淺談高邊坡落石被動防護網(wǎng)施工技術(shù)

摘要：文章以羊臺山隧道木蓮坑明洞一側(cè)的開采面落石被動攔石網(wǎng)施工為例，闡述了高邊坡被動防護網(wǎng)的施工技術(shù)，為類似工程的施工提供實踐經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：高邊坡落石；被動防護網(wǎng)；施工技術(shù)；羊臺山隧道

中圖分類號：U216文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）09-0169-02

一、工程概況

（一）工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

1．地形地貌。本區(qū)地處丘陵區(qū)，植被發(fā)育，主要為喬木夾少量灌木，自然坡度約20°～35°。地面高程80.0m～180m，相對高差約100米，工點處于石巖鎮(zhèn)水田村木蓮坑采石場，石場采用分級開采，每級開挖面垂直地面，高約8m～10m，平臺寬約3m～4m。

2．地層巖性。本區(qū)出露地層為：燕山期晚期中細?；◢弾r：弱風(fēng)化，褐色、褐黃色，中細?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為長石，石英，節(jié)理裂隙發(fā)育。

3．水文地質(zhì)條件。丘坡地下水不發(fā)育，局部有少量基巖裂隙水滲出，谷地中穩(wěn)定水位1.8m～2.6m。

（二）設(shè)計概況

1．DK93+340～+585右側(cè)及明洞進出口兩側(cè)橫向28m范圍采石場開挖面邊坡設(shè)兩排被動攔石網(wǎng)，于坡腳廢棄道路旁設(shè)第一排被動攔石網(wǎng)，網(wǎng)高7m。采石場開挖面邊坡標高155.0m左右設(shè)第二排被動攔石網(wǎng)，網(wǎng)高5m。

2．本工程鉆孔錨固分A類錨固和B類錨固兩種：A類錨固：鋼柱基礎(chǔ)及錨桿孔眼鉆鑿地層處于穩(wěn)定基巖或覆蓋層很薄，可直接鉆鑿錨桿孔眼，然后采用M30水泥砂漿或純水泥漿錨固；B類錨固：鋼柱基礎(chǔ)及錨桿孔眼鉆鑿地層處于土質(zhì)地層時，由于成孔錨固后其抗拔強度下降，需采用C15鋼筋混凝土，鋼筋籠采用Φ16螺紋鋼筋制作，鋼筋保護層厚度不小于20mm，以提高錨固強度。

3．當采用A類錨固時鋼柱混凝土基礎(chǔ)地腳螺栓錨桿孔徑不小于Φ42，基礎(chǔ)頂面用薄層C20細石混凝土或M20水泥砂漿抹平。

4．當基礎(chǔ)所處地層為厚度小于混凝土基礎(chǔ)深度的覆蓋層時，覆蓋層部分用混凝土置換，下部直接鉆鑿錨桿孔，形成復(fù)合基礎(chǔ)。

5．鋼柱基礎(chǔ)地腳螺桿用Φ28螺紋鋼筋加工制作，總長5m，頂端絲口M27×100，錨孔直徑為Φ42，拉錨繩采用Φ16雙股鋼絲繩，總長度5m，錨桿孔徑不小于42mm。

6．鋼繩網(wǎng)應(yīng)滿足下列規(guī)定：材質(zhì)強度不應(yīng)低于1770Mpa的6×19＋1WS結(jié)構(gòu)類型的高強度鋼芯鋼絲繩；鋼絲繩公稱直徑8mm；必須采用鍍鋅量大于70g/m2熱鍍鋅鋼絲繩；鋼絲繩質(zhì)量和性能應(yīng)滿足國家標準《鋼絲繩》（GB／T8918－1996）。鋼繩采用菱形網(wǎng)孔編制方式，網(wǎng)孔尺寸采用200×200 mm規(guī)格，單張網(wǎng)塊尺寸：7m鋼柱繩網(wǎng)為7m×5m規(guī)格，5m鋼柱繩網(wǎng)為5m×5m規(guī)格。

7．上下支撐繩、上拉、側(cè)拉錨繩應(yīng)滿足：材質(zhì)強度不應(yīng)低于1770Mpa的6×19＋1WS結(jié)構(gòu)類型的高強度鋼芯鋼絲繩；鋼絲繩公稱直徑16mm；必須采用鍍鋅量大于70g/m2熱鍍鋅鋼絲繩；鋼絲繩質(zhì)量和性能應(yīng)滿足國家標準《鋼絲繩》（GB／T8918－1996）。

