泥石流柔性拦挡坝施工技术应用.pdf

第 卷第 期红水河 年 月 水利水电泥石流柔性拦挡坝施工技术应用金 哲，杨晓明（中国安能集团第一工程局有限公司，广西 南宁）摘 要：笔者以昌都市芒康县日瓦村至县道 段地质灾害防治项目为例，探讨柔性拦挡坝在泥石流治理中的应用，详细介绍柔性拦截网施工工艺流程及施工方法，并提出施工安全保证措施。结果表明：柔性拦截网施工快捷便利，维护简单，成本低，具有较强的防护能力。该研究成果可为柔性拦截网在滚落石、飞石、泥石流等拦截方面的应用提供借鉴。关键词：柔性拦挡坝；柔性拦截网；泥石流；施工技术中图分类号：；文献标志码：文章编号：（）：开放科学（资源服务）标识码（）：工程概况昌都市芒康县日瓦村至县道 段地质灾害防治项目由中国安能集团第一工程局设计。该项目位于西藏自治区芒康县如美镇境内，项目主要包括绒曲排水洞（长度 ）、绒曲挡水坝（碾压堆石坝，最大坝高 ）、绒曲 号拦挡坝（毛石混凝土重力坝，最大坝高 ）、应急排水斜井（长度 ）。距离工程区最近的干线公路有 国道，国道从绒曲沟口通过，对外交通较为便利。绒曲 号拦挡坝位于绒曲沟。绒曲沟位于澜沧江下游左岸，系澜沧江左岸一级支沟。冲沟弯曲延伸，绒曲沟流域主沟最长，流域面积，平均比降，总体走向为。绒曲沟两岸岸坡呈近对称的 形河谷，岸坡坡度为，沟宽 。绒曲沟流域最高点位于西北侧分水岭处，高程 ，最低点位于绒曲沟汇入澜沧江河口处，高程 ，相对高差 。总体上流域内山坡较陡，坡度多为 左右。绒曲沟流域内居民以从事牧业为主，人类活动对自然影响较小。该区域地形复杂，地势起伏，高差悬殊。河道弯曲多急滩，河谷呈 形，岸壁陡峭，两岸基岩裸露，植被较差，水土流失严重。流域内产沙主要由于区内碎屑岩广泛分布，受岩体风化影响，地表多有残坡积层分布。各沟源头或槽谷 收稿日期：；修回日期：第一作者简介：金 哲（），男（朝鲜族），工程师，主要从事项目管理工作。：。第 期金 哲，杨晓明：泥石流柔性拦挡坝施工技术应用地形地带所分布的松散堆积物，在冰雪融水或突遇暴雨的情况下，随水流汇入河道中。该项目区地处青藏高原，为干湿交替明显的温带、半干旱地区，具有明显的陆地性气候特征。月到 月为雨水季节，月到次年 月为旱季。流域高程分布范围广，自高程 到高程 之间的气候特征随高程变化具有分异性。附近的气象观测站主要为芒康气象观测站，该站与项目区的直线距离为 ，高程 。依据 年芒康气象站的气象数据：年均温度为，其中最高温度为 ，最低温度为 ；常年平均相对湿度为，多年平均降水为，多年平均蒸发量为 （蒸发皿）；多年平均风力 ，最高风力 ，多年最多风向偏北风（、）；年日照时数 ；全年无霜期约 ；在过去的几年里，有 个月的雪深超过 ，从 月到来年 月，都有一定的积雪，最大的雪深是 （月）。该项目处在绒曲沟谷，绒曲主沟道泥石流类别属 或 类（严重程度为严重），沟谷不应或不宜作为工程场地，绒曲作为建设场地适宜性差，若要利用绒曲作为建设场地，则必须采取有效的泥石流防护和截排水工程措施。在实际施工过程中，受建设用地审批的影响，导致绒曲 号拦挡坝（毛石混凝土重力坝）在 年汛前无法正常施工。为保证 年绒曲一期渣场安全运行以及绒曲排水洞防洪度汛安全，设计单位在绒曲沟增设了三道泥石流柔性拦挡坝，高度分别为 、，宽度分别为 、，荷载均为 。有一些学者针对柔性防护系统在力学及工程应用方面开展了研究，本文依托昌都市芒康县日瓦村至县道 段地质灾害防治项目，探索泥石流柔性拦挡坝在工程中的应用，具有较高的科学研究价值。施工总布置 施工供风施工供风采用 油动空压机。施工用水施工区在绒曲沟底，施工供水利用 潜水泵直接在绒曲沟内抽取。施工用电施工用电主要由 柴油发电机提供，用电缆线接至施工部位，机电设备需要接地处理。施工道路）号、号柔性拦挡坝施工道路：沿用现有的人行道路通往绒曲沟底，但现有人行道路过窄，满足不了通行要求，需要对现有道路加宽处理后方可通行；对现有人行道路人工开挖加宽至 修至绒曲沟底后，再沿着绒曲沟底人工修筑 宽的道路到 号、号柔性拦挡坝工作面。）