DB51 T 2432-2017 公路被动柔性防护网技术规程.pdf

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1、 ICS 93.080 P 66 DB51 四川省地方标准 DB51/T 24322017 公路被动柔性防护网技术规程 2017 - 09 - 19 发布 2017 - 10 - 01 实施 四川省质量技术监督局 发布 DB51/T 24322017 I 目 次 前 言 . . II 1 范围 . . 1 2 规范性引用文件 . . 1 3 总则 . . 1 4 术语和符号 . . 2 5 基本规定 . . 5 6 勘察及评估 . . 7 7 被动柔性 防护网工程设计 . . 9 8 质量检验 . . 20 9 包装、运 输、贮存和安装 . . 20 10 工程验收 . . 22 11 保养和

2、维修 . . 23 附录 A（规范 性附录） 材料性能检验 . 24 附录 B（规范 性附录） 部件性能检验 . 26 附录 C（规范 性附录） 整体性能检验 . 30 DB51/T 24322017 II 前 言 根据川质监函 2014100 号文的要求，编制组认真调查和总结了近年来被动柔性防护网使用中的经 验和出现的问题，吸收了编写单位近年来开展的相关课题和试验研究成果，参考了国内外先进标准，在 广泛征求意见的基础上，制定了本规程。 本规程共包括 11 章和 3 个附录，主要包括总则，术语和符号，基本规定，勘察及评估，被动柔性 防护网工程设计，质量检验，包装、运输、贮存和安装，工程验收，保

3、养和维修，材料性能检验、部件 性能检验、整体性能检验等。整体性能检验参考了欧洲技术认可组织（ EOTA）颁布的 Guideline for European Technical Approval of Falling Rock Protection Kits （ 2012 版） 。 本规程由四川省质量技术监督局审查批准，四川省交通运输厅负责管理，四川省交通运输厅公路规 划勘察设计研究院负责具体技术内容的解释。本规程执行过程中如有意见或建议，请寄送至四川省交通 运输厅公路勘察设计研究院规程日常管理组（地址：成都市武侯祠横街 1 号；邮编： 610041） 。 本规程起草单位： 四川省交通运输厅公

4、路规划勘察设计研究院 西南交通大学 成都奥思特边坡防护有限公司 成都新途科技有限公司 布鲁克（成都）工程有限公司 本规程主要起草人：程 强 、赵世春、余志祥、许 浒、余建华、 刘天翔、齐 欣、洪习成、韦 韬、原振华、 马洪生、吕汉川、杨昌凤、沈钟飞。 本规程主要审查人员：郑 治、冉茂云、何思明、刘宗绪、肖广文、 张一平、兰庭文、张清祥、何赓馀、蒋忠信、康景文。 DB51/T 24322017 1 公路被动柔性防护网技术规程 1 范围 本规程规定了公路被动柔性防护网勘察及评估，设计，包装、运输、贮存和安装，质量检验，工程 验收，保养及维修等。 本规程适用于公路边坡落石灾害防护中采用的被动柔性防护

5、网结构的设计、施工及维护工作。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 700-2006 碳素结构钢 GB 912-2008 碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板和钢带 GB/T 1591-2008 低合金高强度结构钢 GB/T 5223-2014 预应力混凝土用钢丝 GB/T 5976-2006 钢丝绳夹 GB/T 6946-2008 钢丝绳铝合金压制接头 GB/T 13912-2002 金属覆盖层、钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法 GB/

6、T 20118-2006 一般用途钢丝绳 GB/T 20492-2006 锌5%铝混合稀土合金镀层钢丝、钢绞线 GB/T 25854-2010 一般起重用D形和弓形锻造卸扣 GB 50010-2010 混凝土结构设计规范(2015年版) GB 50017-2003 钢结构设计规范 GB 50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范 GB 50330-2013 建筑边坡工程技术规范 GB 50755-2012 钢结构工程施工规范 GB 50086-2015 岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范 JT/T 528-2004 公路边坡柔性防护系统构件 TB/T 3089-2004 铁路沿线斜坡柔

7、性安全防护网 YB/T 5294-2009一般用途低碳钢丝 JTG D30-2015 公路路基设计规范 YB/T 5343-2009 制绳用钢丝 JTG C20-2011 公路工程地质勘察规范 3 总则 3.1 为使被动柔性防护网设计、施工、维护规范化，做到安全适用、技术先进、经济合理，制定本规 程。 DB51/T 24322017 2 3.2 被动柔性防护网工程应坚持因地制宜、保护环境和节约资源的原则，在地质勘察和落石评估分析 的基础上，合理设计、精心施工、勤于养护。 3.3 被动柔性防护网可作为边坡落石防护工程的一部分，与其他工程措施配合使用，也可独立使用， 使用时应充分考虑被动防护网的耐

