SY/T 7040-2021 油气输送管道工程地质灾害防治设计规范.pdf

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SY/T 7040-2021 油气输送管道工程地质灾害防治设计规范.pdf

附录J常用管道允许附加应力國值表

录J常用管道允许附加应力值表

阳光嘉园住宅楼建筑工程施工组织设计表J.0.1常用管道允许附加应力值表

1为使于在执行本规范条支时区别对待,对要求严格程度 不同的用词,说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词米用“必须”,反面词米用“严禁”。 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的 用词: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”。 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采 用“可”。 2本规范中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为: “应符合.··规定”或“应按· ······执行”

1为使于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度 不同的用词,说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词米用“必须”,反面词米用“严禁”。 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的 用词: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”。 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采 用“可”。 2本规范中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为: “应符合…··规定”或“应按· ······执行”

中华人民共和国石油天然气行业标

油气输送管道工程地质灾害防治

油气输送管道工程地质灾害防治 设计规范

《油气输送管道工程地质灾害防治设计规范》SY/T7040 2021,经国家能源局2021年11月16日以第5号公告批准发 布,2022年2月16日起实施。 本规范修订过程中,本规范编制组对我国油气管道工程地 质灾害防治设计、施工及监测现状和特点做了广泛调查研究, 收集、听取了各方面的意见,总结了国内石油天然气行业地质 灾害防治的工程实践经验,同时吸收、借鉴了其他相关行业的 成熟经验和相关标准规定 为便于广大勘察、设计、施工、科研等单位有关人员在使 用本规范时能正确理解和执行条文规定,本规范编制组按章、 节、条顺序编制了本规范的条文说明, 对条文规定的目的、依 据以及执行中需注意的有关事项进行了 说明。但是本条文说明 不具备与规范正文同等的法律效力 仅供使用者作为理解和把 屋规范规定的参考。

《油气输送管道工程地质灾害防治设计规范》SY/T7040 2021,经国家能源局2021年11月16日以第5号公告批准发 布,2022年2月16日起实施。 本规范修订过程中,本规范编制组对我国油气管道工程地 质灾害防治设计、施工及监测现状和特点做了广泛调查研究, 收集、听取了各方面的意见,总结了国内石油天然气行业地质 灾害防治的工程实践经验,同时吸收、借鉴了其他相关行业的 成熟经验和相关标准规定 为便于广大勘察、设计、施工、科研等单位有关人员在使 用本规范时能正确理解和执行条文规定,本规范编制组按章、 节、条顺序编制了本规范的条文说明, 对条文规定的目的、依 据以及执行中需注意的有关事项进行了 说明。但是本条文说明 不具备与规范正文同等的法律效力 仅供使用者作为理解和把 握规范规定的参考。

1.0.1石油天然气管道工程具有特殊性,其地质灾害治理具有 针对性,安全要求高,而地质灾害对油气管道工程建设和运营 安全威胁很大:据国内外文献资料统计,世界范围内地质灾害 所造成的管道安全事故约占10%。基于国内油气管道建设和运 营期地质灾害防治经验教训,油气管道工程地质灾害防治具有 其特殊性和针对性,本规范参考国内其他行业有关标准、规范, 并进行了分析和对比,提出了符合本行业特点的条款。 1.0.2本条明确了本规范的适用范围,主要适用于陆上油气管 道工程经常遇到的崩塌(包括危岩)、滑坡、泥石流和地面塌陷 (岩溶塌陷和采空区塌陷)等地质灾害防治工作,其他油气储运 工程可参照执行。 1.0.3由于地质灾害及治理工程的复杂性,本规范不可能将油 气管道工程地质灾害防治的所有技术问题全部包括进去,所以 从事油气管道工程地质灾害防治的工程人员在进行工作时,除 应执行本规范规定外,尚应参照执行国家相关法律、法规和现 行有关标准、规范

