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《柔性防护系统及其工程设计与应用》可供从事边坡地质灾害及其防治工作的科研、设计、管理和施工人员，以及专门从事柔性防护技术及其产品研究与开发的相关人员使用和参考，同时也可供相关高等院校师生参考。
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| 內容簡介： |
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《柔性防护系统及其工程设计与应用》构建了柔性防护系统的理论与技术体系，以边坡加固和落石防护等坡面地质灾害柔性防护系统为主线，系统地阐述了柔性防护系统的作用原理、结构与构件特征、设计选型方法、施工安装与运营维护原则。《柔性防护系统及其工程设计与应用》共十章，前七章主要阐述了坡面地质灾害及其工程防护措施、柔性防护技术的防护理念及其发展历程、柔性防护系统的标准化体系、常用柔性防护系统的基本构成与作用原理、现有定型化柔性防护系统的基本配置、柔性防护工程设计方法及其施工安装与维护原则、柔性防护系统应用中的常见问题等，后三章主要介绍了柔性防护系统在泥石流防护、雪崩防护、安防工程等其他领域的应用及其基本形式，展示了柔性防护技术在不同应用领域的独特优势。《柔性防护系统及其工程设计与应用》在内容和著述方式上综合考虑了理论与实践的结合，重点突出了相关问题的基本原理或原则以及应如何正确应用柔性防护系统的论述，对促进柔性防护技术及其系统产品的进一步发展，规范防护工程的设计与应用都具有重要的指导意义。
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| 目錄：
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序
前言
第1章柔性防护系统概论
1.1柔性防护的对象与方法--从坡面地质灾害及其传统防护措施谈起
1.1.1坡面地质灾害及其危害特征
1.1.2坡面地质灾害的防治
1.1.3坡面地质灾害防治所面临的挑战
1.1.4现有柔性防护系统的防护对象与方法
1.2柔性防护理念及其技术体系
1.2.1柔性防护理念
1.2.2柔性防护技术体系
1.3柔性防护系统的基本概念
1.3.1柔性防护系统的相关术语
1.3.2柔性防护系统分类
第2章柔性防护系统的发展历程
2.1系统主要构件和结构形式的演变
2.1.1概述
2.1.2系统主要构件的演变
2.1.3系统结构形式的演变
2.2柔性防护系统的应用领域
2.2.1雪崩防护
2.2.2落石防护
2.2.3泥石流防护
2.2.4边坡加固
2.2.5安全防护
2.2.6地下巷道与隧道内壁支护
2.3系统研发及其标准化
2.3.1理论与试验研究
2.3.2系统的标准化
第3章柔性防护系统的标准化体系
3.1标准化体系的建立
3.1.1标准化体系的可能形式
3.1.2柔性防护系统标准化体系的适宜形式
3.1.3坡面地质灾害柔性防护系统标准化体系大纲
3.2现有标准化体系及其定型系统
3.2.1拦石网认证指南
3.2.2柔性防护系统的产品标准
3.2.3工程应用技术规范
3.3系统构件及其技术要求
3.3.1构件表述
3.3.2构件特性与系统功能的关系
3.3.3钢丝与钢丝绳及其简单加工构件
3.3.4柔性网
3.3.5消能件
3.3.6钢筋锚杆与锚垫板
3.3.7钢柱及其基座
3.3.8构件防腐
第4章主动防护系统
4.1主动系统的类型与特征
4.1.1主动系统的结构形式与类型
4.1.2主动系统的构成特征
4.1.3主动系统的功能性特征与适用范围
4.2主动系统的结构承载特性
4.2.1力学模型与计算方法
4.2.2计算模型与方法的可靠性验证
4.2.3不同工况条件下主动系统的承载特性
4.2.4主动系统的极限承载状态条件
4.2.5支撑绳的承载特性
4.3浅表层加固的防护作用机理
4.3.1浅表层失稳模式
4.3.2矩阵式锚固系统浅表层加固作用机理及其失效模式
4.3.3梅花形锚固系统浅表层加固作用机理及其失效模式
4.3.4柔性网性能参数的确定
4.3.5锚杆间局部滑动模型的试验验证
4.4孤危石加固的防护作用机理
4.4.1孤危石块体与主动系统间的相互作用
4.4.2孤危石块体加固系统的失效模式及其安全条件
4.4.3大块孤危石块体加固的辅助措施
第5章落石防护系统
5.1被动系统的基本构成与作用原理
5.1.1被动系统的基本构成
5.1.2被动系统的冲击作用原理
5.1.3被动系统的功能性指标--防护能级
5.2被动系统的结构与构件设计
5.2.1钢柱及其基座
5.2.2连接结构与构件
5.2.3柔性网
5.2.4消能件
5.3定型化被动系统及其演进特征
5.3.1被动系统的定型化特征
5.3.2钢丝绳网类被动防护系统（RX系列）
5.3.3单跨式布置的环形网类被动防护系统（RXI系列）
5.3.4多跨式布置的环形网类被动防护系统（RXI A系列）
5.3.5采用U形消能件和链式绞织网的被动防护系统（GBE系列）
5.3.6采用U形消能件和环形网的被动防护系统（RXE系列）
5.3.7低能级被动防护系统
5.4其他类型的落石防护系统
5.4.1围护系统
5.4.2缓冲系统
5.4.3柔性棚洞
第6章边坡柔性防护工程的设计