8、久性和使用年限。 3.4 被动柔性防护网工程勘察、设计、施工及维护除应符合本规程外，尚应符合国家和行业有关标准 的规定。 4 术语和符号 4.1 术语 4.1.1 被动柔性防护网 passive flexible barrier 采用锚杆、立柱、支撑绳和拉锚绳等固定方式将金属柔性网以一定角度安装在坡面上，用以拦截落 石的柔性栅栏式拦挡结构，俗称拦石网，其结构体系通常包含拦截结构、支撑结构、连接结构、耗能装 置、基础五大部分。 4.1.2 极限防护能量 ult imate protective energy 被动柔性防护网能够成功拦截的落石最大冲击动能。 4.1.3 落石弹跳高度 bou nce

9、 height of rockfall 根据落石运动轨迹分析确定的落石距坡面的最大垂直高度。 4.1.4 参考坡面 refe rence slope 沿柔性防护网最大变形量方向的下坡坡面，其坡面角度 应与落石撞击网片前1m位置处的落石轨迹 线方向平行，且允许正负20 的偏差。 4.1.5 有效防护高度 eff ective protective height 沿垂直于参考坡面的方向进行测量，被动柔性防护网中上支撑绳与基座底板连线之间的最小距离。 4.1.6 剩余防护高度 res idual protective height 被动柔性防护网将落石截停后的有效防护高度。 4.1.7 防护等级 p

10、rot ection grade 根据被动柔性防护网结构在防护体系中的作用、保护对象的重要性、结构破坏的危害程度、维护的 难易程度以及经济性等因素，所确定的防护设防等级。 4.1.8 落石 rockfall 在重力或其它外力作用下突然向下坠落或滚落的斜坡上的岩石块体。 4.1.9 落石运动轨迹 mov ement path of rockfall 落石经过坠落、弹跳、滚动或滑动等一种或几种的组合沿着坡面向下快速运动，最后在较平缓的地 带或障碍物附近静止下来的连续空间位移曲线。 DB51/T 24322017 3 4.1.10 支撑绳 s upport rope 用以实现金属柔性网按设计形式铺挂

11、、对金属柔性网起支撑加固作用的钢丝绳。一般根据其布置位 置分为上支撑绳和下支撑绳。 4.1.11 缝合绳 suture rope 金属柔性网之间或金属柔性网与支撑绳之间缝合联结的钢丝绳。 4.1.12 拉锚绳 anchor rope 连接立柱与基础锚杆的钢丝绳，根据其位置和作用的不同分为上拉锚绳、下拉锚绳、侧拉锚绳和中 间加固拉锚绳。 4.1.13 耗能装置 energy d issipating device 配置于支撑绳和拉锚绳等连接结构上的用于吸收冲击能量的装置。 4.1.14 钢丝绳网 wi re rope net 用钢丝绳编制并在交叉节点处连接固定的金属柔性网。 4.1.15 环形网

12、 ring net 用钢丝盘结或缠绕成环，并相互套接而形成的金属柔性网。 4.1.16 立柱 post 支撑钢丝绳和金属柔性网的构件。 4.1.17 基座 base plate 立柱的定位基础板。 4.1.18 钢丝格栅 stee l wire mesh 铺设于钢丝绳网或环形网上表面的用钢丝编织的格栅网。 4.1.19 节点卡扣 cross clip 是一种实现两根钢丝绳交叉节点紧固的特殊扣件。 4.1.20 跨度 span 相邻立柱间的距离。 4.1.21 总体设计 general design 在勘察及评估工作基础上， 针对被动柔性防护网进行的总体性设计， 其内容包括确定极限防护能量、 防

13、护等级、跨度、防护高度，提出材料选用及耐久性要求，提出制作、安装和维护要求等。 4.1.22 结构体系设计 structur e system design 合理确定被动柔性防护网结构体系， 对被动柔性防护网结构进行设计、 计算和试验， 配置结构部件， 明确构造要求。 DB51/T 24322017 4 4.2 符号 4.2.1 作用和作用效应 Ek极限防护能量所对应的最大冲击能量； Tn,max 拦截结构中钢丝网环最大拉力； Tr,max 钢丝绳最大拉力； N立柱轴心压力； Mx， My同一截面处绕 x轴和 y轴的弯矩。 4.2.2 计算指标 dS被动柔性防护网与其所保护区域或建筑物间的顺坡