干等。 现行行业标准《油气管道地质灾害风险管理技术规范》SY/T 5828对管道工程地质灾害的类型进行了分类:可分为岩王类灾 害、水力类灾害和构造类灾害。岩土类灾害包括:滑坡、崩塌、 泥石流、地面塌陷、特殊类土(如黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻 土冻胀融沉、盐渍土盐胀溶陷、风蚀沙埋等)等;水力类灾害 包括:坡面水毁、河沟道水毁和合由地水毁:构造类炭害包括: 断层错动、地震等。 2.0.2本规范的崩塌既指崩塌发生现象,也包括危岩体和崩塌 堆积体,但崩塌堆积体应按照滑坡进行设计。 2.0.3本规范的滑坡是指已经发生的滑坡和可能以滑坡形式破 坏的不稳定斜坡或变形体 2.0.6、2.0.7国内工程界一般认为地面塌陷包括岩溶塌陷、采 空区塌陷和黄土塌陷等三种类型。本规范仅涉及岩溶塌陷和采 空区隆

3.0.1地质灾害防治设计应遵循预防为主、防治结合的原则, 原则上油气管道工程选线时不宜使管线直接通过地质灾害体, 对无法避绕且对管线有威胁的地质灾害点一般应一次根治,不 留后患。地质灾害与地质环境关系密切,工程扰动破环环境是 造成地质灾害的诱因,环境保护是防止地质灾害发生的必要条 件;当地质灾害不可避免时,应采取合理的综合治理方案和有 效的治理工程措施。 3.0.3防治工程等级是制定设计方案的依据之一,其一般根据 工程的重要性和工程失效后果确定。对于油气输送管道工程而 言,其工程重要性均为重要,因此,本规范仅采用工程失效后 果划分防治工程等级。 管道工程失效后果分级参照高后果区等级划分,高后果区 等级综合考虑了管径、设计压力、 中线两侧200m或潜在影响半 径内人口数、有无特定场所等, 具体按照现行国家标准《油气 输送管道完整性管理规范》GB 32167 相关规定执行。 3.0.4地质灾害的发育、发展本身就是一个动态的过程,管道 工程从可研选线、勘察、设计、施工是一个周期性的工程,地 质灾害的可变性需要防治工程设计者们随时调整方案,更好地 冶理灾害。本条依据防治工程等级综合考虑地质灾害的可变性 及其危害程度,规定了地质灾害防治宜采用动态法设计。 动态设计法是本规范地质灾害防治设计的基本原则,施工 图设计采用动态设计法时,应提出对施工方案的特殊要求和监 则的要求,应掌握施工现场的地质状况、施工情况和变形、应 力监测的反馈信息,并根据实际地质情况和监测信息对原设计 故出校核、修改和补充。当地质勘察参数难以准确确定、设计

理论和方法带有经验性和类比性时,根据施工中反馈的信息和 监控资料完善设计,是一种客观求实、准确安全的设计方法, 可以达到以下效果: 1避免勘察结论失误。山区地质情况复杂、多变,受多种 因素制约,地质勘察资料准确性的保证率较低,勘察主要结论 失误造成边坡工程失败的现象不乏其例。因此规定地质情况复 杂的一级边坡在施工开挖中补充施工勘察工作,收集地质资料, 查对核实原地质勘察结论。这样可有效避免勘察结论失误而造 成工程事故。在有专门审查制度的地区,场地和边坡勘察报告 应含有审查合格书。 2设计者掌握施工开挖反映的真实地质特征、滑坡变形 量、应力测定值等,对原设计作校核和补充、完善设计,确保 工程安全,设计合理。 3边坡变形和应力监测资料是加快施工速度或排危应急抢 险,确保工程安全施工的重要依据。 4有利于积累工程经验,总结和发展边坡工程支护技术。 3.0.5地质灾害防治设计应依据油气管道主体工程布置、地质 灾害危险性评价、专项调查、 工程勘察成果开展工作,并取得 施工技术、设备性能、施工经验和施工条 条件等资料,为设计提 供参考。有条件时还应取得类似地质灾害工程治理经验。 3.0.6油气管道工程地质灾害防治工程可起到水工保护、水土 保持的作用,而其他专业设计方案也会影响地质灾害防治方案 实施,所以各相关专业应充分结合,确保各专业形成最优的综 合设计方案,可降低工程成本,实现最佳经济效益。 3.0.7本条规定了支挡防护类工程结构设计的一般要求。 1支挡结构在各种工程荷载组合下,必须符合强度、稳定 性及耐久性的要求。 2针对勘察行业长期存在的问题,由于勘察资料成果不明 致使施工开挖后不得已而变更设计,而更有甚者,在没有勘察 资料的情况下进行模糊设计。因击本款强调必须探明工程地质

