2.2.1可靠性和经济性
任何一种新技术或新产品,要具有长久的生命力并得到广泛的实际应用,其根本前提
是要具有可靠性,否则就不可能得以存在。而对于坡面地质灾害的柔性防护技术来讲,它
仅是各种防护技术中的一种,或者说它仅是相对于既有技术的一种选择性替代方法,如果
可靠而不经济,人们就会对它“望而生畏”,就会被其他技术所取代
就可靠性而言,从成熟理论的推演是简单的办法,但长期的经验告诉我们,这在结
构复杂的柔性防护系统中是非常困难的,为此,在理论指导下的试验研究成为了解决这
问题的长期手段。就经济性而言,在很大程度上取决于产品设计的工艺水平和原材料的
现时易得性,在这方面,目前的柔性防护系统是解决得比较好的,在产品结构上,它实现了
“以柔克刚”这种事半功倍的效果,在原材料选择上,它采用了普遍易得的钢铁类金属材
料。关于这一点,我们不妨来设想几种可与柔性被动防护系统功能和能力相当的防护结构,可靠性问题肯定能得到解决,但由于刚
性结构抗冲击性较差,它必然是一种材料耗费巨大、较不经济的庞大结构,这或许是这种
很*被想到而简单的结构形式并未出现在这一领域的原因所在。同样,如果我们采用
柔韧性和强度更高的碳素纤维来替代现在采用的钢丝绳或钢丝,同样防护能力的柔性网
肯定会消耗更少的材料,但是,由于这种材料不易得到而价格昂贵,经济性问题仍然得不
到解决。反之,如果为了追求经济性,试图用价格低廉的普通钢丝格栅、土工格栅、尼龙网
甚至植物网来取代现今的钢丝绳网、高强度钢丝格栅或环形网,其可靠性问题就不言而
可以肯定地讲,一种技术或产品的可靠性是有一定性的,但其经济性则是相对
的,随着认识水平的提高,相关技术和材料工业的发展,可能会出现更为科学而经济的工
艺设计,采用更为低廉的材料。这也正是本节不惜篇幅对历史经验加以总结的目的所在。
(三)传力体系
在以钢丝绳网为主要特征构建的斜坡稳定系统中,荷载的传递消散路径为“防护网-缝合绳-支撑绳-锚杆-稳定地层”,其过程相对复杂。该类系统在安装时,须先以锚杆和支撑绳结构将防护坡面分化成很多歌防护单元格,然后在每个单元格中通过缝合绳将钢丝绳网与周边的支撑绳和锚杆连接,从而形成对单元格的封闭。这样的结构方式理论上就存在构件间的不等强连接,加之受到现场施工条件的约束,有些关键工序如锚杆空口苦凹抗开凿、缝合绳的张拉等很难完全按照安装要求执行,这些都将给系统防护功能的发挥带来不利影响,也同样会影响到荷载的传递。
在以钢丝网为主要特征构建的斜坡稳定系统中,系统的结构形式做了相应的简化,取消了钢丝绳网系统中的结构,相邻的防护网片之间直接进行等强连接,从而形成坡面覆盖,系统锚杆则通过锚垫板直接与防护网片刚性连接,这样荷载的传递路径就简化为“网片-锚杆”,荷载传递的效果更直接有效。另外,在系统安装过程中,通过简单的加力工具扳手既可有效地实现对坡面的预应力施加,产品结构功能的可实施性也得到了保证。
产品型号 防护网的抗拉能力 系统安装的可实施新 局部破坏的危害性 防护性能 斜坡稳定能力
GRA2 差 一般 差 差 差
GAR2 强 差 强 一般 一般
GPS2 强 差 强 一般 一般
GNS2 强 差 强 一般 一般
GRC-65A 一般 强 差 强 强
GSSA 强 强 差 强 强