14、面安全距离； dB防护网在遭受其极限防护能量相应的落石冲击时的最大缓冲位移标准值； F0耗能装置的工作荷载； d单个耗能装置最大变形量； Fst耗能装置静态启动力； Fdt耗能装置动态启动力； Tn拦截结构中基本环链的破断拉力最小值； Tr钢丝绳的最小破断拉力； f钢材的抗弯强度设计值； Ab锚杆体截面面积； Pd锚杆设计锚固力； Fptk普通钢筋或钢丝绳的抗拉设计强度； Lr地层与注浆体间粘结长度； Lg注浆体与锚杆体间粘结长度 frb锚杆锚固体与地层间粘结强度特征值； fb注浆体与锚杆体间粘结强度设计值。几何参数 hb落石弹跳高度； hp有效防护高度； hr剩余防护高度； 落石撞击网片前

15、1m 位置处的轨迹方向与水平面夹角； 参考坡面的坡角； i跨度； A立柱的毛截面面积； Wnx， Wny对 x 轴和 y轴的净截面模量； W1y在弯矩作用平面内较大受压纤维的毛截面模量； d锚杆锚固段段钻孔直径； dg锚杆体材料直径。计算系数及其它 d防护网缓冲位移分项系数； r整体结构中网片的耗能比例系数； s,d整体结构中支撑绳上耗能装置的耗能比例系数； a,d整体结构中网片耗能所占的比例系数； b考虑耗能装置未完全工作的调整系数； DB51/T 24322017 5 m构件承载力储备系数，对于不同构件取值不同； x， y截面塑性发展系数； N Ey钢结构稳定设计计算参数； y构件截面对y

16、轴的长细比； y弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数； K1， K2锚杆锚固体设计安全系数； n锚杆钢筋根数。 5 基本规定 5.1 常用的被动柔性防护网结构的构成如图 3.1 所示，通常由拦截结构、支撑结构、连接结构、耗能 装置和基础五部分组成，一般包含以下部件： a) 拦截结构 金属柔性网； b) 支撑结构 立柱； c) 连接结构 上、下支撑绳，拉锚绳； d) 耗能装置 各类耗能装置，如减压环、U型耗能件等； e) 基础 基座、锚杆。 （a）立面示意 （ b）剖面示意 上支撑绳 下支撑绳 立柱 上拉锚绳 耗能装置 最大 变形 量 基础 网片 锚杆 落石 轨迹 锚杆 上支撑绳 下支撑绳 下拉

17、锚绳 网片 立柱 上拉锚绳 耗能装置 有效防护高度 基础 落石 轨迹 锚杆 锚杆 参考坡面 0 90 -20+20 跨度 上拉锚绳 网片 基座、锚杆 立柱 端跨 端跨 中间跨 上支撑绳 （含耗能装置） 下支撑绳 （含耗能装置） 耗能装置 有效防护高度 侧拉锚绳 下拉锚绳 中间加固拉锚绳 基础 DB51/T 24322017 6 图 5.1 常见被动柔性防护网结构的组成 注： 耗能装置的具体配置依据不同极限防护能量而定。 5.2 被动柔性防护网结构设计时，应根据被保护物的重要性、结构破坏的危害程度、更换维护的难易 程度以及经济性等因素，按表 5.2采用不同的防护等级。 表 5.2 被动柔性防护网

18、结构防护等级表 防护等级 危害程度 性能目标 一级 大 能够实现预期防护要求，除耗能装置外其余系统无损坏，无需处理或仅需 替换耗能装置后即可继续正常工作。 二级 中 能够实现预期防护要求，且系统有损坏，须经修复或替换局部部件后可继 续正常工作 三级 小 基本能实现预期防护要求，系统修复困难 注： 危害程度的确定根据勘察及评估中6.2.3条确定。 5.3 被动柔性防护网设计应包括下列内容： a) 勘察及评估； b) 总体设计； c) 结构体系设计； d) 基础设计。 条文说明： 被动柔性防护网结构属复杂的结构体系， 其结构体系设计需要在大量分析计算基础上通过试验检验 后定型，产品的定型一般由生产