区广泛分布的岩石地基,其变形常常是在接近破坏 时还没有达到正常使用限值,况且承载能力验算与 变形验算是两项独立的工作,承载能力验算并不代 替变形验算,因而不能把“地基承载力还有潜力可 挖,但地基变形已达到或超过正常使用限值”作为 不采用地基极限承载力标准值概念的理由。对岩土 水平承裁力和错固体抗拨承裁力也是如此。 3)采用极限承载力进行承载能力验算才能对支挡结构 的安全度有一个大的把握,并能对不同重要性等 级的支挡结构区分安全度。 4)对支挡结构构件与岩土接触部位的计算,如果一部 分采用允许应力法(如地基承载验算和单桩承载验 算),另一部分采用单一安全系数法(如锚杆锚固体 承载),就会造成极限承载力和承载力特征值并存的 局面,增加了设计人员混淆出错的机会。 5)承载力特征值的概念实质上是容许应力,而将容许 应力称为承载力特征值是不恰当的,这是因为: 方面,标准值包括了特征值 (除特征值之外,标准 值还包括标定值、公称值和名义值,地质体的标准 值通常只涉及特征值和公称值,特征值是统计值, 公称值是经验值):另一方面,涉及材料强度的标准 值应以极限状态下的试验数据为基本数据。由此可 见,承载力特征值这一术语既混滑了标准值与特征 值的关系,也模糊了涉及材料强度的标准值的概念, 它既不是特征值,也不属于标准值,并且概括不了 实际存在的公称值 锚杆锚筋锚固长度计算与锚筋截面面积计算不属于支挡 牛与岩土接触部位的计算,而属于支挡结构构件本身内 本应采用分项系数法,但因下列两方面原因采用单 放法:

1)为使安全度不下降,采用分项系数法时需引人工作 条件系数,这使得计算方法不符合分项系数法的概 念;但如果取消工作条件系数,又会使得锚杆锚筋 安全度显著降低。 2)锚杆锚固段长度需取由锚筋与砂浆黏结强度决定的 锚固段长度和砂浆与岩土体黏结强度决定的锚固段 长度的天值,同是锚固段长度,一个(由锚筋与砂 浆黏结强度决定的锚固段长度)用分项系数法(用 荷载设计值和强度设计值),一个(由砂浆与岩土 体黏结强度决定的锚固段长度)用单一安全系数法 (用荷载标准值和强度标准值),容易混淆。 用单一安全系数法时,荷载和强度均应是标准值。如果 方面采用荷载标准值并引入杆体抗拉安全系数和抗拔安全系数, 另一方面叉采用锚筋抗拉强度设计值、镭筋与砂浆黏结强度设 计值。这种做法既不是分项系数法也不是单一安全系数法,也 与岩土体与砂浆黏结强度验算方式不一致。 为此,本规范采用单一安全系数法,即采用荷载标准值、 锚筋抗拉强度标准值、锚筋与砂浆黏结强度标准值,并引人杆 本抗拉安全系数和抗拔安全系数。 3.0.9为统一地质灾害防治工程所用水泥、钢材、水、混凝土、 钢筋、生石灰、砂、卵石、碎石、石材、预应力钢绞线及防腐、 防护网等材料的技术要求,根据施工实际情况及有关规范,本 条对上述材料做了明确的规定。 3.0.10本条为新增条文,对管道地质灾害监测做出若干规定 要求管道地质灾害监测应在风险评估的基础上进行。 3.0.11本条为新增条文。地质灾害应急抢险是在地质灾害险情 紧急时的应对之策。地质灾害应急抢险工程勘察和设计无法像 一般的地质灾害防治工程勘察和设计那样按部就班进行,为给 地质灾害应急抢险工程设计提供指导原则,本规范根据以往经 验,对地质灾害应急抢险工程设计做出若干规定。