二、施工方法及技術(shù)要求

1．按設(shè)計并結(jié)合實際地形對鋼柱和錨桿基礎(chǔ)進行測量定位。

2．基坑開挖（對覆蓋層不厚的地方，當開挖至基巖而尚末達到設(shè)計深度時，則在基坑內(nèi)的錨孔位置處鉆鑿桿孔，待錨桿插入基巖并注漿后才灌注上基礎(chǔ)砼）。

3．預(yù)埋錨桿并灌注基礎(chǔ)性砼（對巖石基礎(chǔ)，2、3工序向為鉆鑿錨桿安裝）對砼基礎(chǔ)亦可在灌注基礎(chǔ)砼后鉆孔安裝錨桿。

4．基座安裝：將基座套入地腳螺栓并用螺帽擰緊。

5．鋼柱及Φ16上拉錨繩安裝。（1）將鋼柱順坡向上放置并使鋼柱底部位于基座處；（2）將上拉錨繩的掛環(huán)掛于鋼柱頂端掛座上，然后將拉錨桿的另一端與對應(yīng)的上拉錨桿套連接并用繩卡暫時固定（設(shè)置中間加固和下拉錨繩時，同上拉錨繩一起安裝或待上拉錨繩安裝好后再安裝均可）；（3）將鋼柱緩慢抬起并對準基座，然后將鋼柱底部插入基座中，最后插入連接螺桿并擰緊；（4）通過上拉錨繩來按設(shè)計方位調(diào)整好鋼柱的方位，拉緊上拉錨繩并用繩卡固定。

6．Φ16側(cè)拉錨繩的安裝：安裝方法同上拉錨繩，只是在上拉錨繩安裝好后進行。

7．減壓環(huán)的布置：（1）減壓環(huán)分布于上拉錨繩及兩根上支撐繩與兩根底部支撐繩上；（2）減壓環(huán)在上支撐繩及底部支撐繩上每跨網(wǎng)之間為兩個分布。

8．Φ16上支撐繩安裝：（1）將第一根支撐繩的掛環(huán)端暫時固定于端柱（分段安裝時為每一段的起始鋼柱）的底部，然后沿平行于系統(tǒng)走向的方向上調(diào)直支撐繩并放置于基座的下側(cè)，并將減壓環(huán)調(diào)節(jié)就位（距鋼柱約50cm，同一根支撐繩上每一跨的減壓環(huán)相對于鋼柱對稱布置）； （2）將該支撐繩的掛環(huán)掛于端柱的頂部掛座上；（僅用30%標準固力）；在第三根鋼柱處．將支撐繩放在掛座內(nèi)惻；如此相同安裝支撐繩在基座的外側(cè)和內(nèi)側(cè)，直到本段最后一根鋼柱并向下統(tǒng)至該鋼柱基座的掛座上，再用繩卡暫時固定；（3）再次調(diào)整減壓環(huán)位置，當確信減壓環(huán)全部正確就位后拉緊支撐繩并用繩卡固定；（4）第二根上部支撐繩和第一根的安裝方法相同，只不過是從第一根的最后一根鋼柱向第二根鋼柱的方向反向安裝而已，且減壓環(huán)位于同一跨的另側(cè)（有減壓環(huán)時）；（5）在距減壓環(huán)約為40cm處用一個繩卡將兩根上部支撐繩相互聯(lián)結(jié)（僅用30%標準固力）。

9．Φ16底部支撐繩安裝：（1）將第一根支撐繩的掛環(huán)掛于端柱基座的掛座上，然后沿平行于系統(tǒng)走向的方向上，調(diào)直支撐繩并放置于基座的下側(cè)，并將減壓環(huán)調(diào)節(jié)就位（距鋼柱約為50cm，同一根支撐繩上每一跨的減壓環(huán)相對于鋼柱對稱布置：當每跨為單減壓環(huán)時，應(yīng)與上部支撐繩的減壓環(huán)呈對角關(guān)系）；（2）在第二個基座處，用繩卡將支撐繩固定于掛座的外側(cè)（僅用30%標準固力）；在第二個基座處，將支撐繩放在掛座內(nèi)下側(cè)；如此相同安裝支撐繩在基座的外側(cè)和內(nèi)下側(cè)，直到本段最后一個基座并將支撐繩纏繞在該基座的掛座上，再用繩卡暫時固定；（3）檢查確定減壓環(huán)全部正確就位后拉緊支撐繩并用繩卡固定；（4）按上述步驟安裝第二根支撐繩，但反方向安裝，且減壓環(huán)位于同一跨的另一側(cè)；（5）在距減壓環(huán)約40cm處用一個繩卡將兩根底部支撐繩相互聯(lián)結(jié)（僅用30%標準固力），如此在同一掛座處形成內(nèi)下側(cè)和外側(cè)兩根交錯的雙支撐繩結(jié)構(gòu)。