19、厂家完成。设计部门在勘察评估基础上，进行总体设计、基础设计，其 中被动防护网结构的有效防护高度、极限防护能量等，参照市场常用规格选用。 5.4 需对拟防护区域进行崩塌落石等地质灾害的专项调查评估，以确定被动柔性防护网的极限防护能 量、有效防护高度、防护等级等。设计前应进行充分的现场测绘及勘察工作，获取必要的地形剖面和地 质资料，合理确定防护工程布设位置和范围。 5.5 被动柔性防护网结构应根据其防护要求、自然条件及耐久性等要求进行材料选用。 条文说明： 作为长期暴露于山区自然环境中的工程结构，设计时应合理选用材料。防护要求包含防护等级、极 限防护能量和有效防护高度、 防护范围等， 根据防护要求

20、应充分考虑材料的力学性能。 而根据自然条件， 应充分考虑材料的化学性能，如防腐蚀、防火等。 5.6 被动柔性防护网的设计应考虑防护要求、支承条件、制作加工、施工条件及其它特殊情况。 条文说明： 作为一种特殊的工程结构，在设计被动柔性防护网时除了要考虑其使用阶段可能遭受的设计荷载， 还应充分考虑结构构件在制作、运输、安装和使用过程中的不利因素，尤其是山区地形对运输和安装施 工的影响。宜优先采用通用的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量。 5.7 被动柔性防护网设计时，应考虑其可维护性，并设置相应的保养及维护通道以保证关键部位能够 通达。 条文说明： DB51/T 24322017 7 被动

21、柔性防护网的可维护性包括对整体结构及部件的保养和检查、清理被拦截的落石、维修或更换 关键构件等，忽视维护工作将严重影响被动柔性防护网的使用周期和工作性能。因此，必须设置相应的 作业通道以保证上述工作的可实施性。 6 勘察及评估 6.1 勘察 6.1.1 应对边坡开展如下资料收集、调查和测量工作 a) 收集灾害点气象、水文及地震动参数资料； b) 确定被保护物的位置和性质； c) 调查地形地貌特征及边坡区的植被发育情况，尤其是坡面冲沟的位置，地表水在坡面径流、汇 集及排泄状况； d) 调查边坡岩体结构特征，包括边坡岩性及岩性组合、风化卸荷程度，岩体中主要结构面发育情 况及特征，结构面与临空面的空

22、间组合关系等； e) 调查地下水出露的位置，以及和潜在失稳岩体间的关系； f) 调查访问灾害点灾害发育历史，包括发生时间及频率、单次失稳规模、落石运动路径、危害范 围、落石粒径大小等； g) 调查潜在失稳岩土体分布的位置、规模； h) 测绘典型边坡地质剖面，上部超出崩塌源位置，下部超过崩塌落石最远危害范围； i) 测绘被动柔性防护网设计位置剖面图，反映地形起伏和基础地质条件，以合理布置立柱位置。 6.1.2 应对边坡开展如下地质勘察工作： a) 对拟设被动柔性防护网位置区域进行工程地质勘察，查明立柱基础及拉锚杆区工程地质条件， 评估地基稳定性和锚固段岩土体稳定性，获取地基岩土承载力和锚固段岩土

23、体与锚固体摩阻力等参数； b) 立柱基础及锚杆工程地质勘察采用以工程地质调查和坑槽探为主，必要时辅助地质钻探。 6.1.3 高位危岩体难以通达，调查及测量宜采用无人机摄影辅助调查、数码摄影测量、三维激光扫描 等方法。 6.2 评估 6.2.1 分析评估边坡岩土体稳定性，确定潜在失稳岩体位置、失稳破坏模式。 6.2.2 分析评估边坡岩土体失稳频率、单次失稳岩体规模、岩块块体尺寸，分析预测失稳岩土体坡面 运动路径、弹跳高度、危害范围等，分析评估被动柔性防护网的适用性。 6.2.3 根据落石灾害危害对象特点、灾害发生后产生的后果，评估灾害发生后对危害对象的危害程度， 按表 6.2.3划分为大、中、小

