铁路工程危岩防治技术规程

Q/CR中国铁路总公司企业标准Q/CRXXXX-XXXX_____________________________________铁路工程危岩防治技术规程(征求意见稿)2019-XX-XX发布2019-XX-XX实施_____________________________________中国铁路总公司发布

前言本标准是根据《中国铁路总公司关于印发2018年铁路工程建设标准编制计划的通知》（铁总建设函〔2018〕180号）的要求编制而成。此规范在总结近年来边坡危岩评估与防治实践经验的基础上，结合铁路的特点，规范铁路边坡危岩防治相关定义、分类、评估、整治措施等，提高防治工程勘察、设计、施工技术水平，保证施工质量，特编制此技术标准。本规程共划分为13章，包括总则、术语、基本规定、危岩分类及防治工程级别划分、危岩勘察与评估、清除工程、加固工程、柔性防护网工程、拦挡工程、遮挡工程、排水工程、危岩监测及预警、安全管理与维护。主编单位：中国铁道科学研究院集团有限公司参编单位：中国铁路经济规划研究院有限公司、中铁二院工程集团有限责任公司、中铁第四勘察设计院集团有限公司、中国铁路成都局集团有限公司、中国铁路武汉局集团有限公司、西南交通大学。

目次TOC\o"1-2"\h\z\u1 总则 表12.3.17要求选取，变形明显加大时可在相应部位增加监测点。表STYLEREF3\s12.3.17监测网点布置要求监测等级一级二级监测剖面数量不少于3条不少于1条控制性剖面上地表绝对位移监测点数量不少于3点不少于2点控制性剖面上应力监测点数量不少于1点控制性剖面上深部位移监测点数量不小于1点控制性剖面上地下水位监测点数量不小于1点控制性裂缝相对位移监测点数量不少于3点不少于1点监测资料整理分析监测报告应以时报、日报、旬报、月报、季报或年报等形式提交。每次监测均应有原始记录，及时进行监测数据整理、分析，绘制时程曲线。每个阶段工作结束前，应提交监测报告。监测报告应包括：工程概况、监测依据、监测项目和要求、监测仪器的型号、规格和标定资料、测点布置图、监测指标时程曲线图、监测数据整理、分析和监测结果评述及其它附图附件。资料收集应包括以下主要内容：崩塌类型、边界、规模、空间形态、地层岩性、岩（土）体结构、影响范围、危害对象、变形特征等资料；工作区水文气象、地形地貌、地层岩性、地质构造、新构造运动与地震、水文地质条件等区域地质环境资料；

安全管理与维护管理机构及职能危岩对铁路行车安全威胁较大，铁路运营部门应将沿线危岩处所纳入日常监控管理，加强危岩处所防治及后续维护。铁路工务部门承担危岩及其防治工程安全管理与维护管理工作。应包括检查判识、监控观测、综合整治及后期维护。铁路工务部门应根据地理环境及危岩分布情况合理设置管理维护机构。山区及重丘铁路宜专设危石工区，平原及浅丘铁路可并入检查工区。危石管理维护机构应明确管理职责及管辖范围划分，以有效的检查制度为基础，以足够的专业人员为保障，以足够的整治费用为支撑，探索科学有效的技术手段，逐渐减少、消除危石隐患，确保行车安全。检查与监控搜山扫危是运营铁路危岩安全管理主要的防控手段。山头搜扫宜以危石山头为单位、危岩处所为单元进行模块化检查。山头、危岩实施台账管理，动态更新。危岩检查应按照边坡“五清”原则对岩层、岩性、覆盖层、周边环境、排水径路进行详细检查，并实行检查签认负责制。危石检查方式分为日常检查、专业检查。日常检查采取定期人工徒步检查，检查山体岩体是否有崩塌、坠落隐患，既有防护建筑物是否有损坏或防护效果降低。对人力不能到达的陡峭岩石边坡，可采用目视或借助望远镜进行初步观察，并提报专业检查建议。专业检查借助专业检测机构，采取专业队伍攀爬、无人机航拍等检查，对疑似、确认有变化危岩危石处所重点复核。对检查发现的危石应进行危害程度判识，分类纳入日常监控。对危及行车安全的危石应制定处置方案，进行看守（监护）或监控（监测）并及时整治。对重点危岩处所应按照危岩监测方法及规定开展监控观测，并做好记录。危岩监控应充分利用科技手段，通过危岩体、线路自动监控报警装置对危岩处所及区段实时监控。处置及维护对检查出的危岩，应有计划进行整治消除，逐步减少及消除隐患。不能及时处理的危岩处所及山头，应纳入防洪地点管理，通过设置巡看守等手段确保铁路安全。对危岩防治工程修建的圬工体、柔性网应纳入路基防护设施进行检查管理，对影响防护能力、结构损伤等情况要及时进行维护整治。防治作业安全措施危岩维护及防治属铁路线路上方高空陡坡作业，必须保证施工作业中的行车、人身安全。凡涉及铁路营业线路施工作业，应严格遵守《普速铁路工务安全规则》《高速铁路工务安全规则》等相关规定。对影响行车或设备安全的危石处理必须制定完善的处置方案，并按照规定进行施工方案审批，纳入天窗进行处理。