3.0.12科技创新是国家所倡导的,随着新材料、新技术、新工 艺的不断涌现,应鼓励勘察、设计等各方积极研究地质灾害防 治新技术、新方法,以降低工程成本和施工难度,但应经充分 论证和试验后方可实施。

4崩塌4.1 一般规定4.1.1本条规定了崩防治方案设计原则。崩塌多发生在60°~70°的斜坡上。按照失稳形式及崩塌体的规模、范围、大小可分为剥落、坠石和崩落等几类,根据资料统计,剥落的块度较小,块度大于0.5m者占25%以下,产生剥落的岩石山坡一般在30°~40°;坠落的块度较大,块度大于0.5m者占50%~70%,山坡角在30°~40°;崩落的块度更大,块度大于0.5m者占75%以上,山坡角多大于40°。治理时可根据失稳形式及块体大小选择合适的方案。由于管线线位具有一定的灵活性,故崩塌治理思路一般是通过绕避、深埋、被动缓冲的方法可大大减少崩塌的危害,如果不能满足才考虑主动支护。最优的治理方案是施工简单容易、成本最低、效果最优。1绕避地质灾害是管线防治地质灾害首要选择,通过线路绕避可大大减少管道沿线的地质灾害的威胁,尤其是一些大型、复杂、治理代价高的灾害点,当管道必须通过崩塌落石区时,应首先考虑加大埋深的方式避免落石冲击力对管道的威胁。2管道深理无法完全消除威胁时,可通过在管道上设置缓冲层或被动拦挡工程来降低落石冲击力,减轻落石炭害。针对崩塌落石频率高、崩塌落石单体规模不大的情况,可采用防护棚洞治理措施。3对零星危岩或被动防护难以满足安全需求时,宜结合清除危岩或采取主动防护措施:防治朋塌体倾倒破坏,宜采用岩腔嵌补或支顶,崩塌体上部锚索锚杆加固,封闭崩塌体顶部裂一 127 —

隙,防治崩塌体坠落破环,置采用岩腔嵌补或支顶:防治崩璟 体剥落破坏,可采用浅层加固措施,如喷混凝土、锚杆挂网喷 昆凝王:防治崩塌体错落破坏,宜采用清方减载、岩腔嵌补或 支顶,崩塌体上部锚索锚杆加固。 4.1.2本条强调了保证施工条件地质灾害防治方案的可实施性, 因此在崩塌危岩防治设计时尚应根据施工工况、治理措施实施 后复核危岩体的稳定状态。 对于本规范附录A危岩崩塌的稳定性分析,需要通过定性 分析和定量计算来综合判定。定性分析主要是通过控制危岩的 结构面的分析。定量计算则是根据危岩失稳模式,建立模型来 进行工况计算,而得到危岩稳定性系数。稳定性分析应包括: 1危岩的定性分析主要根据地形、危岩体结构面产状采用 赤平投影分析,分析危岩的失稳模式和做出稳定性的定性分析。 2根据危岩失稳的模式建立危岩失稳模型进行稳定性计算。 3岩体的物理力学参数根据取样试验获得的测试成果经过 统计分析确定,结构面的参数宜通过试验测试获得。 4危岩裂隙的充水高度根据结构面的张开和贯通情况来设 定,一般可按1/3以上至全充水来考虑。 5按危岩稳定性系数判定危岩的稳定状态时,当危岩稳定 性系数F小于设计安全系数F时,说明危岩的稳定性不满足安 全要求,应对崩塌和管道防护进行工程处治。 4.1.3崩塌防治工程主要考虑天然、暴雨和地震三种工况, 重需考虑基岩裂隙水压力。 由于不同类型失稳模式其力学作用模式差异较大,故其安 全系数的差异较大,但整体上是随着勘察精度的提高、工程重 要性的调高而提高安全系数的取值。