24、三个等级。 表 6.2.3 落石危害程度划分表 危害程度 危害对象 危害 大 高速公路和一级公路 二级及二级以下公路中的桥、隧构筑物 桥梁、隧道洞口等构造物受损，路基受损，危害运营安 全 中 二级及二级以下公路 路基受损，危害运营安全 小 临时工程 临时工程受损，不构成人员伤亡 注： 当临时工程中保护对象有较高要求，或临时工程受损可能造成较大人员伤亡和财产损失时，应提高危害程度划 分等级。 DB51/T 24322017 8 6.2.4 对拟设被动柔性防护网位置处的落石冲击动能进行预测，确定落石冲击动能设计值。计算冲击 动能应充分考虑崩塌落石灾害可能的失稳规模和单次失稳块体的数量。 条文说明：

25、 实际崩塌落石灾害，单个块体失稳的情况是比较少的，往往是多个块体滚落，冲击被动网，甚至大 规模岩体失稳。冲击动能设计值计算中，应对潜在失稳岩体规模进行判定，预估单次崩塌灾害可能冲击 被动网块体的数量、方量等，合理确定冲击动能设计值。当预估可能产生大规模岩体失稳灾害时，宜将 被动防护网与其它结构综合使用，或采取其它防治结构。 落石的冲击动能宜采用试验、计算分析等方法确定，也可参考日本坠石对策便览，考虑斜坡坡 度、斜坡岩土性质、植被情况、坡面形态等因素的影响，采用下式计算： () RR S S RR gHmE ) tan 1(1 += 式中： () 0.1) tan 1(1 + S S R R E

26、 落石的冲击动能； R 旋转能量系数，可定为0.1； S 斜坡坡度角； R m 落石的质量； g重力加速度； R H 落石落下的高度； S 等价摩擦系数，可参照下表确定： 表 1 不同边坡类型的 取值 区分 落石以及斜坡的特性 设计使用的 S 从实验中得到的 S 的范围 A 硬岩、圆状：凹凸小、没有树木 0.05 00.1 B 软岩、圆状角状：凹凸中大、没有树木 0.15 0.110.2 C 沙土 崖锥、圆状角状：凹凸小中、没有树木 0.25 0.210.3 D 崖锥 巨大石砾夹杂崖锥、角状：凹凸中大、树木无有 0.35 0.31 6.3 报告编制 DB51/T 24322017 9 6.3.

27、1 勘察报告的编制应充分利用勘察取得的各项地质资料，在综合分析的基础上进行，所依据的原 始资料在使用前均应检查、分析、整理，确认无误。 6.3.2 勘察评估报告主要由文字报告、图件和图表组成。 6.3.3 文字报告主要包括如下内容： a) 项目概况：主要包括拟治理灾害点的工程概况、任务依据、执行标准、勘察评估方法及完成的 工作量、勘察评估过程等； b) 工程地质条件：主要包括地形地貌、地层岩性、地质构造、边坡地质结构及岩土性质、水文地 质条件、主要不良地质现象等； c) 工程地质评估及建议：主要包括边坡稳定性分析评价、潜在失稳破坏模式、潜在失稳岩土体的 稳定性及失稳规模、失稳岩土体运动特征及危

28、害范围、冲击能量预测、防护等级建议、防护网 适宜性评价、防护网布置位置建议、地基持力层选择及岩土参数建议等。 6.3.4 图件和图表：主要包括工程地质平面图、纵剖面图、横剖面图，以及相应的试验测试资料。 6.3.5 针对被动柔性防护网的勘察报告，可与其他边坡防治工程报告合并编制，当无独立勘察报告时， 设计文件中应包含本规程规定勘察评估报告的相关内容。 7 被动柔性防护网工程设计 7.1 一般规定 7.1.1 被动柔性防护网工程设计应在场地调查，进行防护工程初步布置基础上，合理布置并开展基础 工程地质勘察和崩塌落石灾害调查评估，查明被动网基础工程地质条件，分析预测坡面滚石运动轨迹、 冲击能量，评

29、估被动柔性防护网结构的适宜性。 7.1.2 被柔性防护工程总体设计应满足采购、质量检验、施工安装、工程验收和后期维护的需要，设 计文件应包括设计说明和被动柔性防护网布置图等相关图件，一般应包括以下方面的内容： a) 场地工程地质概况，基础工程地质条件，坡面滚石运动轨迹、冲击能量预测结果； b) 被动柔性防护网坡面布置范围和位置； c) 基础工程设计； d) 结构构成与几何尺寸； e) 材料、构件及结构整体技术要求及其检验方法； f) 环境保护； g) 保养和维护要求； h) 施工安装方法及特别要求。 7.1.3 被动柔性防护网结构体系设计应满足加工制造要求， 结构体系设计报告应提供拉锚绳设计拉