附录A落石计算分析方法A.0.1落石冲击力可按下列公式计算：垂直向：（A.0.1-1）水平向：（A.0.1-2）（A.0.1-3）式中：qXmax、qYmax—分别为水平向和垂直向最大分布荷载（kPa）；G—落石质量（t）；kn、kt—下垫面法向恢复系数、切向恢复系数，可按表A.0.1取值；λ—拉梅系数（kN/m2），建议取1000；H—落石至碰撞点高度（m）；h—结构缓冲土层厚度（m）；ε—冲击力缓冲土层扩散角（°），按式（A.0.1-3）计算；φ—冲击力缓冲土层内摩擦角（°）；β—冲击力入射角（°）；当落石沿坡面滚动时，冲击力入射角β取坡面与缓冲层顶面相交处切线夹角；当落石沿坡面弹跳时，冲击力入射角β取落石坠入缓冲层时速度方向与缓冲层顶面的夹角。R—落石等效半径高度（m）。表A.0.1下垫面法向恢复系数kn和切向恢复系数kt取值取值来源坡面覆盖层特征及场地描述knkt美国联邦公路CRSP程序极软：以拳击易被打入几英寸0.100.50软：拇指易压入几英寸0.100.55坚实：一般用力下拇指可压入几英寸0.150.65坚硬：拇指易压出痕迹，但需极用力才可压入0.150.70极坚硬：易被拇指指甲划伤0.200.75坚固：难于被拇指指甲划伤0.200.80～0.85极软岩：可被拇指指甲划伤0.150.75较软岩：地质锤尖击打可破碎，易被小刀切削0.150.75软岩：难被小刀切削，可被地质锤击打出浅坑0.200.80中等岩：小刀不能切削，可被地质锤一下击碎0.250.85硬岩：试件需要不止一下才可击碎0.25～0.300.90较硬岩：试件需要多次才能击碎0.25～0.300.90～1.0极硬岩：试件仅能被地质凿切割0.25～0.300.90～1.0Giani,1992基岩裸露0.50.95块石堆积层0.350.85岩屑堆积层0.300.70土层0.250.55A.0.2落石弹跳运动轨迹确定应符合下列规定：1落石弹最大跳高度由下式确定：（A.0.2-1）（A.0.2-2）（A.0.2-3）（A.0.2-4）（A.0.2-5）（A.0.2-6）式中：Hmax—危岩最大弹跳高度（m）；s—危岩弹跳最高点距离起跳点的水平距离（m）；v’i—危岩碰撞坡面后的反弹速度（m/s）；vi—危岩碰撞坡面后的入射速度（m/s）；v0x—危岩脱离母岩后沿x轴的初速度（m/s）；v0y—危岩脱离母岩后沿y轴的初速度（m