4.1.4本条提出崩塌防治设计荷载要求

1因为危岩体重度用于稳定性分析,建议取标准值。 2危岩体设计计算中,危岩裂隙水压力计算应符合本规范岩 质含裂隙水滑坡的计算,当危岩体脱离母体则不考虑裂隙水影响。

4.2.1管道通过崩塌落石区时,当管道可以形成较大埋深,但 不能完全消除落石冲击力时,可配合采用铺填缓冲层,通过填 筑缓冲层降低落石对管道的冲击力。缓冲层的作用是增加落石 中击力在土体中的扩散进而降低落石对管道的冲击力,但在地 面以上铺填土体不宜过高且必须保证整体稳定。崩物体的冲 击力按可能出现的单个大块落石的质量进行计算。单个落石石 快的质量应根据调查确定,并了解母岩节理裂缝切割情况,考 虑崩物体滚动时,经碰撞而变小的可能。 4.2.2落石冲击力主要由落石速度和其在缓冲层中的击人深度 快定。这里计算的模型为被动拦挡工程缓冲层的冲击力,单独 采用深埋措施时可采用此公式核算其安全性。冲击力在缓冲填 土层中的扩散角由地基压力扩散角确定,与发挥缓冲作用的填 料的性质及落石形状有关。被动拦挡辅以缓冲层时应考虑冲击 力P作用到缓冲土层的扩散角,可考虑为35°,以扩散角达到 构造物上的宽度而确定冲击力的分布。 缓冲层计算简图如图1

4.2.3本条规定了缓冲层结构要求

4.2.3本条规定了缓冲层结构要求。 1~5规定了缓冲层结构要求。缓冲层起到的是传力缓冲作 书,故其整体应比较密实且用细颗粒为主的主体填筑,尤其在 接近管道的部位,不能使用大颗粒的块碎石,以免在落石冲击 下对管道造成损害。缓冲层在地面以上通过斜坡可以分解落石 冲击时的速度进而降低对管道的冲击力。 6根据近年来国主部门的地质炭害防治经验,为了保护缓 中层的使用时间,缓冲层顶应设计保护层,保护层可采用浆码 片(块)石,厚度不宜小于0.5m。 依据《崩塌与落石》(胡厚田,1989)给出经验公式,路堑 边坡上危石的崩落距离应符合公式(1)的规定,危岩的崩落距 离见表1。

4.3.1被动拦挡工程宜平行管道轴线布置在管道与崩塌体之间 下方地形较缓、落石弹跳高度较低、速度较低且坡体稳定的坡 段。因为被动拦挡措施高度所限,当崩塌块石能量高、弹跳高 变天时,不采用被动拦挡措施。被动拦挡措施应同时满足挡 截落石的冲击能和弹跳高度的要求,当落石块径较大或落石冲 击能量较大时,宜设置多级拦挡措施。参照《崩塌与落石》(胡 享田,1989)推荐崩塌落石速度、弹跳高度等计算方法:危岩 坠落失稳基本呈落体运动或偶尔与坡面接触,其冲击能大体等 千危岩的势能,根据危岩体的势能可计算出危岩落地时的速度 和冲击能。对滚动和弹跳的运动危岩,则需要计算出在不同坡 段的速度、冲击能力和弹跳高度。根据落石不同坡面的形状选 用不同公式计算落石运动速度及弹跳高度。崩塌失稳后根据不 同的失稳模式和地形会有不同的运动特征,对于坠落式危岩其 大体类似于落体运动定律,而对于在坡面弹跳滚动的石块,其 运动特征比较复杂,不同的坡型有不同的特征。这里主要根据 H·M·罗依尼什维里教授提出的计算公式进行落石在不同坡段 上的运动速度及弹跳高度计算。 1近直线型山坡危岩失稳, 坠落块石沿山坡运动时的计算 速度应按下列公式计算