30、力、 立柱基础承载力，供锚杆和基础设计使用。 7.1.4 被动柔性防护网工程设计选用的材料或构件应满足防护网承载力相关技术要求，并满足防护工 程设计使用年限的防腐蚀要求。对于尚无现行标准规定试验方法的，设计还宜指定专用试验方法。 7.1.5 被动柔性防护网的结构体系设计，可按本规程 7.3 相关规定进行，也可在已有经验基础上进行 定型设计，并按本规程附录 C 进行整体性能检验。 7.2 总体设计 7.2.1 被动柔性防护网工程总体设计确定防护网布设位置和范围、极限防护能量、有效防护高度等。 7.2.2 在分析预测坡面滚石运动轨迹基础上，结合被保护对象位置和特点，按以下原则布置被动柔性 防护网：

31、 DB51/T 24322017 10 a) 被动柔性防护网宜沿同一高程附近直线延伸布置， 被动防护网的走向两端应向所在高程落石威 胁区域两侧边界外延伸至少 5m10m。 b) 当沿高程延伸线分段平行布置多道被动柔性防护网时， 相邻两道防护网重叠区域应不小于一跨 长度。 c) 支撑结构应避开坡面冲沟等落石危害最严重的区域。 d) 被动柔性防护网与其所保护的区域或建筑物间的顺坡面安全距离应符合下式要求： dS dB d （7.2.2） 式中： dS被动柔性防护网与其所保护区域或建筑物间的顺坡面安全距离(m)； dB防护网在遭受其极限防护能量相应的落石冲击时的最大缓冲位移标准值(m)； d防护网缓

32、冲位移分项系数，一般宜取1.3。 条文说明： 被动柔性防护网的布置方案应由对防护区域的勘察评估报告确定， 坡面冲沟及有明显潜在落石危害 区域的正下方不宜布置支撑结构，以尽量避免立柱被落石直接冲击而导致的系统失效。 被动柔性防护网系统依靠大变形消耗落石冲击动能，但在成功拦截落石情况下，若系统变形过大仍 有可能对被防护物构成威胁，因此在设计时应首先考虑防护系统与被防护物之间的安全距离，同时控制 防护系统最大变形量。 防护网在遭受动能等于其极限设计能量的落石冲击时所发生的最大缓冲位移标准 值可通过有限元计算或冲击定型试验得到。 考虑到被动网冲击变形受布置地形、落石运动轨迹、防护结构安装等离散性因素影

33、响，依据试验统 计结果，设置1.3倍安全系数，考虑这种离散性影响。 7.2.3 被动柔性防护网防护设计极限防护能量应根据防护等级按下式确定。 ku kEE = (7.2.3) 式中： u E 被动柔性防护网设计极限防护能量（kJ）； Ek 落石最大冲击能量（kJ）； k安全系数，防护等级为一级、二级、三级时，分别取1.5、1.2和1.0 7.2.4 被动柔性防护网的跨度宜为 812m。 7.2.5 根据勘察与评估结果，按下式要求确定有效防护高度 hp。 hp hb+D (7.2.5) 式中： hp被动柔性防护网有效防护高度； hb落石弹跳高度； D落石最大长边尺寸，当 D小于1m时，取1m。

34、条文说明： 落石的弹跳高度可采用运动学方法、现场试验方法、经验方法确定。由于落石坡面运动轨迹极为复 杂、弹跳高度受坡面形态、坡面岩土性质、植被等多种因素影响，其分析预测较为困难。 一般来讲边坡高度越大，弹跳高度越大；坡面平顺的边坡，弹跳高度较小，而坡面起伏越大、尤其 是坡面上突起越多，弹跳高度越大。根据日本坠石便览大量试验成果的统计，落下高度60m以下的 普通斜坡形状，弹跳高度几乎都是2m以下；而斜坡上局部有凸起的情况和凹凸多的斜坡，弹跳量也有达 4-5m的(试验边坡最大高度35m)。 DB51/T 24322017 11 常用的被动防护网高度一般有3m，4m，5m，6m，7m。 7.2.6

