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本文作者：陸世彪江威作者單位：中國人民武裝警察部隊水電第三總隊十一支隊

1工程概況

藏木水電站是雅魯藏布江干流中游桑日至加查峽谷段規(guī)劃5級電站中的第4級，上游銜接街需電站，下游為加查電站。工程施工采用“左岸明渠全年導流、導流及主體工程分三期、基坑全年施工”的方式。一期進行左岸導流明渠的修建;二期進行主河床內(nèi)的大壩、廠房修建;三期完建明渠壩段。

左岸導流明渠工程包括:左岸一期混凝土重力壩(包括1#、2#擋水壩段開挖及部分混凝土澆筑、3#、4#溢流壩段及下游消能設施(與導流明渠結(jié)合)，開挖支護及部分混凝土等工程項目、灌漿廊道開挖、支護、混凝土襯砌等項目。導流明渠布置在左岸兩孔溢流壩內(nèi)，采用全斷面混凝土結(jié)構(gòu)。

明渠邊坡開挖高程為3375～3220m，開挖高差達155m，具有開挖邊坡高陡、工程量大、技術難度較高，需克服高原施工各項難題，為雅魯藏布江上第一座水電站等一系列高原之最，被公認為最具挑戰(zhàn)性的工程之一。

導流明渠自然邊坡高陡，地形完整，無溝谷切割。地表地質(zhì)調(diào)查及勘探揭示，無較大規(guī)模斷層分布，小斷層發(fā)育，屬Ⅲ級結(jié)構(gòu)面，f15:N10°E/SE∠88°，陡傾山內(nèi)，破碎帶的出露寬度為0．3～0．4m，帶內(nèi)為構(gòu)造角礫巖、碎裂巖、斷層泥，地表風化為砂糖狀，地貌上形成負地形，可見延伸長度達320m，出露于壩軸線附近的明渠工程邊坡，應對其實施加強防護措施。開挖后的邊坡坡比為1∶0．3。

坡面巖石為花崗巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，受開挖爆破作業(yè)影響后形成較多的坡面松動危石。

明渠開挖后，出現(xiàn)小規(guī)模崩塌掉塊的可能性較大，往往造成巖體松動，發(fā)生風化剝落，形成巖崩的可能性較大，對下部邊坡開挖施工存在較大的安全隱患，應引起重視并實施必要的支護處理措施。

2SNS柔性被動防護網(wǎng)的原理及技術指標

藏木水電站左岸導流明渠邊坡開挖存在上部開挖施工、下部進行縱向圍堰防滲墻立體交叉施工干擾的問題，為確保邊坡開挖不因滾石或發(fā)生地質(zhì)災害垮塌而對下部縱向圍堰造成安全隱患，對其存在的潛在危害可由適當?shù)墓こ谭雷o措施加以防止。對于邊坡滾石的防護，傳統(tǒng)上常采用以鋼筋石籠擋渣墻等剛性結(jié)構(gòu)抵抗動力沖擊，存在“事倍功半”的弊端;而SNS柔性被動防護結(jié)構(gòu)借用了“以柔克剛”的思想，實現(xiàn)了“事半功倍”的效果。

SNS柔性被動防護網(wǎng)系統(tǒng)主要由鋼柱、鋼繩網(wǎng)、上(下)支撐繩、上拉錨桿、側(cè)拉錨桿、側(cè)拉錨繩等構(gòu)件組成，其技術指標及特性見表1。

3設計參數(shù)的確定

3．1防護網(wǎng)設計位置

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，導流明渠邊坡開挖高程為3375～3220m，前期一期縱向圍堰施工高程為3260m，主要存在威脅的部位為(壩)0+073～(壩)0+225．5?？紤]到該段邊坡地形條件和存在的落石特性，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，擬在高程3300m處設置一道被動防護網(wǎng)，其最大垂直高差達75m。

3．2爆破滾石的運動速度

根據(jù)現(xiàn)場開挖爆破參數(shù)和經(jīng)驗調(diào)查資料，邊坡開挖后，巖體形成的不規(guī)則巖塊多數(shù)體積為0．1～1．2m3，個別體積達2m3以上。其運動速度計算結(jié)果為:（略）。

3．3滾石的沖擊能量計算

根據(jù)查爾斯(Chasles)理論:動能=運動能+滾動能。在這里，采用經(jīng)驗公式:KE=1．2×(1/2)mv2。將上述數(shù)據(jù)代入公式，分別計算得出大、中、小滾石達到設防部位時的沖擊能量:505．43kj、303．26kj、252．72kj。考慮到防護的重點是體積為1m3以上的滾石，結(jié)合今后維護及必要的安全系數(shù)，最終按500kj設防，滿足防護需要。因此，最終決定采用RX－050型柔性被動網(wǎng)實施防護。

3．4RX－050柔性防護網(wǎng)的設計

如圖1所示，本工程擬在(壩)0+073～(壩)0+225．5、高程3300m處設置一道被動防護系統(tǒng)，設計網(wǎng)高為4m;長度為152．5m;防護網(wǎng)型號為DO/8/200;柱距為10m;鋼柱截面為180mm2。

4RX－050柔性防護網(wǎng)施工安裝要點

4．1測量定位

采用測量儀器對防護網(wǎng)鋼柱和錨桿基礎進行測量定位。

4．2基座錨固

(1)基礎開挖:對覆蓋層較薄的地方，當開挖至基巖而尚未達到設計深度時，在基礎的錨孔位置處鉆鑿錨桿孔，待錨桿插入基巖并注漿后方灌注上部基礎混凝土。(2)預埋錨桿并灌注基礎混凝土。對于巖石基礎，應按鉆鑿錨桿孔和錨桿安裝的工藝進行;對于混凝土基礎，也可以在灌注基礎混凝土后鉆孔安裝錨桿施工。(3)將基座套入地腳螺栓并用螺帽擰緊。