/s）；g—重力加速度（m/s2）；t—危岩坠落时间（s），由坠落初速度及具体地形按自由落体的公式试算得出；en、et—岩块法向回弹系数与切向回弹系数由表A.0.2-1确定；α—斜坡坡角（°）；β—危岩运动方向与水平面的夹角（°）；θ—危岩反弹方向与坡面的夹角（°）；表A.0.2-1岩块恢复系数碰撞系数地面岩性硬岩软岩硬土普通土松土法向回弹系数en0.400.350.300.260.22切向回弹系数et0.860.840.810.750.652落石最大滚落距离由下式确定：(A.0.2-7)(A.0.2-8)(A.0.2-9)式中：tanφd—滚动摩擦系数，可由式(A.0.2-9)或表A.0.2-2；v’it—危岩碰撞坡面后沿坡面的反弹速度，即初始滚动速度（m/s）；vi—危岩碰撞坡面的入射速度（m/s）；et—岩块切向回弹系数，由表A.0.2-1求得；r—危岩的半径（m）；lr—危岩在坡面的支撑点距离重心在坡面法线方向上的距离（m）；Smax—危岩最大滚动距离（m）。表A.0.2-2岩块滚动摩擦系数坡面特征滚动摩擦系数光滑岩面、混凝土表面0.30～0.60软岩面、强风化硬岩面0.40～0.60堆石堆积坡面0.55～0.70密实碎石堆积坡面、硬土坡面、植被（灌木丛为主）发育0.55～0.85密实碎石堆积坡面、硬土坡面、植被不发育或少量杂草0.50～0.75松散碎石坡面、软土坡面、植被（灌木丛为主）发育0.50～0.85软土坡面、植被不发育或少量杂草0.50～0.85附录B常用主动防护网型号及构成B.0.1常用主动网型号及要求应符合表B.0.1的要求。表B.0.1常用主动网型号及构成类型型号网型其他标准配置搭接点锚式GTST/65Φ25钢筋锚杆及两端应带有爪且长度不应小于320mm、厚度不应小于10mm的菱形锚垫，φ8缝合绳或连接锁扣，φ12边界绳和φ16钢丝绳锚杆GSS2S/250SO/2.2/50φ8缝合绳，φ14边界支撑绳，其他同GTS锚固缝合式GQR2Q/280/4×4φ16钢丝绳锚杆，φ16横向支撑绳和φ12纵向支撑绳，φ8缝合绳GQS2Q/280/4×4SO/2.2/50GAR2DO/08/300/4×4GPS2DO/08/300/4×4SO/2.2/50GPS-HR4/2.2/300/4×4DT/2.0/50×60GPS-FS4/2.2/300/4×4DT/2.0/50×60

