理论教育 地震后交通生命线快速保障技术

地震后交通生命线快速保障技术

时间:2023-09-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:2)对于轻微损坏、中等损坏的路基路面进行简单修复:开挖、回填等简单工艺。2)岩石松动爆破技术。在灾后道路抢通、保通过程中,通过对格宾挡墙的改良,使其能广泛地应用于抢通、保通以及恢复重建各个阶段。

地震后交通生命线快速保障技术

以公路“抢通”为目标,以“急、快”“抢后即保”为指导思想,根据灾损调查与初步预测为基础,按照道路不同的灾害类型以及损坏程度分别采用相应的措施进行公路的抢通与保通。

1.路面抢通技术

(1)路面抢通一般原则及技术运用。根据路面的灾损程度,分别采用以下方法对道路进行抢通、保通。

1)对于阻塞路面的抢通,主要通过人工或机械的清理、开挖及填筑等清除掩埋路面的堆积体;对于特殊路段,还必须采用洞室定向爆破技术、松动爆破技术进行处治。

2)对于轻微损坏、中等损坏的路基路面进行简单修复:开挖、回填等简单工艺。

3)对于损坏严重和直接损毁不能使用的路面,采用抢修便道、绕避的方式进行处治。

(2)主要技术运用。

1)洞室定向爆破技术。洞室定向爆破在震后应用的主要目的是截流河道,形成路基。堪称“公路建设第一爆”,为以后处置类似问题提供了宝贵的实践经验,应用时需充分考虑技术条件的可行性及做好风险分析与管理。

2)岩石松动爆破技术。对于阻塞道路的崩塌体,若以巨大岩块为主,而常规机械挖掘或人工钻孔放炮改小崩塌体的施工方法工效低,且施工面位于崩塌体坡脚,危险性高的路段,在震后道路抢通过程中采用松动爆破技术对崩塌体进行快速清除。由于条件过于特殊,该工艺一般不允许用于常规路基施工。

3)大粒径沥青混合料。大粒径沥青混合料基层作为一类柔性构层,具有很强的柔性和变形能力,作为应力消散层,可以明显提高路面抗反射裂缝的能力。另外,大粒径沥青碎石基层可以与沥青混凝土面层黏结牢固,并且由于其模量接近,路面结构受力更均匀。

传统沥青混合料路面的优点:质量符合要求的沥青混凝土路面强度高,具有良好的平整度,表面坚实无裂缝且经久耐用;施工作业面大,操作方便,质量易得到保证。缺点:透水性小,热稳定性差,易产生横向裂缝、纵向裂缝、网裂和反射裂缝等路面裂缝。

对于水泥混凝土路面,其优点为:强度高、稳定性好、耐久性好、有利于夜间行车;缺点为:对水泥和水的需求量大、有接缝、开放交通较迟,修复困难,并且对施工要求和接缝处理要求高。

因此在抢险应急路面施工中,应用新材料大粒径沥青混合料LSM-25,既具有传统沥青混凝土路面具有的优点,又很好地克服了存在的缺点。实践表明,其路面有良好的抗车辙性能、水稳定性、抗反射裂缝的能力。进行路面施工,有利于应急路面的快速施工与组织,在震后道路抢通、保通过程中取得了良好的效果。

2.公路边坡防护技术

灾区公路常受崩塌、滑坡及坡面泥石流等地质灾害的危害,为保障公路的安全通行,应根据灾害类型、特征、危害状况等采用相应的防护措施。对于在地震中受损轻微、中等的防护结构,采取修复使用的方法处治。对于严重损坏、损毁的防护结构以及尚未处理的危险路段重新设置防护措施的方法进行处治。根据保通阶段的特殊性,主要采用了技术可行、高效、快速、经济合理的主/被动网、格宾挡墙作为边坡防护措施。

(1)SNS柔性主动防护系统。SNS柔性主动防护系统(主动防护网),是以钢丝绳网、锚杆为主的各类柔性网覆盖包裹在所需防护斜坡或岩体上,以限制坡面岩土体因风化卸荷或外动力作用下剥落或变形破坏(危岩崩塌)。

主要用于高陡岩基边坡段,该类边坡表层岩体破碎,危岩发育,在雨季或在外动力作用下(如地震)极易发生局部垮塌及飞石、落石等现象,且直接滚落于路面没有足够的缓冲空间。例如,若边坡没有较大规模的局部变形破坏,仅为在风化卸荷或地震作用下的表面岩体破碎,易发生飞石、落石现象,则可以采用主动网+随机锚杆措施。若边坡有较大规模的局部变形破坏且表面岩体破碎,则可以采用长锚杆+主动网措施,其中长锚杆的作用主要对锚固局部变形破坏的危岩体进行锚固,可根据危岩体规模的大小灵活选用锚杆的长度,甚至可将其换为预应力锚索。

该系统采用模块化安装方式,安装程序标准化、系统化,缩短了工期和施工费用,适应任何坡面地形,同时具有高韧性、高防护强度、易铺展性等优点,并且可根据围岩变形破坏程度及危害程度,灵活选择被动网系统的类型和型号,具有较强的实用性和可操作性。

但其同时也具有耐久性差、抗腐蚀性弱以及防冲击性较差等缺点。对于易发生大规模变形破坏或崩塌岩体治理效果差。

在灾后道路的抢通、保通过程中得到广泛应用,工程治理效果明显,并取得了良好的经济效益。(www.daowen.com)

