柔性防護網(wǎng)在鐵路山坡落石防護中的應用

姜軍

摘 要：沈丹線為既有線路，建設時受到大量客觀條件限制，不得以穿越山區(qū)河谷地帶，由此造成高邊坡，隨著時間推移在自然風化等作用下，留下了大量災害隱患，嚴重影響了鐵路的正常運營和行車安全。為尋求該線路運營中病害邊坡最為有效而經(jīng)濟的防護治理方法，本文對該處落石區(qū)段提出了綜合的整治方案，取得了良好效果。

關鍵詞：山坡落石；落石防護；柔性防護網(wǎng)

中圖分類號：TU45 文獻標識碼：A

1.設備主要概況

沈丹下行K85+580～680位于橋頭～金坑間，線路始建于1939年，1943年建成通車，建國前后拆除，1981年恢復重建，1983年通車。線路平面為曲線，曲線半徑800m，線路坡度-10.1‰。線路依山傍水，路基為左塹右堤。右側緊臨細河，路堤高度12m，建有混凝土擋墻；左側路塹山體山坡陡峭，植被稀疏，大多為裸露巖石，如圖1所示。

該線路穿越地區(qū)屬于山區(qū)地帶，穿越的路段經(jīng)開挖后山體陡峻，再加上山體本身受降雨水流下雪冰凍等自然風化作用的影響，山體物理風化等淺表層問題較多，存在較多邊坡隱患。在暴雨、暴曬及下雪冰凍條件下，不排除引起邊坡局部失穩(wěn)，重新具備發(fā)生局部崩塌的條件，而坡面本身存在的松動小型巖塊也有可能墜落形成飛石，對位于坡腳的線路路基及行駛車輛的安全造成威脅。

2.存在的問題

2.1 沈丹下行線K85+580～680處山體最高點97m，長100m。山體邊坡巖層裸露、肉眼可見浮石25塊左右，最大尺寸達0.5×0.5m。山體下半部已采用漿砌片石坡面防護。由于山高坡陡，多為懸崖峭壁，危石無法徹底清理，如圖2所示。

2.2 沈丹下行線K85+650山體頂距地面85m處有一突出巖體，長15m，寬10m，高12m。巖體節(jié)理發(fā)育嚴重，存在橫、縱向裂紋，之前已簡單地采取鋼絞線捆固方式加固，雖一定程度上延緩了病害的發(fā)生，但該加固方式遠遠未達到防護強度，應進行一次全面防護，如圖3所示。

3.落石整治方案的確定

3.1 沈丹下行線K85+580～680處

在邊坡防護工程中，常采用以護、頂、錨、攔為主，以排水、土石體改良、植被綠化等為輔的工程防治措施并尤以漿砌片石或噴砼護坡、錨固、漿砌片石攔石墻和簡易鋼結構柵欄等最為常見。

噴砼護坡作為表層加固的圬工結構施工快捷，維護維修方便，在國內(nèi)已經(jīng)被大量應用。但該邊坡表面凹凸不平，巖體完整性差，噴砼護坡自身由于具有剛性薄殼的特點，對坡面的適應能力有一定局限性，很難達到與坡面緊密結合的效果。在雨季山體自身的排水能力將由于表面封閉而受到影響，山體內(nèi)部的水壓將可能成為噴砼層破壞的原因之一。同時，噴砼護坡的視覺美觀效果差并且完全破壞了植被生長條件，像給邊坡做了“絕育手術”，將與周邊環(huán)境形成巨大反差。

由于邊坡已經(jīng)過開挖刷坡處理，坡面不存在大規(guī)?？逅奈ｋU，中上部又屬于土質和風化巖交錯分布的坡面，遇雨水長時間沖刷和風化的影響，有剝落垮塌的危險，對于此類存在剝落垮塌隱患的大面積的坡面，結合之前邊坡處理的基本原則，柔性防護網(wǎng)的方式將體現(xiàn)出安全實用的優(yōu)勢：

①保證設施及人員的安全，盡量避免崩塌落石災害發(fā)生，即便有巖體松動或脫離坡面下落，也能在防護措施的控制范圍內(nèi)或利用緩沖來最大程度地減少損失。

②處理措施簡單易行，施工周期短，盡量減少了開挖或不開挖以避免對邊坡穩(wěn)定性的進一步破壞。施工便捷且所用建筑材料輕便，對其他施工作業(yè)干擾小或沒有干擾。

③具有足夠的工作壽命，在使用年限內(nèi)無須或僅需要少量維護，且維護和修復工作簡單易行。

④出于環(huán)保和工程美學的考慮，不破壞原有地形地貌，坡面防護措施與整個周邊環(huán)境之間不形成明顯反差。處理后邊坡表面美觀，視覺效果好，并且不影響后期自然或人工綠化植被的生長，如圖4所示。

3.2 沈丹下行線K85+650浮石

首先，最容易想到的就是一勞永逸的方法，直接清除。但一個至關重要的問題是浮石下部有鐵路路基和運營列車通過，即便是一小塊落石落向這些區(qū)域，其危害程度和可能帶來的損失都難以估量。由于現(xiàn)場地形不存在采取相應臨時防護措施的條件，清方過程中伴生落實掉塊現(xiàn)象很難避免的，潛在風險很大，因此清除措施不考慮。

對于這種集中分布的危石群，一旦個別崩落，即會誘發(fā)后方更多的危石崩落，若采用攔截措施，攔擋結構的防護能級必然要求很大，更大的困難來自現(xiàn)場缺乏實施被動攔擋的布設位置，因此單純的攔截措施也不可行。

其次，就是加固措施了。因所在位置坡面陡峻，最直接的措施就是錨固的方式。如果現(xiàn)場條件允許還可對突出巖體采用嵌補、支頂?shù)葌鹘y(tǒng)輔助措施?；谝陨峡紤]，最終方案確定為，采用主動網(wǎng)防護+鋼絞線捆束并結合C25混凝土嵌補方案：

①清理已破碎石塊，對既有浮石節(jié)理、裂縫位置用水泥砂漿進行修補，對浮石懸空處進行C25混凝土支護，并于與巖石母體相接處設置牽釘，間隔按60cm設置，具體布置按實際情況進行調(diào)整。

②采用Φ21.6mm鍍鋅鋼絞線對浮石進行捆束加固，橫縱向均按1m～1.5m間隔設置，實際位置可按現(xiàn)場具體情況進行調(diào)整，錨固于周邊的穩(wěn)定地層之內(nèi)，錨固深度4m，抗拔力不低于50kN，錨桿間距也不應局限為固定距離，在地形條件允許的情況下盡量多的布設。

③考慮到危石仍存在繼續(xù)風化的可能，必須同時解決表面碎裂塊體的掉落隱患，結合K85+580～680處坡面主動防護網(wǎng)將浮石表面覆蓋起來進行全面加固，如圖5所示。

參考文獻

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