被动系统
与传统拦挡结构的主要差别在于系统的柔性和强度足以吸收和分散传递预计的落石冲击动能,即从观念上一改传统的刚性或低强度低柔性结构为高强度柔性结构来实现系统防护功能的有效。以落石所具有的冲击动能这一综合参数作为主要的设计参数,避开了传统结构设计中以荷载作为主要设计参数时所存在的冲击动荷载难以确定的题目,实现了结构的定量设计,已开发完善了足以适应各种常见形式和规模崩塌落石的不同尺度化形式RX型,其防护能量一般为40-3000KJ,并已能对高达5000KJ的较高能级进行特殊设防
产品特性:材质:钢丝绳网、支撑绳和减压环
构造:由钢丝绳网或环形网(需拦截小块落石时附加一层铁丝格栅)、固定系统(锚杆、拦锚绳、基座和支撑绳)、减压环和钢柱四个主要部门构成
系统原理:被动防护系统是由钢丝绳网为主的栅栏式柔性拦石网。设置于斜坡上相应的位置,用于阻挡、拦截斜面坡上的滚石以避免其破坏保护的对象-铁路、公路、建筑物等。当设置于泥石流区域内时,便可形成拦截泥石流体内固定大颗粒的柔性格栅坝。
产品特性:系统的柔性和拦截强度足以吸收和分散传递预计的落石冲击动能,消耗环的设计和采用使系统的抗击能力得到进一步进步,与钢性拦截和砌浆挡墙比拟较,改变了原有施工工艺,使工期和资金得到减少。
产品用途:合用于建筑举措措施旁有缓冲地带的高山峻岭,把岩崩、飞石、雪崩、泥石流拦截在建筑举措措施之外,避开劫难对建筑举措措施的毁坏。
边坡柔性防护系统与其他防护措施相比,具有明显优势,他为*满足了这些需求,因此,边坡柔性防护系统也能有效地满足大多数的边坡地质灾害的防治需要。
传统的拦石结构有浆彻片石拦石墙和废旧钢轨或型钢栅栏等形式,多见于铁路工程系统,前者能实现较高的防冲击能力,后两者虽较经济但防护能力很小。落石危害的主要特征是具有强大的冲击破坏力,以刚性结构去抵抗动力冲击,从原理上就存在“事倍功半”的弊端。而浆彻片石拦石墙为了有效拦截落石就必须有庞大的体积,因此需要在坡面寻找恰当位置并开挖庞大的基础,同事需要搬运大量的建筑材料上到坡面,这种工程施工进度缓慢,劳动强度大,安全程度低,施工干扰大,甚至可能在被落伍冲击破坏之后成为新的落石来源。所以,在进行落石拦截时应考虑“以柔克刚”的思路,一缓冲和消能的方式来滞留高速冲击落石。
SNS防护系统在中国几千列的工程实践中,常常因其新颖的防护形式和良好的工程适应性,在传统的边坡防护工艺无法或者很难实施的工程防护中解决棘手的防护难题,发挥督导的防护效果。SNS防护系统的工程适应性体现在下述几点。
1、柔性和整体性
SNS防护系统的首要特征就是其主要构件及系统具有足够的柔性,这对边坡加固系统来说十分重要。作为主要使用在边坡上的一种防护技术,由于边坡地形的复杂多样性,这就要求各种构建的安装必须能很好低适应这种复杂的环境,否则会带来实施苦难或实施成本增高的问题,有时甚至不得不部分牺牲其防护功能。目前SNS防护系统所采用的各种金属编制网均具有良好的以铺展性,即便实在要求紧贴坡面的边坡加固系统中,它也很容易实现在凹凸不平坡面的安装。
SNS防护系统还有一个重要的特点是在承受荷载作用时系统整体的手里,他强调系统的整体性而非单一构件的性能。在系统结构方面,SNS防护系统是由多构件组合而成的结构体系,其主要手里构件采用特定形式的金属柔性网,配合柔性钢丝绳锚杆、支撑绳、拉锚绳、缝合绳的采用,一级被动防护网系统中上成为高强度柔性结构。从力学功能需要考虑,柔性结构具有“以柔克刚”的优势,这在被动防护网系统中表现的尤为**,同事,柔性防护系统具有非常好的荷载扩散传递功能,能够避免过多和过大的局部应力集中,通过系统整体功能的充分调动,实现“局部受载,整体作用”的防护效果。
钢丝绳网是按一定的间距进行逐点锁定的方式生产,因而这种结构形式在网片局部构件受到破坏,如某段钢丝绳破断或某个十字卡扣失效时,其他部分结构仍然能正常工作,也就是说网片局部破坏时其整体结构功能不收过多影响,这是钢丝绳网的一大优势。