式中:V 一坠落块石沿山坡运动时的计算速度(m/s); H一石块的坠落高度(m); 重力加速度(m/s); 山坡坡度角():

石块沿山坡运动所受一切有关因素综合影响的阻力 特性系数,按表2所列公式计算; 山坡综合系数; 计算速度系数。

表2阻力特性系数K值计算公式表

注:K值计算公式可用于有下列情况的山坡: α≥45°基岩外露的山坡 a=35°~45基岩外露,局部有草和稀疏灌木的山坡; a=30°~35有草,稀疏灌木,局部基岩外露的山坡; α=25°~30°有草, 稀疏灌木的山坡。 2失稳块石沿折线型山坡运动, 其中缓坡的坡度角α< 0°,陡坡段坡度角α≤60° 坡段长 度超过10m,相邻坡段 约坡度角相差5°以上。 最高 个坡段坡 角的速度应按公式(2) 十算,其余坡段的终端速度应按公式(5)计算。

3多线段型山坡,其中上部为陡峻山坡,坡度a>60° 高度超过10m,下部坡段坡度较缓。块石自陡坡上坠落至坡膨 时的速度的计算公式同公式(2)。石块自坡脚向前运动的反 射切线分速度V(o) 按下式计算:

式中:1一石块冲击到坡面上的瞬间摩擦系数,可按表3取值。

表3瞬问摩擦系数入取值表

4落石在斜坡坡面的垂直弹跳最大的弹跳高度可按下列公 式计算:

式中: l 落石最大弹跳高度(m); hmx—落石在斜坡面的最大垂直弹跳高度(m); V 石块落至0点时的反射速度(m/s),使用该坡段的 落石初始速度值; β石块反射速度方向与纵坐标间的夹角(°)。 5崩落块石冲击能量可按下式计算:

=mv = 0.6mv

对直接坠落到地面的岩块则可不考虑滚动能部分。 落石的大小对其运动能量有很大的影响,由于落石在到达 工程部位前可能会解体,故落石的体积根据危岩体的体积和历 史上崩落危岩在管线防治工程部位堆积的粒径来综合取值。 4.3.2被动防护网作为一 种柔性防护工程,采用锚杆、钢柱、 支撑绳和拉锚绳等固定方式将金属柔性网以一定的角度安装在 坡面上,形成栅栏形式的拦石网,从而实现对落石和泥石流体 中固体物质拦截的一种防护网,简称被动网。被动网的防护能 级一般为150kJ~2000kJ。 具有减压环的被动网根据其防护能 量、结构形式和特征分为RX、 CX三类,不具有减压环的 则分为RXI、AXI、CXI [三类。其中RX (RXI)使用最为普遍, 网高一般为3m~5m。 被动防护网因其占地少,施工快,在铁路、公路系统使用 较多,中缅管道建设中也起到了很好的防护效果,保证了施工 安全。

4.3.3本条规定了拦石墙工程设计原则。

1根据铁路系统经验,拦石墙适用于坡度25°~35°,且 由于拦石墙施工材料进场及占地较大,因此应具有一定宽度的 暖冲平台。另外一般在拦石墙后设有落石槽。由于其设置在坡 地上,故要求坡体平缓且稳定,一般不宜布设在30°以上的坡 体上。

