高速公路高邊坡防護中張口式簾式網(wǎng)的應(yīng)用分析

郭娟

【摘? 要】近些年來，隨著我國交通運輸事業(yè)的不斷發(fā)展，人們對于高速公路的安全性要求也越來越高。在這種背景下，高速公路要想提高運輸效率，提升人們出行的安全性，首先就要充分重視高邊坡的防護工作，充分應(yīng)用先進的技術(shù)手段來有效解決邊坡防護過程中存在的問題。為此，論文主要針對高速公路高邊坡防護中張口式簾式網(wǎng)的應(yīng)用進行了深入的分析與研究。

【關(guān)鍵詞】高速公路;高邊坡防護;張口式簾式網(wǎng);應(yīng)用分析

【Abstract】In recent years， with the continuous development of transportation in China， people have put forward higher and higher requirements for highway safety. In this context， in order to improve the transportation efficiency and improve the safety of people's travel， the highway must firstly pay full attention to the protection work of high slope， and fully apply advanced technical means to effectively solve the problems existing in the process of slope protection. Therefore， this article mainly analyzes and studies the application of opening curtain net in the high slope protection of expressway.

【Keywords】highway; protection of high slope; opening curtain net; application analysis

1 引言

張口式簾式網(wǎng)所主張的理念是“防”與“引導(dǎo)”相結(jié)合，其在高速公路實際運營過程中，充分發(fā)揮了其獨特的防治高邊坡淺表病害的效果。同時，高邊坡淺表落石在滾落的過程中，張口式簾式網(wǎng)可以對其產(chǎn)生有效的引導(dǎo)、約束與阻滯作用，從而有效防止意外事故的發(fā)生。

2 張口式簾式網(wǎng)的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)防護網(wǎng)相比，張口式簾式防護網(wǎng)的“固定”與“攔截”設(shè)計截然不同，張口式簾式防護網(wǎng)的防護理念主要以引導(dǎo)、衰耗以及控制為主，因此其在實際應(yīng)用期間可以有效控制落石運動的軌跡與下落的速度。同時，“引導(dǎo)”可以將落石引導(dǎo)至預(yù)先設(shè)定的收集區(qū)域[1]。這種技術(shù)不僅具備施工速度快、安全性高以及維修簡便等特點，同時也能夠用于落石災(zāi)害的治理。

張口式簾式網(wǎng)主要是利用上部開口部分對山體落石進行攔截，并將其送至下部移動部分，這在有效防護潛在危石的同時也能夠進一步縮減防護網(wǎng)的防護面積。另外，由于張口式簾式網(wǎng)的材料具備較強的抗腐蝕作用，因此其十分適用于部分氣候濕潤的山區(qū)，可以進一步延長其防護時間。

3 案例概述與防護方案設(shè)計

3.1 案例概述

某山區(qū)高邊坡 K2158+010～K2158+190 段，其主要是經(jīng)人工開挖爆破后而形成的邊坡。該邊坡坡度較陡，坡面巖石呈現(xiàn)出被切割后的塊狀，且植被稀疏，同時局部坡面已經(jīng)形成厚度為2～3m 的破碎巖石堆積層。該斜坡的結(jié)構(gòu)類型主要為碳酸鹽巖反向斜坡，其巖性成分主要為可溶性灰?guī)r。由于坡表巖體長時間受降雨與風(fēng)化剝蝕作用的影響，極易形成落石危巖，因此要針對此種情況實施有效的防護。

3.2 防護方案設(shè)計

3.2.1 危巖落石分析

應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)，針對該段高邊坡實施三維建模，在模型中落石風(fēng)險較大的地區(qū)選取一個較為典型的區(qū)域斷面進行落石的模擬計算，見圖 1。再利用Rackfall 軟件對該段邊坡的落石運動狀態(tài)、速度以及沖擊能量進行全面分析與模擬，以此來為邊坡防護方案的設(shè)計提供有價值的參考依據(jù)。

在落石模擬分析計算中，落石的水平與豎向初速度均為 0m/s;斜面頂部是其初始位置。計算可知，落石的密度與半徑分別為 2500kg /m3、 0.576m，落石的重量大約為2000kg;總跌落次數(shù)為 1000 次。

3.2.2 設(shè)計方案

根據(jù)落石模擬分析的計算可知，邊坡坡頂?shù)奈Ｊ跐L落過程中所產(chǎn)生的最大沖擊能量與最大沖擊速度分別為700kJ、 2.9m/s。且落石最終的落點大部分位于高速公路所涵蓋的范圍內(nèi)[2]。當(dāng)落石滾落到高速公路線的邊緣區(qū)域時，其彈跳高度大約在 1～ 2.9m之間，其所產(chǎn)生的沖擊能量大約為300 ～ 800k J，沖擊速度可以達到 15 ～ 24m/s?；诖耍醪街贫ㄔ诰嚯x邊坡40m 高度的坡面過渡段，張掛LZ - 100 型張口式簾式網(wǎng)（高 5m，防護寬度160m，防護平均高度35m），防護區(qū)域斷面圖見圖2。