但是,制作十字卡扣的钢片虽经过热镀锌工艺的防腐处理,具有一定的防腐工作寿命,但在防护网在生产过程中,经过液压设备的挤压,其抱紧端的四条腿在弯曲抱紧过程中与打卡器强力摩擦而发生磨损,而使其受压部位断面减小、表面防腐度锌层受到破坏。当钢丝绳网在野外具有较强腐蚀的环境下使用,其十字扣的锈蚀速度将会很快,这是该产品生产工艺导致缺陷,其自身很难克服,除非改进工艺,否则只字扣就是钢丝绳网防腐蚀的薄弱环节,系统的工作寿命也将因此而大为缩短。
3、钢丝网
以钢丝网为主要覆盖结构的系统,如GTC-65A,GSSA,其织网用钢丝抗拉强度高,网片的防护性也很好。在钢丝网稳定系统中,针对土质边坡采用的是TECCO高强度钢丝网,针对岩质边坡采用的是SPIDER螺旋网。两种钢丝网均采用类似格栅的编织方法,每个网孔都有相邻的两根钢丝或钢绞线在弯折一定角度后套接形成,而在网边缘处,相邻的两根钢丝或钢绞线以打结方式互相锁定在一起,这样整个网片就实现了等强度链接,防护网整体的抗破坏能力得到了保证。另外,这种编织方式省去了各种结点的固定措施,如十字卡扣,加之织网用钢丝可采用锌铝稀土合金镀层的**强防腐处理方式,这使得网片的防腐性能得到了很大提升。
钢丝网都是采用类似格栅编织的方法进行生产,这种结构形式存在“断一点既断*”的破坏方式,特别是TECCO格栅采用单丝进行生产,单丝的直径也仅为3MM,上述破坏的威胁较大。
(二)锚固结构
斜坡稳定系统的锚固结构有两种:柔性锚杆和刚性锚杆。柔性锚杆的外露端头为套环结构,而刚性锚杆的外露端头为螺杆结构。
柔性锚杆按制作材料不同分为两种,一种是钢丝绳锚杆,另一种是钢绞线锚杆。它是一般只在以钢丝绳网为主要覆盖结构的系统中作为系统主要受力锚杆使用,如GPS2\GPS1,这些系统中,因其他构件(如支撑绳和缝合绳)与它均采用穿套方式连接,且缝合绳在缝合时一般采用手工操作,因而很难在安装时对坡面施加预应力。
刚性锚杆在以钢丝网为主要覆盖结构的系统中作主要手里锚杆使用,其外露端头带有螺杆,系统安装时通过螺母的紧固将锚垫板坡面压紧,在对锚杆周边的土体直接施加预应力的同时,通过对防护网的紧张间接地向坡面其他区域施加预应力。
柔性防护系统具有开放性,因而在工程实施时不仅保护了原有植被及其生长条件,同时也为改变原有的地下水循环系统,对基友地貌起到了良好的保护作用,这不仅使得基友坡面植被可以继续的自然生长发育,同样对伍绿化坡面也保留了进行后期人工绿化的条件。
由于边坡防护工程实施地点大多处于野外偏远地区,需治理的坡面高矮不一,坡度或陡或缓,坡面地形地貌凹凸有别、千奇百怪,**此类工程的施工条件相对较差,因而对防护工艺的适应性也提出较高的要求。
柔性防护系统的景观效果也相对较好。从工程没血的角度来讲,工程景观自然化是一个认识统一的、美的的标准。当为了边坡安全必须采取某种龚恒措施融为一体。当然,任何一种工程措施都可能带来对原景的视觉干扰,但由于柔性防护系统结构小型化级具有的开放性,其通透性视觉效果将对带来的视觉干扰尽可能的减小。
对于坡度脚都的边坡防护工程,除需考虑施工措施之外,还应考虑防护工艺的实用性。当坡度非常大时,由于传统的防护工艺中常常有采用的砂浆、混凝土具有一定的流动性,故在其樱花周期内很难有效固结与坡面上,贰柔性防护系统采用金属网进行坡面加固或对落伍进行拦截的防护思路大成都地缩减了坡面施工中的土建工作量,克服了传统防护工艺中的此类弊端。另外,对于一些倒悬边坡(坡度大于90度时),在坡脚不觉被支**基础而又无法进行削坡时,柔性防护系统就成为一可以选择的防护工艺。
柔性防护系统工程措施具有相当的环保型,具体体现为两方面:一是所用的系统材料基本上不发生分解和老化,不会对大气、土壤和地下水环境造成污染,而少量使用的基础混凝土或砂浆可能对环境带来影响,但这个影响的横渡十分轻微;二十工程施工过程中对环境造成的破坏很小,在这方面,柔性防护系统具有良好的地形适应性,他的实施不需要对坡面进行额外开挖、削坡,从而对基友地貌和坡面植被具有良好的保护作用。所以,柔性防护系统的环保优势主要体现在工程应用中对环境造成的破坏小化。
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