(2)SNS柔性被动防护系统。SNS柔性被动防护系统(被动网)是由钢丝绳网、高强度铁丝格栅网、锚杆、工字钢柱、上下拉锚绳、消能环、底座及上下支撑绳等部件构成。系统由钢柱和钢绳网连接组合构成一个整体,对所防护的区域形成坡面防护,从而阻止崩塌块石的下坠。

SNS柔性被动防护系统主要用于坡脚坡度相对较缓具有一定缓冲空间,且易发生落石、飞石及崩塌等地质灾害边坡段。这类边坡往往上部为陡峻的基岩边坡,坡脚一带为相对较缓的崩塌堆积体边坡,坡脚边坡整体处于稳定状态。若坡脚坡度相对较缓,为较大规模的崩塌堆积锥,崩塌落石具有一定的缓冲空间,能消耗落石的大量动能,则可以采取拦石墙(内挡)+被动网被动防护措施,若坡脚较陡或崩落块石分散堆积,则采用被动网防护措施,该种技术在映汶公路全线应用相当广泛。

被动防护系统的特点在于: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,消能环的设计和采用使系统的抗冲击能力得到进一步提高。采用模块化安装方式,施工简单方便,工期短,同时可根据崩塌落石的能量大小灵活选择被动网系统的类型和型号,使治理效益最大化,其良好的治理效果完全满足公路抢通、保通要求,甚至可以作为公路边坡地质灾害长期治理方案。

缺点在于:耐久性差,抗腐蚀性、防冲击性较差等。对于易发生大规模变形破坏或崩塌岩体治理效果差。

(3)格宾挡墙的改良应用。格宾挡墙是将符合粒径要求的石料填入具有柔性的铅丝网中达到一定的孔隙率、逐层砌筑的一种新型的柔性挡土构筑物。在灾后道路抢通、保通过程中,通过对格宾挡墙的改良,使其能广泛地应用于抢通、保通以及恢复重建各个阶段。其主要用于边坡防护、路基防冲刷、处治浸水软弱地基等。

与传统防护结构相比,格宾挡墙具有以下显著特点:

1)安全性。格宾挡墙属于柔性结构,即变形结构。此结构会因为拉力因素的发挥而增加它对荷载的抵抗能力;能适应土层性质与土层结合,能很好地适应地基变形;能吸收来自外部的动荷载所产生的能量,具有很好的抗震性能以及抗冲击能力。

2)持久性。网状物因为氧化而产生的腐蚀是一个非常缓慢的过程,它不会比任何其他结构的老化作用来得严重。

3)生态性。格宾挡墙具有天然的透水性,不会隔断生态环境的循环系统,可以导入自然生态环境,结构内可以由里而外地产生植生层,由于植物根系对土壤的加筋作用,因而提高了结构的安全性和耐久性,真正做到结构与周围环境的和谐统一。

4)透水性。格宾挡墙安装后,加护垫后的水头不会增加。同时能够保证天然水体与地下水的自然交换,进一步加强了环保效果,具有自然透水性。

5)整体性。格宾挡墙由独立的单元构成,但同时每个相邻单元间都由钢丝绞合,所以还具有很好的整体性。

6)经济性。格宾挡墙填充料为碎石或卵石,成本较低,不需要排水系统,使用寿命长,且基本无需维护。

同时具备施工简单、材料可就地取材、工期短、造价低等优点。

缺点:结构刚度小,抗弯矩、扭矩及剪切能力差,结构较松散,抗拉能力差,整体性及耐久性较差,其拦挡防护性能及建筑规模受格宾网材料的控制等。

相比之下,传统的防护结构大多采用混凝土结构、浆砌石结构等刚性、半刚性结构,从抗变形性、透水性、防冲刷性等性能上差于格宾挡墙路基,从施工工期上长于前者,施工难度上大于前者,经济和环境效益上不如前者。

格宾挡墙有一定的拦挡作用,对于非大型崩塌堆积体以及坡面泥石流的拦挡有较好的应用效果。由于格宾挡墙具有透水性、防冲刷性好等优点,对于紧邻河道或路肩受水流冲刷路段,道路抢通、保通过程中,可采用格宾挡墙作为路肩,既保证了工期又节约了资金,而且在较长的一段时间内能与更传统的防护结构(大多采用混凝土结构、浆砌石结构等刚性、半刚性结构)取得相同的治理效果。

对于长期受水流浸泡或含水量较大的软弱路基,也可采用格宾挡墙对其进行处治。在保证工期的同时用最实用、最经济的技术方法取得了良好的工程治理效果,具有很好的工程实践和借鉴意义。

3.路基支挡结构

地震造成震区路基支挡结构发生了不同程度损坏,尤其是强震区半填半挖以及高填方路基损坏严重,甚至滑移、破坏;同时路基多依山傍水而建,地震造成灾区河谷地形变化严重,崩滑堆积体发育强烈部位严重压缩河道,改变了河流的水动力条件,受洪水的严重侵蚀,影响公路路基的安全。因此,在抢通、保通阶段,在修复原支挡结构的基础上,除主要采用护面墙、桩板墙、抗滑桩等常用措施外,还采用了混凝土四面体、格宾挡墙等防冲刷结构。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