4 張口式簾式網(wǎng)在高速公路高邊坡防護中的應(yīng)用分析

4.1 施工放線

①在鋼柱基礎(chǔ)上進行施工放線時，要盡量確保每一個鋼柱基礎(chǔ)位置均處于同一等高線上。在一般情況下，鋼柱間距設(shè)為10m，這就要求施工人員依據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，可以在1m 范圍內(nèi)對鋼柱間距進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。②在正常情況下，上拉繩錨孔放線主要位于兩根鋼柱之間，其左右位移均不可以超出1m，詳細示意圖見圖3 。

4.2 基礎(chǔ)施工

①鋼柱基礎(chǔ)的位置要盡量選擇在質(zhì)地較為堅硬的巖石上，施工人員就可以直接在巖石上進行鉆鑿錨孔。與此同時，若鋼柱基礎(chǔ)位置部分存在覆蓋層，施工人員就要根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來合理開挖覆蓋層[3]。在此期間，若覆蓋層的厚度大于1m時，人工開挖的深度也大約為1m，接著利用地腳螺栓對其進行校正，最后利用混凝土對地腳螺栓以及基座基礎(chǔ)進行澆筑。②上拉錨桿孔要優(yōu)先選擇在質(zhì)地堅硬的石頭上，盡可能避開松散的軟土與孤石，同時也要確?？着c坡口保持一定的距離。③下排錨桿鉆孔與坡面要形成一個75°～80°的夾角，且錨桿端頭與坡面預(yù)留 0.5m的距離，詳細情況見圖4。

4.3 安裝鋼柱、錨桿和上拉繩

①施工人員在安裝上拉繩與鋼柱的過程中，首先，要將上拉繩的一端從鋼柱柱頭繩孔穿過，并利用繩卡進行固定，接著要把上拉繩的另外一端從與其對應(yīng)的上拉錨桿穿過，同樣利用繩卡實施暫時性的固定[4]。其次，要規(guī)范安裝鋼柱，并對其角度進行適當(dāng)調(diào)整。最后，將上拉繩張緊，并利用繩卡進行固定。②在安裝錨桿時，要將錨桿與錨頭彎頭端部牢固焊接到一起，同時錨桿要安裝在焊接處朝上的位置。

4.4 安裝上部攔截區(qū)

①鋼柱位置處的跨中間環(huán)形網(wǎng)間與環(huán)形網(wǎng)間的縫合卸扣要分別采用單向縫合與雙向卸扣縫合的方式。②次支撐繩要有序依次地穿過環(huán)形網(wǎng)最下部分的各環(huán)，并在其兩邊安裝消能裝置，最后將其固定在錨固點的兩邊。

4.5 安裝縱向主拉繩及下支撐繩

首先，要利用繩卡把縱向主拉繩的一端牢牢固定在上支撐繩[5];其次，要把縱向主拉繩的末端牢牢固定在下支撐繩上;最后，利用規(guī)格相同的繩卡將其末端再實施固定，具體圖示見圖 5。

4.6 鋪掛金屬網(wǎng)及縫合

在大部分情況下，雙絞六邊形網(wǎng)均均勻鋪掛在靠近山體的纏繞型環(huán)形網(wǎng)內(nèi)側(cè)，其中，每一張雙絞六邊形網(wǎng)的連接位置處的覆蓋厚度不能低于10cm。

4.7 安裝縱橫向拉繩

在縱橫向拉繩安裝的過程中，首先，要將縱向次拉繩的上部緊密固定在上支撐繩，或者也可以將其固定在錨固點上，縱向次拉繩的下部要固定在下支撐繩上，其中需要注意的是，縱向拉繩不需要張緊[6]，同時在橫向拉繩的安裝過程中，橫向拉繩一定要先穿過金屬網(wǎng)片，各個穿孔之間的間距要保持在1～2m之間。另外，對于長度大于 50m 的橫向拉繩，要在其中間部分分段設(shè)置緩沖繩環(huán)，以此來進一步確保張口式簾式網(wǎng)的牢固性。

5 結(jié)語

總而言之，相關(guān)部門要充分重視高速公路高邊坡淺表病害的防護工作，合理應(yīng)用張口式簾式網(wǎng)，以此來確保運營高速公路過往車輛的安全，并在最大程度上減少防護施工對正常交通造成的影響。從根本上起到高邊坡病害的防治作用。

【參考文獻】

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【4】龔放，白志勇.秀松高速公路路塹高邊坡應(yīng)力狀態(tài)與防護措施研究[J].公路工程，2018，43（06）：151-156.

【5】胡倩.山區(qū)高速公路邊坡防護措施及其適用性分析[J].黑龍江交通科技，2018，41（08）：55-56.

【6】劉濤，馮小軍，李矗.某高速公路高邊坡防護工程的設(shè)計方法及其應(yīng)用[J].災(zāi)害學(xué)，2018，33（S1）：130-133.