附录C柔性金属网顶坡力试验方法C.1一般规定C.1.1通过试验获取柔性金属网破坏时的最大载荷及所对应的变形。C.2设备要求C.2.1荷载发生设备宜采用万能拉力试验机等设备，能施加的最大拉力值至少应为柔性金属网抗顶破力的1.5倍，行程至少应为柔性金属网变形量的1.5倍。需提供匀速的位移和荷载，荷载加载速度不大于10mm/s。C.2.2荷载加载装置应为半椭圆形状，采用钢板或混凝土等耐久性材料制成。表面需平滑，无突起或尖角，固定在其表面上的任何附属设备在试验中不能对试样造成影响。其几何尺寸应满足图C.2.4所示尺寸的要求。C.2.3试样的固定框架宜采用矩形或方形框架，尺寸大小应能满足安装柔性金属网试样及相应连接件要求，四边应留有合理的结构以方便试样固定。柔性金属网试样和固定框架之间连接件的安装空间不应大于试样平均边长的10%。C.2.4试验设备应能直接读取荷载-位移（P-D）曲线。注1：曲率半径为1200mm；注2：最大投影直径为1000mm；注3：边端曲率半径为50mm。图C.2.4 荷载加载装置几何尺寸C.3试样制作C.3.1试样尺寸应为边长3.0m的矩形试样，允许公差为±20%。B.3.2产品中有满足试样尺寸要求的，试样宜直接从产品中随机选取；产品中无满足试样尺寸要求的，应采用与待测产品相同材料和相同工艺，按C.3.1中的尺寸要求执行试样制作，试样中每个网格单元尺寸大小应均匀。C.3.3制作双绞六边形网、格栅网的试样时，有锁边的两个对边应满足C.3.1中尺寸的要求，没有锁边的两个对边应根据试验设备尺寸截取满足要求的尺寸。C.3.4每组试验的试样应为三件。C.4试验方法C.4.1按照图C.4.4-1、C.4.4-2所示，将试样置于固定框架中央的荷载加载装置之上，应确保试样几何中心与荷载加载装置几何中心对齐，固定区域按框架每边的中心线对称。C.4.2采用插销等构件将荷载加载装置和荷载发生设备相连接，调整高度，确保柔性金属网试样所在平面与由固定框架四边所组成的平面平行一致。C.4.3采用扣件、连杆、钢丝绳或者与测试试样结构特性一致的材料将试样四边的网格与固定框架四边固定，注意连接件在试验开始前不应影响试样本身所具有的平面特性。C.4.4试验开始前，应通过连接件将试样张紧，将试样中心的最大挠度值b控制在不大于试样最小边长的20%，尽可能使试样接近参考平面。44注1：1-测试网面；2-张紧装置；3-固定框架；4-参考平面；注2：a-固定区域；b-最大挠度；L-试样长度；注3：a≤0.15×L；b≤0.2×L；L=3000±0.2×3000（mm）。图C.4.4-1 试样安装示意注：1-测试网面；2-加载装置；3-张紧装置。图B.4.4-2顶破力试验安装示例C.4.5以下数据必须在试验时连续测量：加载装置所加载的荷载；相对于参考平面所产生的相对变形；测量曲线通过如下参数表示：PBR——试样破坏时所施加的最大荷载，如果没加载到试样破坏，需执行说明；BR——试样破坏时所对应的变形；柔性金属网安装后自然悬垂最大挠度，测量单位为毫米（mm）；柔性金属网张紧力和顶破力测量单位为千牛（kN）；柔性金属网预紧变形和位移测量单位为毫米（mm）。C.4.6最大挠度值测量可采用钢直尺、钢卷尺直接测量，先测量参考平面到地面的高度，再测量张紧后网面最低点到地面的高度尺寸，两者的差值即为柔性金属网中心最大挠度值。C.4.7由于加载装置可分阶段加载，试验可以中断。C.4.8试验过程中应分阶段记录试验中的数据。C.4.9按C.4.1-C.4.8的方法执行剩余的两组试验。C.5数据处理C.5.1测取开始加载直至试样局部或整体破坏的顶破力及位移，绘制P-D曲线，并以P-D曲线对应的最大拉力作为单件受试试样的抗顶破力测定结果。C.5.2当一组试样中最大抗顶破力或最小抗顶破力与中间值之差小于中间值的10%时，取测定结果的算术平均值作为该组试件的抗顶破力代表值。C.5.3当一组试样中最大抗顶破力或最小抗顶破力与中间值之差超过中间值的10%时，取中间值作为该组试件的抗顶破力代表值。C.5.4当一组试样中最大抗顶破力和最小抗顶破力与中间值之差均超过中间值的15%时，这组试件的抗顶破力不作为评定依据。C.5.5试验过程中的数据应做相应的记录，包括破坏荷载和破坏变形等。C.5.6拍摄试样加载前后的照片资料并保存。

