被动防护网在某危岩带防治工程中的应用分析

被动防护网在某危岩带防治工程中的应用分析

王文浩

安康工务段 725029

摘要：为了预防地质灾害现象，被动防护网络被应用到落石柔性的防护系统中，将其设置在边坡某一位置上，拦截上方滚落的石头，避免落实落入道路而危及到车辆和行人的安全。被动防护也被称为拦石网，在本篇文章就针对国内某区域的铁路边坡危岩防治工程作为实例，科学合理阐述被动防护网在该项防治工程中设计实用。

关键词:被动防护；危岩；防治工程

引言：

岩石坍塌是单个或者群体的岩块在重力作用之下，或者其他的外力作用下，从陡峭岩石山坡上分离出来，并以自由落体或延边坡的方式顺着山体向下运动。碎石散落在坡地地带，形成灾害，危岩的防治工程作业有爆破清除、灌注浆液、放置拦截件或安设柔性防护网，在危岩的防治工程领域中应用也相对比较广泛，它具有更强的拦截能力，设计选型比较简单，是以构件工厂化来进行工程施工作业，比较简易快捷，而且工程场地适应性好，而且环境影响小，易维护，造价费用偏低的特征。

一、危岩带基本特征

危岩带宽度达到了近四公里，整个危岩平面上会显示出圆弧曲线，危岩带发育走向为110度到150度之间。危岩坡高高度有10米到40米，从赤平极射投影角度上来研究分析，此类危岩的稳定特性相对偏差，而且危岩的整体岩石结构形成了不太稳定的梯形状岩石，沿着结构面交线会出现风化，同时倾向于边坡坡向角度相互相交，倾角小于坡角，容易产生顺从风化，该危岩变形方式是由于该段位也带着风蚀发育造成岩体破碎，再加之外界暴雨天气影响，岩石结构面出现滑塌式破坏^［1］。

二、被动防护网设计

（一）滑塌式危岩崩落的初始运动

危岩的初始运动速度可以结合文献资料来精准地测算该类危岩主控结构面，倾角往往是小于45度，初始运动机理则展现为压剪应力的作用之下，沿着主控结构面来滑动，对其受力进行研究，分析危岩块受到下滑力和阻滑力。

（二）落石轨迹分析

落石轨迹的分析方法，一种是现场的滚石测试，由此可以直接观察落石的运动特征，一定是建立起落石运动模型，通常以计算模拟方式来实现，一种是利用不同变化条件和落石运动特征加以估算。通常情况下，应该进行现场试验，要结合落石的历史数据资料来调研分析，并且综合的研判^［2］。

（三）被动防护网的组成

利用支撑设备、固定连接构件并铺设柔性网，安装减压环来形成被动防护网。支撑系统的作用就是作为支撑，当前采用的结构形式，也是以交界方式构成钢柱基座，钢基座一般会使用热轧H钢，固定连接设备，有连接件、拉毛绳、支撑绳，拉毛绳是作用于钢柱间和钢丝绳之间的钢丝连接绳，它可以增强整个系统的强度，起到必要的加固作用，保证系统整体更加稳定。一般会使用钢丝绳锚杆，总体作用的方式，就是使用各个拉锚绳的连接，实现系统的固定，进而将系统部分参与荷载传递给稳定层，支撑绳设置在钢柱顶部或底部基座上，其着作就是协助发挥系统柔性作用，并且能够实现柔性周边的约束，使得柔性网在遭受落石冲击时，保持了底部封闭，也有较好的防护高度，使得整个防护系统功能得以实现。

柔性网是系统内部型号的不同柔性网，包含了钢丝网和环形带的功能，就能够拦截落石，结合工程实际状况，选取不同的防护能级型网状材料。减压阀是在节点处预定紧固的环形金属管，使用窗挂在拉锚绳支撑部件，其作用就是在落石冲击，在较高位置上，通过自身变形吸收冲击荷载来对整个被动防护系统起到过载保护的作用，结合工程实际，选取不同的防护能级减压环^［2］。

