為陡傾節理，巖體被陡傾節理切割為塊狀、柱狀，部分巖體底部臨空，在重力作用、風化剝蝕作用及裂隙水的作用下，危巖體頂部或底部的節理不斷延伸，在貫通達到一定深度時，倒懸巖體有發生傾倒、墜落的可能。

2.2 楔形式危巖體穩定性分析

隧道洞口邊坡高陡，巖層產狀傾向坡內，巖體整體穩定。通過對陡崖下部調繪節理產狀以及高清攝影三維實體模型量測節理產狀的分析，部分結構面組合可切割巖體形成楔形巖塊，在重力、雨水沖刷以及爆破震動等作用下，楔形體后部可能出現貫通破裂面，發生傾倒、墜落。

3 治理方案分析比較

3.1 防護方案分析

（1）防護方案一：先清除左側15 m至右側15 m范圍內危巖，再沿自然邊坡部分順坡削方，最后采用獨立錨桿加固。

（2）防護方案二：左側15 m至右側15 m范圍內整體刷坡后，采用框架錨桿進行坡面防護。

（3）防護方案三：被動防護網+簾式張口防護網+主動防護網^[3]。

3.2 工期比較

防護方案工期比較見表1、表2、表3。

（1）方案一施工完成所需工期73 d。

（2）方案二施工完成所需工期322 d。

（3）方案三施工完成所需工期56 d。

3.3 治理效果比較

（1）防護方案一：該方案沒有改變自然邊坡坡腳大于岸坡穩定角的現狀。

（2）防護方案二：能夠保證隧道仰坡在運營期的穩定，消除危巖體崩塌墜落的潛在可能性，一勞永逸，徹底根治危巖體對鐵路造成的威脅。

（3）防護方案三：僅對坡面落石進行防護，避免對坡面造成過大擾動，覆蓋面積大，防護效果好。

3.4 防護方案比較結論

結合具體工程實際情況，對擬定的三項防護方案投入費用、施工工期、治理效果、施工安全性進行綜合比選，最終選定方案三為最終治理措施，見表4。

4 技術應用與施工組織

4.1 工藝流程分析

（1）柔性主動防護網施工工藝流程見圖1。

（2）簾式張口防護網施工工藝流程見圖2。

（3）被動防護網施工工藝流程見圖3。

4.2 防護網施工操作要點分析

針對超挖存在的以上問題，在開挖施工作業中盡量采用機械化施工來控制超挖量，將超挖量降到最低，見表5、表6。

5 結束語

綜上所述，該措施是通過主動防護網對松散巖體加固，通過簾式防護網對落石進行引導、消能，被動防護網對落石最終攔截的綜合治理措施，解決了傳統刷方、硬性隔離等治理措施成本投入大、施工周期長、安全風險高的問題，實現了對大型特高位危巖群快速、安全、高效地根本性治理。

參考文獻

[1]宋亞軍， 王楷翔， 宮亮. 毛家坡隧道大型特高位危巖群勘察及治理措施研究[C]//《施工技術（中英文）》雜志社， 亞太建設科技信息研究院有限公司. 2022年全國工程建設行業施工技術交流會論文集（中冊）. 2022： 5.

[2]王楷翔， 宮亮， 宋亞軍， 等. 一種治理隧道口上方大型特高位危巖群的結構： CN218373415U[P]. 2023-01-24.

[3]劉擁華， 龐少鵬， 肖子湖， 等. 一種適用復雜地段測試錨桿拉力的支架： CN216896624U[P]. 2022-07-05.

收稿日期：2023-09-28

作者簡介：裴巧巧（1979—），女，本科，工程師，從事橋梁隧道建設工作。

通信作者：申鐵軍（1980—），男，本科，高級工程師，研究方向：防護網施工。