2~5拦石墙与落石槽宜配合使用,设置位置可根据地 形在横断面上合理布置。落石槽的槽深和底宽可通过现场调查 成试验确定,分别再加0.5m和1.0m安全值,使拦截的落石不 因滚动或弹跳而越出槽外。拦石墙墙背应设缓冲层,缓冲层的 设置可以有效分解落石冲击力,在保证厚度和稳定性的前提下, 不宜过缓,以免落石从落石槽内翻越。 拦石墙应按挡土墙设计,墙背压力考虑崩冲击荷载的影 向。拦石墙应采用水泥砂浆码片石修筑。在有足够的用地宽度 成横坡小于30°的缓坡地带,可用拦石堤代替拦石墙,拦石堤 顶宽为2m~3m,迎石坡面宜采用坡度为1:0.75的干码片石 铺砌。

4.3.4本条为新增条文人民医院住院大楼工程施工组织设计,规定了棚洞设计的一

1棚洞作为一种被动防护结构,其主要作用是对崩塌后的 落石、滚石进行拦截和排导,避免滚石和落石直接危害被保护 对象。对于埋地管道本身而言,其并不适用,但主要应用于伴 行路等管道工程的附属设施。主要适用条件是崩塌落石频率高、 崩塌落石单体规模不大情况下,对于单体 体规模巨大且高位发育, 破坏后冲击力巨大情况应配合其他措施 (如事先清除、锚固等) 共同治理。 4拱形棚洞、墙式棚洞整体稳定性好、刚度大及结构受力 较好,且对地基承载力要求不高,适应于崩塌落石量较大,地 基承载力较低地段;钢架式棚洞、柱式棚洞、悬臂式棚洞整体 稳定性差、刚度较小,适用坡面落石量少、地基承载力高、非 抗震地区。

4.4.1主动防护工程是在危岩区上施加主动防护而提高危岩稳 定、减少落石;目前主要分为锚固和主动柔性网工程两大类。 本规范涉及的主动防护工程包括主动柔性防护网、锚杆锚固、 坡面清理危岩、岩体封闭等,

锚杆锚固工程由于其能提供较大的支护力,故主要针对块 体大、完整性较好的危岩,而对于岩体破碎、数量大的危岩通 过主动网则可以起到护坡和一定的围护作用,限制崩塌运动。 两种工程手段也可搭配使用

4.4.2本条规定了封填和支顶工程设计的原则,

1当危岩体底部出现明显岩腔等缺陷时,宜采用充填措 施。路堑边坡上的成层岩体因岩性不同,抵抗风化的能力也不 司,往往在边坡上形成深浅不同的凹陷。天长日久,凹陷较深 处的岩体就形成上部突出的危岩。此类情况可采用浆砌片石或 混凝土嵌补,以便对危岩进行加固处理。 2支顶和封填工程顶部与危岩体接触部位,宜采用膨胀水 泥砂浆或混凝土,墙柱的底部基础宜设置成内倾或台阶状。 3裂缝封填可以减少水的人渗和风化作用,对砂浆封填裂 缝,由于裂缝的形态和展布不确定,注浆将造成较大的侧向压 力,故不宜使用压力注浆,同时对深大的裂缝还需要考虑注浆 过程中危岩受浆体侧压力的稳定性。 黏土封填主要适用于宽度较大但深度不大的土层裂缝,为保 证黏土层不因为沉陷而失去封闭的作用, 必须保证回填的质量。 4崖面凹腔过高, 墙、柱支顶难以实施时,可采用钢筋混 凝土挑梁进行支顶。