4．3鋼柱及上拉錨繩的安裝

(1)將鋼柱順坡向上放置并使鋼柱底部位于基座處。(2)將上拉錨繩的掛環(huán)掛于鋼柱頂端掛座上，然后將拉錨繩的另一端與對應的上拉錨桿環(huán)套連接并用繩卡暫時固定(設置中間加固和下拉繩時，同上拉錨繩一起安裝或待上拉錨繩安裝好后再安裝均可)。(3)將鋼柱緩慢抬起并對準基座，然后將鋼柱底部插入基座中，最后插入連接螺桿并擰緊。(4)通過上拉錨繩并按設計方位調(diào)整好鋼柱的方位，拉緊上拉錨繩并用繩卡固定。

4．4側(cè)拉錨繩的安裝

安裝工藝與上拉錨繩相同，上拉錨繩安裝完畢，再進行側(cè)拉錨繩的安裝。

4．5上下支撐繩的安裝

(1)將第一根上支撐繩的掛環(huán)端暫時固定于端柱(分段安裝時為每一段的起始鋼柱)的底部，然后沿平行于系統(tǒng)走向上調(diào)直支撐繩并放置于基座的下側(cè)，將消能環(huán)調(diào)節(jié)就位(距鋼柱約50cm，同一根支撐繩上每一跨的消能環(huán)相對于鋼柱對稱布置)，然后將支撐繩的掛環(huán)掛于終端鋼柱頂部的掛座上。(2)在第二根鋼柱處，用繩卡將支撐繩固定于掛座的外側(cè)(此時僅用30%的標準堅固力);在第三根鋼柱處，將支撐繩放在掛座內(nèi)側(cè);如此相間安裝支撐繩在基座掛座的外側(cè)和內(nèi)側(cè)，直到本段最后一根鋼柱并向下繞至該鋼柱基座的掛座上，再用繩卡暫時固定。(3)再次調(diào)整消能環(huán)位置，當確定消能環(huán)全部正確就位后拉緊支撐繩并用繩卡固定。(4)第二根上支撐繩與第一根的安裝方法相同，只不過是從第一根支撐繩的最后一根鋼柱向第一根鋼柱的方向安裝而已，且消能環(huán)位于同一跨的另一側(cè)。(5)在距消能環(huán)40cm處用一個繩卡將兩根上部支撐繩相互聯(lián)結(jié)(僅用30%的緊固力)，在同一掛座處形成內(nèi)側(cè)和外側(cè)兩根交錯的雙支撐繩結(jié)構(gòu)。

4．6鋼繩網(wǎng)的安裝

(1)將鋼繩網(wǎng)按組編號，并在鋼柱之間按照對應的位置展開。(2)用一根多余的起吊鋼繩穿過鋼繩網(wǎng)上緣網(wǎng)孔(同一跨內(nèi)兩張網(wǎng)同時起吊)，一端固定在一根臨近鋼柱的頂端，另一端通過另一根鋼柱掛座繞到其基座并暫時固定。(3)用緊繩器將起吊繩拉緊，直到鋼繩網(wǎng)上升到上支撐繩的水平為止，再用多余的繩卡將網(wǎng)與上支撐繩暫時進行松動聯(lián)結(jié)，同時亦可將網(wǎng)與下支撐繩暫時聯(lián)結(jié)以確定縫合時更為安全，此后起吊繩可以松開抽出。(4)將鋼繩網(wǎng)暫時掛到上支撐繩上，并側(cè)向調(diào)整鋼繩位置使之正確。(5)將縫合繩的中間固定在每張網(wǎng)的上緣中點，從中點開始用一半縫合繩分別向左向右將網(wǎng)與支撐繩纏繞在一起，直到跨越鋼繩網(wǎng)下緣中點，使左右側(cè)的縫合繩端頭重疊1m為宜，最后，用繩長將縫合繩與鋼繩網(wǎng)固定在一起，繩長放在離縫合繩末端0．5m的地方。

4．7格柵安裝

(1)將格柵鋪掛在鋼繩網(wǎng)的內(nèi)側(cè)，并疊蓋在鋼繩網(wǎng)上緣，用扎絲固定在網(wǎng)上。(2)格柵底部沿斜坡向上敷設0．2～0．5m，將底部壓緊。(3)每張格柵疊蓋10cm，每m2在網(wǎng)上固定4處。

5結(jié)語

SNS柔性被動網(wǎng)防護系統(tǒng)材料性能穩(wěn)定，安裝方便快捷，施工工藝流程簡單，操作方便，防止邊坡滾石和巖石崩塌效果較好，適宜在開挖成臺階馬道的高陡邊坡上使用。SNS柔性被動網(wǎng)防護系統(tǒng)采用的是一種開放式防護方法，按照設計要求正確組織實施，相對于傳統(tǒng)的全坡面防護方法可以節(jié)約大量資金，降低工程造價，同時又增添了邊坡開挖的整體美感。從SNS柔性被動網(wǎng)防護范圍及效果看，可根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，配合掛鋼筋網(wǎng)噴混凝土、錨桿淺層支護、植草綠化等防護方法，從根本上保證高陡邊坡的穩(wěn)定。從導流明渠左岸邊坡開挖至施工結(jié)束，未發(fā)生一起因邊坡開挖施工造成下部施工人員安全事故的發(fā)生，很大程度上保證了邊坡開挖施工的安全進行。