三、被动柔性防护网施工控制要点

柔性防护网低耗能性能没有显著的发挥出来，而有赖于合理正确的工程作业顺序，而对施工点质量管控，需要工程人员及时清扫地面，清除施工场地内的危石，保障施工人员自身的安全。定位锚杆钢柱要按照设计方案来制定，并结合实地地形对基础做好测量定位，由于柱间系统的抗冲击能力形成正比例关系，如果两个柱子之间的距离过大，边坡上的岩石会顺着边坡位置斜下上发生变移，如果柱子之间距离拉长了变形量更大，会超出边坡防护的以外。一般选择的两根柱子之间的距离大约在10米左右，工程人员挖掘基坑，开凿孔洞，来固定螺栓，要结合剖面覆盖条件，选择恰当的预埋锚件，并且注入混凝土浆液，安装锚杆，可以在灌注混凝土浆液基础之上，加固基座，等到这些混凝土凝结之后再继续安装锚杆。工程人员在安装基座中，还要将基座套入到地脚螺栓位置上，将其螺帽拧紧，然后安装在钢柱之后，再拉绳，顺着边坡方向铺设拉锚绳，将绳索放置于钢柱顶端位置之上，当其达到猫绳的另一端时，这时工作人员就可以使用上饶锚环来加固，并使用绳索来连接加固，根据预定设计的方向科学的调整钢柱的方向，然后再将底部插入到基座内部，再固定好绳索^［2］。

以两根支撑绳作为实际例子，将第1根支撑绳的挂环，暂时固定于端柱底部，沿着平行于系统走向方向，调直并放置在机座的下侧，其次减压环调节器为之后。将该支撑拉环放置于第1根的钢柱顶部的挂座上，用绳卡将支撑绳固定于第2根的钢柱处外侧。之后再将第3根钢柱放置于挂座的内侧位置上，这样就可以相间的安装支撑绳，直到最后一根钢柱固定，再调整减压阀，至全部正确的位置，就位置后拉紧支撑绳并且用绳卡固定。位于第2根上，支撑绳以相同方法反向进行，支撑绳安装方法也比较类似。

钢丝绳按照案组编号，并且钢柱之间对应位置展开，用钢绳或绳卡逐步将全部杆子上挂置在支撑一侧，并且侧向移动钢丝绳，使其位于正确位置上，从系统的一端开始缝合，将其固定在每一张网上的上元位置点上，从终点开始有一半缝合时候，逐步移动两根支撑绳，缠绕直到支撑绳绳卡连接起来，制成绳衔接在一起，再从灯柱挂座前侧穿过，重复上述工作，从基座外座前穿过，转向右缠绕，布袋减压环直至连接支撑绳^［4］。

四、结束语

在铁路工程作业中的危岩防治施工作业环节上，引入被动防护网，选择合理的防护材料，设计防护能级处置的对策，需要工程人员加强野外地质勘查，通过计算机的模拟分析来制定出危岩防治工程方案。被动柔性的防护网构成相对简单，与过去传统的防护结构对比，可以看出柔性的被动防护网具有较强的安全性、环保性，同时经济效益好，值得大量地推广应用。当前被动柔性的防控设计是基于简化的模型，在系统设计方面相对保守，构件的能耗性能没有显著发挥出来。也会使得构件耗能增大，造成材料浪费，局部的构架达不到均衡化的使用要求，也会出现系统因为局部破坏而丧失的承载力，应该实现被动柔性防护网的构件配置。

参考文献：

[1]徐建平,宋道国,唐黎明.被动柔性防护网结构性能分析[J].2021.

[2]李成庆,鉴倩倩,梁敏,等.关于来宾市弄水屯危岩地质灾害治理措施的探讨[J].西部探矿工程,2019,31(4):3.

[3]李权.关于融安县实验中学危岩特征及防治方案的分析[J].西部探矿工程,2019,31(4):2.

[4]王毓平.水工建筑物高边坡危岩体防治措施探讨——以某水电站为例[J].地下水,2019,41(6):2.