主动和被动防护网在我国交通、铁路等建设方面运用较为广泛,近年来在水利施工中的使用也逐步增多,但目前水利行业仍无专门的施工规范,仅参照铁路 (TB/T 3089—2004)、公路 (JT/T 528—2004) 的行业规范,但其中仍存在较多不明之处,应在施工前召开专项会议明确应用标准、不明事宜的处理办法。本文就详细介绍关于主动防护网和被动防护网的施工验收要求
主动防护网被动防护网施工
一、施工的要求
1、主动防护网主要靠锚杆受力,相关规范明确锚杆长度为 2. 0 ~ 3. 0m,锚杆抗拉拔力为不小于50kN,但施工证明锚杆拉拔已无法准确说明锚杆的施工质量。建议施工中采用无损检测的方式,并对锚杆密实度作相应规定,实践证明边坡锚杆密实度以75% ~ 90% 为; 如边坡存在系统、随机锚杆支护,拉网锚杆可尽量采用边坡支护锚杆,既可节约工程量又可提高整体的受力。
2、主动防护网均为镀锌网,长时间防锈效果较好,但拉网锚杆却无防锈措施,应对锚杆采取刷防锈漆或其他防锈措施处理,以延长其整体使用寿命。
3、在现场施工中,为节约网片的用量,局部岩石凸起或凹陷的部位未紧贴岩面,脱空较大 (规范无明确规定),大大降低了防护网的效果。建议对防护网和岩石间的距离作相应规定,一般可规定小于0. 5 ~1. 0m。
4、在边坡治理被动防护网施工中,讨论的主要焦点是钢柱基础和拉锚绳的布置,设计认为按2. 0m 深度掏槽无法满足锚固要求,要求钢柱基础和拉锚绳锚杆必须在基岩上,但施工现场往往为地质条件较差或覆盖层较厚区域,因此建议在局部无法达到基岩的部位可适当地加大混凝土基座和增加拉锚绳的锚固深度,以提高稳定性。
二、验收方面
由于水利施工无相应的验收规范,现场施工也无验收、评定表格,根据现场施工要求,建议主动防护网主要验收的项目为拉网锚杆、防护网的缝合质量、防护网和岩面的距离、锚垫板的施工质量; 被动防护网主要验收的项目为钢柱基础、防护网缝合、拉锚绳施工质量、钢柱外偏角度等。具体可根据上述项目编制相应的表格。
柔性边坡护网系统本身具有柔性及高强度 .更适合用于抗击集中荷载和高冲击荷载。系统设置后,觉干扰较小 ,能限度地维持原始地貌和植被,同时可进行人工绿化。在美化环境方面的社会效益是其他方法无法比拟的。
(4)柔性网片安装
基本要求:
(1)用于制作钢绳网和格栅的钢丝、钢丝一级绳卡应符合材质力学性能要求;
(2)钢绳网和格栅网的规格、型号应符合设计要求;
(3)钢丝绳防腐应符合热镀锌的要求。
(4)钢丝绳网系统网片安装实测项目
项次 检查项目 检查依据 检查方法及频率 规定分
1 缝合绳缠绕方式 符合设计要求 每900㎡抽检6处 20
2 缝合绳张拉 符合设计要求 手拉无明显松动,每900㎡抽检6处 30
3 缝合绳的固定 符合设计要求 每900㎡抽检6处 20
4 格栅网的搭结宽度 不小于设计值 每900㎡抽检6处 15
5 格栅与钢绳网的扎结 ≥4处/㎡ 每900㎡抽检6处 15
钢丝绳系统网片安装实测项目
项次 检查项目 检查依据 检查方法及频率 规定分
1 网片的缝合方式 符合设计要求 每900㎡抽检6处 35
2 边界绳的安装 符合设计要求 手拉无明显松动,每900㎡抽检6处 35
3 格栅网的搭结宽度 不小于设计值 每900㎡抽检6处 15
4 格栅与钢绳网的扎结 ≥4处/㎡ 每900㎡抽检6处 15
外观鉴定:
(1)网片紧贴坡面,无大的悬空,如出现悬空面积大于3㎡的情况每处扣2-5分,悬空面积大于5㎡的地方须进行处理;
(2)钢绳网安装后应居于单元格中部,不符合要求每处扣1-3分
(3)缝合绳缝合时要绕穿钢绳网边排每个网孔,出现漏穿网孔每处扣2分。