附录D地震荷载计算【条文说明】地震力一般按照惯性力求法进行计算，主要考虑水平向地震力对危岩体的影响，对于基本地震加速度值为0.2g以上，且位于地震断裂带15km范围内的危岩体稳定性计算，宜同时考虑水平向地震荷载和竖向地震荷载的影响。D.0.1水平向地震荷载可按如下公式计算：Qh=αw式中：Qhαw——综合水平地震系数，即αw=αhh∙ξ/gαhh——设计基本地震加速度（m/sξ——折减系数，取值0.25；G——危岩的重量（含地面荷载）（kN/m）；Fa——危岩地震放大系数，低位危岩取1.0，中位危岩取值1.5，高位危岩取值2.0，特高位危岩取值3.0表D.0.1综合水平地震系数表设计基本地震加速度（αh≤0.05g0.1g0.15g0.2g0.3g0.4g综合水平地震系数（αw00.0250.03750.050.0750.10D.0.2竖向地震荷载可按如下公式计算：Qv=Qh式中：Qv——危岩竖向地震荷载（kN/m其余符号同前。

附录E危岩支撑体反力计算E.0.1坠落式危岩体支撑体反力计算应符合下列规定：1对后缘有陡倾裂隙的坠落式危岩支撑体反力计算按式（E.0.1-1）、式（E.0.1-2）计算，选择两种计算结果中的较大值。图E.0.1-1后缘有陡倾裂隙坠落式危岩支撑体反力计算示意图R1=F∙G+QtanR2=FQ=ζe∙G(R=Max⁡(R1式中：F——安全系数；Q——地震力（kN/m）；c——危岩体裂隙面黏聚力标准值（kPa）；φ——危岩体裂隙面摩擦角标准值（°）；a0——危岩体竖向荷载（包括危岩体重力和危岩体上竖向附加荷载）作用点与后缘铅垂面中点的水平距离（m）；b0——危岩体上水平荷载作用点与后缘铅垂面中点的垂直距离（m）；l——既有支挡结构有效支挡力作用点与后缘铅垂面中点的垂直距离（m）；ζ——危岩抗弯力矩计算系数，按折断面形态在1/12～1/6之间取值，当折断面为矩形时取1/6；ζe——地震作用水平系数σk——危岩体抗拉强度标准值（kPa），根据岩石抗拉强度标准值乘以0.20的折算系数确定；2对后缘无陡倾裂隙的坠落式危岩支撑体反力计算按式（E.0.1-5）、式（E.0.1-6）计算，选择两种计算结果中的较大值。图E.0.1-2后缘无陡倾裂隙坠落式危岩支撑体反力计算示意图R1=F∙G+QtanR2=FR=Max⁡(R式中：H0——崩塌体后缘潜在破坏面高度（m其余符号意义同前。E.0.2.倾倒式危岩支撑体反力可按下列公式计算：图E.0.2倾倒式危岩支撑体反力计算示意图危岩体重心在倾覆点之外时：R=F{G∙a+Q∙h0+V[危岩体重心在倾覆点之外时：R=FQ∙h0+VH-hV=12γw∙h式中：H——后缘裂隙上端到未贯通段下端的垂直距离（m）；V——裂隙水压力（kN/m）；γw——水的容重（kN/m3）hw——后缘裂隙充水高度（ma——危岩体重心到倾覆点的水平距离（m）；b——后缘裂隙未贯通段下端到倾覆点之间的水平距离（m）；h0——危岩体重心到倾覆点的垂直距离（mα——危岩体与基座接触面倾角（°），外倾时取正值，内倾时取负值；β——后缘裂隙倾角（°）。

附录F落石冲击力计算F.0.1落石冲击力P可按下列公式计算计算：P=G∙vg∙T=2hC（C=(1-μ)(1+μ)(1式中：G——为落石质量（t）；v——冲击速度（m/s）g——重力加速度T——冲击往复持续时间（s）h——缓冲回填土厚度（m）,可按附录G确定；C——往复波速 μ——回填土的泊松比，经验值见表F.0.1-1； E——回填土弹性模量（kpa），经验值见表F.0.1-2； ρ——回填土密度。表F.0.1-1回填土的泊松比μ土名砂砾碎石砂粉土（黏砂土）粉质黏土（砂黏土）黏土重黏土μ0.12~0.170.17~0.290.21~0.290.30~0.370.36~0.390.4表F.0.1-2回填土的弹性模量E（kPa）土名E（kPa）卵砾石65000~54000碎石65000~29000角砾42000~14000密实中密粗砂土与砾石砂土4800038000中粒砂土4200031000细粒干砂土3600025000硬塑可塑黏土59000~1600016000~4000粉质黏土（砂黏土）39000~1600016000~4000【条文说明】日本道路公团公式根据日本道路协会基于落石自由落体运动冲击力的试验数据及Hertz弹性碰撞理论得出的经验公式，并考虑法向和