绒曲沟底道路要反复穿越绒曲沟，还需修建 座便桥，利用脚手架、木板和现场的石块搭设宽 、长 的便桥。）号柔性拦挡坝道路：现有施工便道可直接通至工作面。材料供应及材料堆放场 号、号柔性拦挡坝所需拦截网、水泥和砂石骨料由运输车运输至 国道旁边的修理厂平台，再由人工转运至各施工部位。在 号、号柔性拦挡坝工作面平整出一块 的平台作为空压机、拦截网、锚杆、水泥和砂石骨料临时堆放场地。施工技术准备 施工机械和材料用于柔性拦挡坝施工的机械主要有 型手风钻、装载机、注浆泵等大型机械设备。对砂浆、混凝土配合比以及原材料进行试验检测，确保原材料各项参数指标合格。施工现场施工现场的布置主要是对施工区域的场地进行合理布置，并完成临时施工便道的修建。此外，还应做好施工安全的防护措施。施工技术施工技术准备工作主要是按照设计通知单，对交付使用的测量控制点进行详细的测量检测和核对，并完成引设。同时，针对施工技术班组做好安全技术交底工作。施工总体程序柔性拦截网施工总体程序：测量放样风、水、电系统以及材料、机具准备落实施工安全措施岸坡清理锚杆施工钢柱基础开挖及混凝土基础浇筑钢柱与拉锚绳安装纵、横向支撑绳安装格栅网铺挂钢丝绳网铺设并缝合。红水河第 卷 施工工艺及施工方法 测量放样按照设计图纸测量放样，设置明显、牢固的标志。用测量仪器准确放出主要控制点，如上拉锚杆、中间加固锚固基础等，用钢卷尺放样布孔，孔位误差不得大于 。风、水、电系统以及材料、机具准备锚杆从厂家进行订购，最终运输至工作面后，与被动防护网安装所使用的设备、机具共同堆放在施工现场设置的临时堆存物架上，并设成品、材料标识牌。）施工用风。采用 台 油动空压机进行供风，供风管采用直径为 高压钢丝软管引接至工作面。）施工用水。采用 台扬程 、功率 的潜水泵从绒曲沟直接抽水，采用直径为 管直接引接至工作面。）施工用电。采用 台 柴油发电机供电，电缆沿临时便桥规范布置。施工安全措施施工前，人工修建施工临时道路，直至柔性拦挡坝设计位置。临时道路设置内容：警示桩、警示带；斜坡段沿途设置钢管（外径 、壁厚）防护栏，防止施工人员在上、下过程中发生坠落；沟床段设置钢管（外径 、壁厚 ）脚手架临时便桥，桥面铺设跳板（宽 ，厚），单块跳板重量原则上不宜大于 。坡面清理柔性拦截网锚固点位确定后，即采用人工对周边及沿线范围内树木、孤石、危石、杂物等进行清理，清理出的杂物集中堆放在监理工程师指定的堆放点。锚杆施工锚杆布置在稳定岩体中。锚杆孔钻孔采用 型手风钻，成孔直径为 。锚杆施工采用先灌浆后插杆的施工工艺。钻孔完成，经监理工程师验收合格后，进行锚杆孔清理。灌浆采用孔底注浆法，灌注 砂浆。钢柱基座基础开挖及混凝土浇筑测量放出立柱基础位置后，采用人工开挖基础（横向长纵向宽深度 ）。开挖完成后，预埋立柱预埋件，经监理工程师验收合格后，开仓浇筑（二级配）混凝土。钢柱与拉锚绳安装当锚杆砂浆和钢柱基础的混凝土养护时间满，并且在其强度超过了设计强度的 之后，才能开始进行拉锚绳和钢柱的安装工作。钢柱安装完成后，钢柱顶端采用人字形上拉锚绳，绳端用不少于 个绳卡进行固定。纵、横向支撑绳安装安装纵、横向支撑绳，支撑绳张拉紧后两端用与之对应数量的绳卡将其固定。不同长度的支撑绳的两端所用的绳卡数为：当支撑绳的长度在 以内时，两端各用 个绳卡；当长度在 时，两端各用 个绳卡；当长度超过 时，两端各用 个绳卡。纵支撑绳安装时，将纵支撑绳主体部分通过柱顶和基座。支撑绳锚固部分通过支撑绳锚杆的鸡心环，并通过缆索夹具将支撑绳锚固部分临时固定住；排好后，拉紧支撑绳，用夹具固定。安装时，必须保证支撑绳不打结，不缠绕在钢柱顶端。横支撑绳的安装方法同纵支撑绳的。格栅网铺挂）格栅网与支撑绳的连接：格栅网的每个圆环上都有一个吊钩与相应的拉索相连。）格栅网与边柱固定绳的连接：格栅网的每个圆环上都有一个吊钩与侧立柱的锚索相连。）