35、根据被保护工程对象特点及被动柔性防护网在防护体系中的作用， 提出材料选用及耐久性要求， 提出制作、安装和维护要求，提出质量检验和后期维护要求。 7.3 材料 7.3.1 为了保证柔性防护网结构的防护能力，避免出现脆性破坏，应根据结构的极限防护能量、防护 等级、结构布置、连接方式、钢材厚度及工作环境等因素综合考虑，选择合适的钢材牌号和材性。支撑 结构宜采用 Q235、Q345 钢，其质量应分别符合现行国家标准碳素结构钢GB/ T 700-2006 和低合 金高强度结构钢GB/T 1591-2008 的规定。当采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有关标准的规定 和要求。 7.3.2 钢材应具有抗拉强

36、度、伸长率、屈服强度、冷弯试验、冲击韧性和硫、磷含量的合格保证，对 焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。 7.3.3 钢结构的连接材料应符合钢结构设计规范GB50017-2003中的规定。 7.3.4 柱脚锚栓宜采用螺纹钢车丝制作，并应符合钢结构工程施工规范GB50755-2012的规定。 7.3.5 普通钢丝应符合一般用途低碳钢YB/T 5294-2009 的规定，高强预应力钢丝应符合制绳用 钢丝YB/T 5343-2009 的规定。 7.3.6 钢丝绳应符合一般用途钢丝绳GB/T 20118-2006 的规定，其强度不应低于 1770MPa，热镀锌 等级不低于 AB 级。 7.3.7 钢丝绳

37、连接应符合钢丝绳夹GB/T 5976-2006和钢丝绳铝合金压制接头G B/T 6946-2008 的规定。 7.3.8 锚杆材料应根据锚固要求，选择普通钢筋或高强精轧螺纹钢筋。 7.3.9 当采用其他材料时，应分别符合相关材料规范并满足防护等级需求。 7.4 结构体系设计 7.4.1 被动柔性防护网结构体系设计应采用有限元方法进行结构计算分析，各部件和连接节点应满足 承载力及构造要求。 条文说明： 被动柔性防护网结构的设计应基于能量匹配原则，通过整体结构分析明确各部件的耗能、内力和变 形，其基本设计工况为对三跨结构的中跨施加冲击荷载作用，在此基础上，根据不同防护等级，再选择 分别进行承载力校

38、核、变形验算、不同冲击工况及不同冲击位置条件下的设计计算。 7.4.2 结构计算分析所采用的计算模型应包含不少于三跨拦截结构。 条文说明： 在实际工程中，被动柔性防护网的防护范围往往长达几十米甚至数百米长。在对其进行计算、分析 和冲击试验时，应根据实际需求和试验条件等情况减少跨数。经研究表明，当跨数由实际跨数减至五跨 时，冲击跨及边跨中各构件的内力、变形等关键特征参数基本保持一致。而当跨数减至三跨时，上述关 键特征参数将发生变化。 边跨立柱内力和变形、 边跨拉锚绳内力及支撑绳内力将增大， 使设计偏于安全。 而受冲击跨的拉锚绳内力及变形将有所减小， 但变化范围不超过5%。 此外， 参考欧洲技术认

39、可组织 （EOTA） 颁布的Guideline for European Technical Approval of Falling Rock P rotection Kits（2012 版）中冲击试验模型不小于三跨的要求，本规程规定计算及试验模型应不小于三跨。 7.4.3 对于极限防护能量不大于 5000kJ 且需要设置耗能装置的被动防护网， 各部件耗能比例宜满足表 7.4.3。 DB51/T 24322017 12 表 7.4.3 各部件的耗能比例系数 部件 拉锚绳耗能装置 a,d 支撑绳耗能装置 s,d 其他 耗能比例系数 0.2 0.6 0.2 条文说明： 根据大量国内外被动柔性防护网

40、工程的现场调查和试验研究发现， 整体结构和各部件的承载力只是 满足设计要求的基本因素，其关键因素在于各部件的组配方式是否足够合理，即通过承载力、变形设计 及连接、构造措施是否能保证各部件的耗能比例处于合理区间内以促使各部件间充分协同工作。因此， 在设计时应不能轻视设计冲击动能在各部件间的合理匹配关系 。 7.4.4 设计计算时，应考虑不同的落石冲击工况，冲击加载顺序和相应的冲击动能应按照表 7.4.4选 取。 表 7.4.4 落石冲击加载工况及顺序 防护等级 加载顺序 冲击工况 冲击能量 1 中间跨及边跨拦截结构连续两次冲击 1/3设计极限防护能量 2 中间跨及边跨拦截结构单次冲击 设计极限防

