钢丝绳网柔性主动防护系统设计与实践.pdf

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1、2014年第35卷S2钢丝绳网柔性主动防护系统设计与实践122黄鑫，杨波，陈刚（1.桐庐县国土资源局；2.浙江华东建设工程有限公司）随着经济的飞速发展，人类对自然环境的改造、利用日益广泛。城市建设、铁道、公路及水利枢纽的修建，露天开采矿产资源、煤炭资源等，都迫切需要进行边坡工程的研究和整治。边坡工程是岩土工程的一个重要领域，涉及到数学、力学、工程地质、园林等多个学科，其研究历史已达100多年。边坡工程研究的范围涉及所有人类工程活动所形成的各种人工边坡，也包含了自然滑坡及崩塌体。高边坡的稳定性分析与高边坡治理常常是工程成败的关键技术，也是确保工程安全和降低建设费用

2、的重要环节。在边坡治理手段方面，迄今为止，柔性防护技术的应用已有了五十余年的历史，在这五十余年的时间里，大量的试验研究、理论研究和工程实践奠定了柔性防护技术走向成熟的基础。本文主要结合工程案例，对柔性防护技术中最常用的“钢丝绳网柔性主动防护系统”的设计应用进行分析、总结，供广大边坡治理技术人员参考、借鉴。1柔性主动防护系统的定义及分类采用钢丝绳锚杆或钢筋锚杆和支撑绳固定方式将金属柔性网覆盖在具有潜在地质灾害的坡面上，从而实现坡面加固或限制落石运动范围的一种防护网，简称柔性主动防护网。其中按金属柔性网的不同分为钢丝绳网和TECCO高强度钢丝格栅两大类。该文重点介绍

3、前者。根据具体坡面防护的需要，即主要根据是否要对小块岩石或细小颗粒进行防护，或者在钢丝绳网的基础上是否增加网孔更密的钢丝格栅甚至土工格栅，进一步地可将主动防护系统细分为表1的四种基本形式。表1主动防护系统分类型号网型固定方式功能分类GAR1钢丝绳网边沿锚固+边沿或纵向支撑绳+缝合绳围护系统GAR2钢丝绳网系统锚固+纵横向支撑绳+缝合绳主动加固系统GPS1钢丝绳网+格栅同GAR1围护系统GPS2钢丝绳网+格栅同GAR2主动加固系统其中GPS2型主动柔性网网型外观如图1、图2。图1钢丝绳网图2钢丝格栅网2主动加固系统基本作用原理在主动加固系统中，锚杆和锚杆间的支撑绳

4、构成了其固定支撑体系，通过固定在锚杆或支撑绳上并施以一定预张拉的钢丝绳网，以及在用作风化剥落、溜坍或塌落防护目的中抑制细小颗粒撒落或土体流失时辅以钢丝格栅或土工格栅，对整个边坡形成连续支撑，其预张拉作业使系统能够尽可能地紧贴坡面，并形成了抑制局部岩土体移动或在发生细小位移后将其裹缚（滞留）于原位附近的预加荷载，从而实现其主动加固功能。从系统的结构特征及其与坡面间的关系可以知道，系统的传力过程为“钢丝绳网→支撑绳→锚杆→稳定地层”。该系统在作用原理类似于喷锚支护和土钉墙等面层护坡体系，但因其柔性特征以及支撑绳与锚杆件的活动连接方式，系统能够将局部集中荷载向四周均匀

5、传递，以充分发挥整个系统的防护能力，即局部受载，整体作用，从而使系统能承受较大的荷载并降低单根锚杆的锚固力要求，对常用标准化结构形式而言，通常情况下上沿锚杆的抗拔力达到8kN、其余锚杆的抗拔力达到5kN即可。此外，由于系统的开放型，地下水可以自由排泄，避免了由于地下水压力的升高而引起的边坡失稳问题。该防护系统除对稳定边坡有一定贡献外，同时还能抑制边坡遭受进一步的风化剥蚀，且对边坡坡面形态特征无特殊要求，不破坏和改变坡面原有地貌形态和植被生长条件，其开放特征在一定条件下可允许配套实现坡面人工植被防护，绿色植物能够在其开放的空间上自由生长，植物根系的固土作用与坡面防

6、护系统结为一体，从而抑制坡面破坏和水土流失，反过来又保护了地貌和坡面植物，实现最佳的边坡防护和环境保护目的3工程实践（以余杭区临平一馆四中心后山边坡治理为例）3.1工程概况杭州市余杭区“一馆四中心”后山边坡位于余杭区临平镇西北之临平山东南侧，临平（邱山）公园西、南侧，中心点地理位置坐标为N3024′56″，E12016′53.03″，交通便利。该工程区边坡系原采石场残留边坡，矿山于上世纪五十年代始采，1983年关停，后来随着城市建设的发展，该采石场转变为建设用地。坡脚场地原建有体育射击场及邱山小区，现建设为余杭区“一馆四中心”，即科技馆、老干部活动中心、青少

7、年活动中心、工人文化活动中心和妇女儿童活动中心。该边坡整体呈“凹”字形，主要分东、北、西侧高陡边坡，坡度70°～80°，局部近直立，其中北侧最高，最大坡高达50m，坡脚线长将近400m，坡顶杂草丛生。边坡属岩质边坡，为泥盆系上统西湖组（D3x）薄～中厚层状紫灰～紫红色石英砂岩、砂砾岩，坚硬，性脆，中等风化为主，节理裂隙发育，块体切割，破面岩石破碎，易产生掉块，曾有岩块崩落发生。4182014年第35卷S2勘查表明，边坡整体基本稳定（除局部稳定性较差外），存在崩塌地质灾害隐患，且与建后的“一馆四中心”环境格局不协调，需作永久支护处理及边坡复绿。否则将给边坡下方建筑

8、物及人员安全构成威胁，社