在每跨上、下支撑绳两个并接绳卡之间，用缝合绳将格栅网和两根支撑绳缝合缠绕在一起；在并接绳卡与同侧钢柱之间，用缝合绳仅将格栅网与不带减压装置的一根支撑绳缝合缠绕在一起。）缝合绳两端在格栅网下部中点处应重叠 以上，再把缝合绳的一端卷在一个圆圈上，并用至少两个绳卡进行锁紧。钢丝绳网铺设并缝合钢丝绳网片应该尽可能放置在由支撑绳构成的网片中央，并暂时对钢丝绳网片进行加固。每一张钢丝绳网需要使用一根 的钢丝绳作为缝合绳，从钢丝绳网中点向两侧，分别与支撑绳进行缝合与连接，一直到网块的底部，才能使缝合绳的两端相互重叠，然后使用相应规格的绳卡将缝合绳的两个端头与钢丝绳网固定在一起。钢丝绳缝合方法：用缝合绳可移动的末端将钢丝绳网片边缘与支撑绳及锚杆环以螺线的形式逐个钻孔穿套并拧紧。缝合时，先人工逐孔进行收紧，缝合绳两端均采用两个 的绳卡紧固锁定。安全保证措施 施工设备的安全保证措施）强化对机器设备的安全管理，严格遵守机 第 期金 哲，杨晓明：泥石流柔性拦挡坝施工技术应用器设备的操作安全守则，不违章作业、不擅自更改设备或使用不安全的工具。）加强机械设备的风险和危害管理，以人为目标，对危险部位给人以文字、声音、颜色、光等信息，提醒人们注意安全。）强化设备的维护，保证设备的完好。做好日常的维护保养工作，杜绝设备在疾病状态下或超过使用期限的情况下工作。要强化设备的现场跟踪服务，维护人员要经常到施工现场，对使用的设备进行全面检查，及时解决存在的问题，使设备经常处于良好的工作状况。）机械设备的操作人员必须经过专门的训练，对机械设备的基本特性有一定的了解，并通过考核，持有上岗证才能上岗。在开始工作的时候，一定要小心谨慎，要有自我保护意识并做好正确防护，不可无证操作设备。）提高工作质量，营造安全的工作氛围。制订安全风险预防措施及危险因素的防治计划，并与危险区域保持一定的安全距离。主动改进作业环境，为操作员提供安全舒适的工作环境。）布置空气压缩机时，场地内设排风降温设施，配备适量的灭火器等消防器材，设废油收集沟；在储气容器中，应安装诸如压力表、安全阀、压力调节装置之类的安全设备，并根据国家要求对安全设施进行定期检查和校准。）严格实行设备定人定机制度，岗位操作人员坚持不离设备，把本岗位的设备维护好，并做好相关的记录。运输安全保证措施）所有的车辆都要定期进行维护和保养，使之保持良好的状况，刹车能起作用。不能带故障运转，不能人料混载。）不准超载，不准超宽，不准超高。在装砂过程中确保车辆平稳。）文明行车，不抢道，不违章，在施工区的车速不高于 。）强化对车辆及司机的安全管理，强化对司机的行车安全教育，提升他们的安全行车意识，并做好安全预防措施。）杜绝超速行驶、疲劳驾驶等违法行为，防止发生严重的道路交通事故。）在通行便道上，行人和骡马要保持安全距离；车辆在通过便桥时，要有序逐辆通行。施工材料运输安全措施）场区内的运输道路，对于提供工程特殊服务（如运渣土方、建筑材料等）的临时交通道路，应确保道路地基牢固，坡体稳固。）施工现场道路不得任意挖掘或截断，也不能随便凿挖公路坡脚，以防导致边坡失稳，对正常的通行造成不利的影响。）骡马驮运材料上下高陡边坡时，应做好临边防护，严格控制运输物料的体积、重量，不得危险作业。事先组织专人对临时道路进行清理、检查，确保人员上下安全。高陡边坡作业安全控制措施）对工作区域的斜坡进行仔细的检查，并将斜坡上的危石和其他危险物体清除。）在施工作业面上的一些重要位置，将标示牌和警示牌悬挂在显著的位置，以提醒人们要特别留意。）高空作业人员按规定正确佩戴防尘面具、安全带、安全索、安全帽等必要的个人安全防护用具、用品。正确使用安全带（高挂低用），并将安全索绑挂在较为稳固的物件上（如锚杆）。严禁多人共用一条安全索。禁止从高处向下抛扔建筑材料或工器具，可采用绳索捆系的方式进行上下传递，一定要用绳子将其捆绑好之后才能进行吊装。）所用的高压空气管道，均应按要求进行品质检验，管道破损或接头破损应予以更换。