危岩清除工作顺序需要根据危岩的失稳形式和结构特征确 定SPM_平安金融中心项目_施工管理阶段_底板方案12底板钢结构预埋施工方案_20111008.pdf,避免在清除中造成危岩体突然失稳。采用自上而下、由表 及里、从十分破碎到比较破碎的清除方式,目的是从稳定性很 差到稳定性较差地逐一清除破碎的危岩体。 清理危岩主要为人工清除,因为爆破能量难以控制、岩体 结构复杂,而爆破比较容易造成较大范围或新的危岩,故一般 不宜采用。 对采用爆破均需要进行专门的设计评价,分析爆破的范围 对危岩及母岩的影响程度,确定危岩爆破的方式和药量。 危岩清除中对体积较大、位置较高的危岩体,均可能由于 青理时造成落石掉落,故需要做好下方的缓冲和防护工程,尤 其是下方已经存在不能移动的保护对象时,必须保证施工落石 不造成安全事故。 4.4.4锚杆(索)设计主要依据危岩所需要的支护力,其自由 段长度由危岩体厚度或卸荷破碎带厚度决定,而锚固段长度则 通过锚杆设计锚固力计算得出,具体设计参见滑坡治理中锚杆 工程设计。 1锚杆(索)应进行专项勘察,查清卸荷裂隙带深度,进 行锚固力、锚固长度及锚杆结构设计计算。 2危岩体锚固深度应按照伸入主控裂隙面计算,伸人主控 裂隙面不小于5.0m。 4.4.5主动防护网应包括锚杆、支撑绳、钢绳网、格栅网、缝 合线等。支撑绳、钢绳网、格栅网、缝合线等属于构造要求, 结合设计选型符合材料要求即可。主动网的主要特征构成分为 钢丝绳网、钢丝格栅和高强度钢丝格栅三类。前两者通过钢丝 电锚杆和支撑绳固定方式,后者通过钢筋(可施加预应力)和 钢丝绳锚杆(有边沿支撑绳时采用)、锚垫板及必要时的边沿支 撑绳等固定方式,将作为系统特征构成的柔性网覆盖在有潜在 地质灾害的坡面上,从而实现其防护目的。 1 适用于主动防护网的坡面,地形起伏大小决定了防护区

域面积的准确程度,一般地防护区域应超出需治理区域边界以 外不小于2m,设计防护面积应根据坡面起伏情况确定。根据以 生工程实践教训,实际的防护面积采用设计计算的防护网面积 时,常常不能完全覆盖需防护的范围,这里明确按设计防护面 积乘上1.05~1.10的系数作为实际防护面积。 2主动防护网的锚固锚杆应包括系统锚杆和随机锚杆,系 充锚杆应接防护单元格、纵横尚支撑绳交叉点位置布置,防护 网悬空区域面积不应超过5m。保证防护网紧贴地面。系统锚杆 无法保证悬空面积要求时,应增设随机锚杆以保证防护网紧贴 地面。 3防护网锚固锚杆孔位宜设在地表低洼处,锚杆直径不应 小于Φ12mm,锚杆长度宜为2m~3m,系统锚杆锚固深度不 宜小于1.5m,随机锚杆锚固深度不宜小于1.0m。上沿系统锚杆 方向宜与水平面成30°向下布置;其余系统锚杆方向宜与坡面 垂直,且应与水平面夹角不小于15°。 锚杆设计成2m~3m的短锚杆,是为了方便施工,同时 降低工程造价。单根锚杆抗拔力为50kN~80kN,这对于自重 较大的危岩防治是不够的,但斜坡稳定系统在开发时采用了以 钢丝绳制作的柔性锚杆,系统安装时支撑绳与锚杆环进行穿接 在抵抗危岩运动时,锚杆头在一定的空间范围内可以自由位移, 有效地避免了锚杆头应力集中而容易破坏的现象。同时,钢绳 网上受到的力会通过纵、横向支撑绳向周边的多个锚杆传递, 分摊到各锚杆上的拉拔力就降低了很多,此时对于单根段锚杆 而言,抗拔力就足够了,即斜坡稳定系统的“群锚效应”。另有 很多研究表明,锚杆的锚固长度超过3m时,对锚杆抗拨力的提 升作用极小。另外,当坡体存在个别突元的巨石时,应单独锚 适设计。 主动网的锚杆为系统锚杆,一股采用钢丝绳锚杆,长度2m 3m。对于部分主动网需要对危岩提供较多支护力时,可采用单 独设计的加强锚杆,其设计按锚杆的设计要求进行。

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