41、护能量 一级 3 中间跨及边跨支撑结构直接遭受冲击 1/3设计极限防护能量 1 中间跨拦截结构连续两次冲击 1/3设计极限防护能量 二级、 三级 2 中间跨拦截结构单次冲击 设计极限防护能量 条文说明： 参考欧洲技术认可组织（EOTA）颁布的Guideline fo r European Technical Approval of Falling Rock Protection Kits（2012版）中冲击试验的规定，为了考察被动防护网是否能够承受持续冲击， 并观察被动防护网高度的降低在可接受的数值范围内，保证被动防护网的正常使用，应首先对中间跨连 续进行两次冲击（SEL冲击工况），冲击动能按

42、设计极限防护能量的1/3考虑，在SEL工况冲击过程中， 第一次冲击后从被动防护网中移走冲击试块，在不更换任何的部件的情况下，进行第二次级冲击。两次 连续冲击后，可根据破坏情况仅修理或者更换受损部件，或使用新的被动防护网，然后应对中间跨按设 计极限防护能量的冲击动能进行一次冲击（MEL冲击工况），以考察被动柔性防护网是否满足设计防护 要求。此外，对于不同的防护等级为需考虑不同的加载工况，一级的防护网还应考虑支撑结构直接被冲 击后对整体结构的不利影响。 7.4.5 设计时，要求考虑落石对钢柱的直接冲击作用时，被动柔性防护网结构不应出现体系崩溃。 条文说明： 从既有研究来看，落石直接冲击钢柱时，钢柱

43、常会屈曲并损伤。虽然这种工况发生概率较小，但实 际仍然存在，因此要求设计时应考虑这一不利作用。当考虑这种作用时，允许动柔性防护网结构发生破 坏，但不应出现解体崩溃，且应能实现落石拦截。 7.4.6 被动柔性防护网结构计算分析应符合如下规定： a) 被动柔性防护网结构计算分析应在初始外形与初始应力分布的基础上进行； b) 应考虑拦截结构、支撑结构、连接件的空间协同工作； c) 计算时应采用动力理论，充分考虑落石的动力冲击效应； d) 被动柔性防护网结构的受力分析可采用基于连续化和离散化的理论， 分析时应考虑结构的几何 非线性和材料非线性； DB51/T 24322017 13 e) 支撑结构分析

44、计算时应采用具有压弯特性的空间梁单元； f) 拦截结构可采用索单元、梁单元或桁架单元。基于网片单元的力 位移试验结果，拦截结构可 简化为正交索网或斜交索网； g) 耗能装置应根据其力 位移特性采用相应的分析单元； h) 应考虑连接结构与支撑结构及连接结构与拦截结构间的连接滑移边界关系， 并选用合适单元反 映其实际工作特性； i) 整体结构计算应采用完整再现整个冲击过程的程序， 其技术条件应符合本规程和国家现行有关 标准的要求。 条文说明： 采用有限元计算方法时，选用的计算程序应能满足被动柔性防护网在高速冲击作用下的大变形、大 位移、不均匀连接滑移等强非线性问题的分析要求。 7.4.7 拦截结构

45、中的受力单元内力应满足公式（7.4.7）要求： T n,max T n / m （ 7.4.7） 式中: Tn,max 拦截结构中受力单元最大计算内力； Tn 拦截结构受力单元的试验破断拉力最小值，环形网可按附录B中表B.1取值； m构件承载力储备系数，防护等级为一级时取1.4，防护等级为二级时取1.2，防护等级为三 级时取1.1。 7.4.8 立柱承载力和稳定性，应分别满足公式（7.4.8-1）和（7.4.8-2）的要求： m ny y n f yW M A N （7.4.8-1） 式中: N立柱轴向压力； An立柱设计截面的净截面面积； My同一截面处绕 y轴的弯矩（一般规定 y轴为弱轴）

46、； Wny对 y轴的净截面模量； y截面塑性发展系数，对工字形截面， y=1.20，对箱型截面， y=1.05； m承载力储备系数，防护等级为一级时取1.6，防护等级为二级时取1.4，防护等级为三级 时取1.2。 f钢材的抗弯强度设计值。 f N N yW M A N Ey yy y y 1 8.01 （7.4.8- 2） 式中： NEy参数， () 2 2 1.1 y Ey EA N = ； y构件截面对y轴的长细比； y弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数， 应符合 钢结构设计规范 GB50017中的规定； W1y在弯矩作用平面内较大受压纤维的毛截面模量。 7.4.9 上、下支撑绳、上拉锚绳和侧拉锚绳的承载力，应满足公式