在通风管道的接合处，要有一定数量的螺钉固定，而且要用铅丝将接合处的两端固定好，以免螺钉脱落，造成伤害。结语柔性拦截网防护具有施工快速简便的特点。柔性拦截网系统的大部分构件都是在工厂中标准化地生产，现场安装，因此施工方便，还可以进行分段施工，从而大大降低劳动强度，缩短工期，提升施工效能。柔性护栏在保护环境等方面有着得天独厚的优点，可在不改变原有地貌的情况下，在不同的地形下进行灵活的布局。昌都市芒康县日瓦村至县道 段地质灾害防治项目采用了柔性拦截网，最大程度地保持了原有的地形与植物，有效地解决了目前泥石流治理面临的难题，对提升防洪度汛，尤其是泥石流治理具有重要作用。参考文献：赵雷，邹定富，张丽君，等落石被动柔性防护网冲击力学响应的参数化研究振动与冲击，（）：（下转第 页）红水河第 卷功能的加入将使得无人机巡检技术更加全面和综合。）自主化。未来的无人机巡检技术将会更加自主化，即无须人为干预就能完成任务。例如，可以利用自主飞行技术和避障技术，让无人机自主地执行巡检任务，从而降低人力成本和飞行风险。）安全性。未来的无人机巡检技术将会更加注重无人机的安全性。例如：可以采用更加先进的通信加密技术和防护罩设计，以保护无人机的通信传输安全和飞行安全；同时，在设计无人机时也应考虑到其结构和材料的耐久性和抗干扰能力。未来的无人机巡检技术将会更加智能化、多功能化、自主化和安全化。这些改进将使得无人机巡检技术在提高光伏电站运维效率和降低运维成本方面发挥更大的作用。结语随着光伏电站建设规模的不断扩大，其运维工作也变得越来越重要。而传统的巡检方式存在效率低、安全风险高等问题，因此需要一种新型的巡检方式来提高运维效率和保障安全。无人机巡检技术应运而生，它具有高效、安全、节能等优点，可以对光伏电站进行全面、精准地巡检。本文通过对无人机巡检技术在光伏电站中应用进行研究和分析，总结了其具有的优点和存在的问题，并提出了相应的解决方案。首先，我们认为无人机巡检技术具有显著的优势：无人机可以快速地到达目标区域，利用高清摄像头和红外线探测器等设备对光伏电站进行全面、精准的巡检；同时，无人机还可以避免人员登高作业带来的安全风险，大大提高了巡检的安全性；此外，无人机还可以实现自主飞行，从而降低了人力成本和飞行风险。然而，无人机巡检技术也存在一些问题，如数据处理精度、通信安全性等。为了解决这些问题，我们提出了相应的解决方案，例如：在提高巡检精度方面，可以采用深度学习和图像识别技术来实现数据自动化处理和分析；在保障通信安全和飞行安全方面，可以采用先进的加密技术和防护罩设计。最后，我们认为无人机巡检技术具有广泛的应用前景。未来，随着人工智能技术和自主飞行技术的不断发展，无人机巡检技术将会更加智能化、多功能化、自主化和更具安全性。综上所述，无人机巡检技术是一种高效、安全、节能的新型巡检方式，其应用前景十分广阔。我们期待未来无人机巡检技术不断创新和完善，以满足日益增长的需求和应对挑战。参考文献：王浩，闫号，叶海瑞，等基于无人机的光伏电站智能巡检红外技术，（）：席志鹏，楼卓，李晓霞，等集中式光伏电站巡检无人机视觉定位与导航浙江大学学报（工学版），：（）：李赛无人机快速巡检光伏电站中异常光伏组件的方法太阳能，（）：王家万无人机巡检在荒漠光伏电站中的应用研究太阳能，（）：奚能业光伏电站无人机巡检路径优化杭州：浙江大学，（责任编辑 秦凤荣）（上接第 页）王启灯主动柔性防护网在葫芦门水库边坡防护工程中的应用水利科技，（）：西南交通大学，四川奥思特边坡防护工程有限公司，四川省交通勘察设计研究院有限公司国际领先的坡面地质动力灾害柔性防护系统中国公路，（）：李旭红大管棚超前支护技术在高速公路隧道施工中的应用交通标准化，（）：陈建胜边坡柔性防护技术在岩质边坡工程中的应用江西建材，（）：赵雷，张丽君，余志祥，等泥石流柔性防护系统耦合作用数值模拟防灾减灾工程学报，（）：佚名被动型柔性防护网边坡防护施工方案（）：蒋勇机械伤害事故的原因及预防安全、健康和环境，（）：（责任编辑 秦凤荣）