10．鋼繩網(wǎng)按組編號，并在鋼柱之間按照對應(yīng)的位置展開。（1）用一根多余的起吊鋼繩穿過鋼繩網(wǎng)上緣網(wǎng)孔（同一跨內(nèi)兩張網(wǎng)同時起吊），一端固定在一根臨近鋼柱的頂端，另一端通過另一根鋼柱座繞到其基座并暫時固定；（2）用緊繩器將起吊繩拉緊，直到鋼繩網(wǎng)上升到支撐繩的水平為止，再用多余的繩卡將網(wǎng)與上支撐繩暫時進行松動聯(lián)結(jié)，同時也可將網(wǎng)與下支撐繩暫時聯(lián)結(jié)以確?？p合時的更為安全，此后起吊繩可以松開抽出；（3）重復(fù)上述步驟直到全部鋼繩網(wǎng)暫時掛到上支撐繩上為止，并側(cè)向移動鋼繩網(wǎng)使其位于正確位置；（4）將縫合繩按單張網(wǎng)周邊長的1.3倍截斷，并在其中點作上標志；（5）鋼繩網(wǎng)的縫合：從系統(tǒng)的一端開始，先將縫合繩中點固定在每一張網(wǎng)的上緣中點。從中點開始用一半縫合繩向左逐步將網(wǎng)與兩根支撐繩纏繞在一起，直到用繩卡將兩根支撐繩聯(lián)結(jié)在一起的地方之后，用縫合繩將網(wǎng)與不帶減壓環(huán)的一根支撐繩纏繞在一起，當?shù)竭_柱頂掛座時，將縫合繩從掛座的前側(cè)穿地，并繼續(xù)轉(zhuǎn)向右纏繞不帶減壓環(huán)的一根支撐繩，直到聯(lián)結(jié)兩根支撐繩的繩卡之后。從這里開始用縫合繩將網(wǎng)與兩根支撐繩纏繞在一起，直到跨越鋼繩網(wǎng)下緣中點1m為止，最后用繩卡將縫合繩與鋼繩網(wǎng)固定在一起，繩卡應(yīng)放在離縫合末端約0.5m的地方；（6）縫合繩的另一半從網(wǎng)上緣中點開始向右縫合，直到與另一張網(wǎng)交界的地方轉(zhuǎn)向下起，最后使左右側(cè)的縫合端頭重疊1m。

11．格柵網(wǎng)的安裝：（1）格柵網(wǎng)鋪掛在鋼繩網(wǎng)的內(nèi)側(cè)，并應(yīng)疊蓋鋼繩網(wǎng)上緣并折到網(wǎng)的外側(cè)15cm，用扎絲將鋼繩網(wǎng)與格柵網(wǎng)聯(lián)結(jié)在一起；（2）格柵網(wǎng)底部應(yīng)沿斜坡向上敷設(shè)0.5m左右，為使下支撐繩與地面間不留縫隙，用一些石塊將格柵網(wǎng)底部壓??；（3）每張格柵網(wǎng)之間應(yīng)疊蓋10cm；（4）用扎絲將格柵網(wǎng)固定到鋼繩網(wǎng)上，每平方

米固定約為4處。

三、主要機具

內(nèi)燃空壓機1臺，電動空壓機1臺，潛孔鉆2臺，挖掘機1臺，注漿泵、攪拌機1套，電焊機1臺，搗固棒1臺，木工圓鋸1臺。

四、結(jié)語

通過本工程實例——新建廣深港客運專線羊臺山隧道木蓮坑明洞高邊坡落石被動防護網(wǎng)施工，掌握了被動防護網(wǎng)施工技術(shù)，解決了高邊坡危石的防護問題。羊臺山隧道從2006年3月開始施工，于2009年1月結(jié)束，整個施工期間，被動攔石網(wǎng)對高邊坡危石的防護發(fā)揮了重要作用。

作者簡介：李志成（1974－），男，廣東博羅人，中國中鐵隧道集團三處有限公司助理工程師，研究方向：隧道和地下工程施工。