6.1工程设计的基本方法与流程
6.1.1边坡柔性防护工程设计的基本方法
6.1.2工程设计流程
6.2工程现场条件的调查
6.2.1落石形成条件
6.2.2落石历史
6.2.3落石特征
6.2.4边坡特征
6.2.5施工环境
6.3落石运动分析
6.3.1落石运动特征确定方法的基本类型
6.3.2落石运动的物理力学过程及其模拟方法简述
6.3.3落石运动特征参数的计算机模拟实现
6.4设计选型的基本原则
6.4.1系统类型的选择
6.4.2主动系统的选型
6.4.3被动防护系统的选型
6.5边坡柔性防护工程的设计与检算
6.5.1主动防护系统的工程设计
6.5.2被动防护系统的工程设计
6.6构件的防腐工作寿命
6.6.1大气环境腐蚀性分类
6.6.2热浸镀锌与锌铝合金的防腐能力比较
6.6.3构件防腐工作寿命估算方法
第7章柔性防护系统的施工安装与维护
7.1通用事项与施工安全
7.1.1施工准备
7.1.2施工放线与锚杆定位
7.1.3锚杆作业与绳夹安装
7.1.4施工安全
7.2主动系统的施工安装
7.2.1施工工序与过程控制
7.2.2完工检查与局部完善
7.3被动系统的施工安装
7.3.1关键工序环节的控制
7.3.2完工检查与局部完善
7.4柔性防护系统的维护
7.4.1检查周期与时机
7.4.2日常检查
7.4.3专项检查与评价
7.4.4维护作业的安全
7.5柔性防护系统应用中的常见问题
7.5.1问题的根源
7.5.2设计选型
7.5.3构件质量
7.5.4系统配置
7.5.5施工安装
第8章泥石流与浅表层滑动体拦挡系统
8.1泥石流与浅表层滑动体及其柔性防护系统
8.1.1灾害类型及其主要荷载特征
8.1.2柔性坝的基本构成与分类
8.1.3浅表层滑动体拦挡系统的基本构成与分类
8.2泥石流柔性坝及浅表层滑动体拦挡系统的设计选型与应用
8.2.1柔性坝冲击荷载的确定
8.2.2柔性坝高度的确定
8.2.3浅表层滑动体的冲击荷载
8.2.4泥石流柔性坝的特殊应用
第9章雪崩防护
9.1雪崩灾害简介
9.1.1概述
9.1.2雪崩的特征及其危害性
9.1.3雪崩的发生条件
9.1.4雪崩的控制与防护
9.2雪崩柔性防护系统
9.2.1固雪栅栏
9.2.2拦雪栅栏
9.3固雪栅栏的设计与施工
9.3.1雪崩起始区结构防护指南简介
9.3.2固雪栅栏的设计和施工要点
第10章柔性支护与安防系统
10.1地下矿山及隧道中的柔性防护
10.1.1围岩失稳与支护
10.1.2TECCO网支护系统
10.2柔性安防系统
10.2.1冲撞防护
10.2.2爆炸防护
10.2.3城市安全防护
参考文献
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第1章柔性防护系统概论
本章开宗明义地简述了柔性防护系统的防护对象、防护理念及其基本类型，简单总结了作为柔性防护主要对象的坡面地质灾害及其传统防治措施，同时也给出了本书将采用的一些主要术语说明。尽管相关内容在后续各章节中还会有不同程度的涉及，但通过本章的概览，对大致了解柔性防护系统及其相关技术领域和有选择地深入阅读后续内容都会有帮助。
1.1柔性防护的对象与方法——从坡面地质灾害及其传统防护措施谈起
1.1.1坡面地质灾害及其危害特征
在工程地质和地质灾害防治领域，人们一提到地质灾害或给予了大量研究和关注的地质灾害，通常都是崩塌、滑坡、泥石流这三大地质灾害，并通常简称为“崩、滑、流”。然而，柔性防护系统在地质灾害领域的防护对象并不是一般意义上所说的上述三大地质灾害，而是规模相对较小的或者说是缩小版的“崩、滑、流”，即落石、溜坍或浅表层滑动体、中小型泥石流，并且为了表述方便，将规模较小的崩塌、滑坡和泥石流统称为坡面地质灾害。遗憾的是，即使是对一般意义上的地质灾害，目前仍缺乏统一的、标准的术语或概念，好在从地质灾害的防治这一工程目的来讲，弄清不同地质灾害的孕育和发生机理尤其是其运动和危害特征才是最根本的，而在这方面，尽管迄今还未能从定量上给出任何公认的结果，但在定性认识或描述上是基本统一的。为此，我们必须首先厘清与坡面地质灾害相关的一些基本概念，并简单了解它们的基本特征，详细的发生发展机理和相关理论可参考大量工程地质、地质灾害类论著。
关于地质灾害的概念，国内迄今最权威的定义（尽管是非学术上的，学术上的权威定义目前还不存在）应是我国《地质灾害防治条例》所给出的：由自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。在这一定义中，将地质灾害的自然属性解释为一种地质作用现象，同时也指出只有当这些地质作用具备了危害人民的生命和财产安全这一社会属性时才称其为灾害，这种属性上的区分可以让我们非常清晰地明确地质灾害防治的基本思想：阻止或减缓灾害性地质作用的发生，或者避免或减轻其带来的危害。
关于地质灾害的分类，目前还没有统一的标准和方法，根据所讨论问题的出发点不同而采用不同的分类原则，常见的主要有环境分类法、成因分类法和成灾速度分类法三种分类方式，其中环境分类法与本书的叙述体系相适应，它通常按照灾害发生环境的不同将地质灾害细分为表1.1所示的12类。表1.1常见地质灾害的分类
在表1.1的地质灾害分类中，并不存在坡面地质灾害这一概念，但是，在大量的文献中我们会发现落石、风化剥落、坍塌等这样一些在人们的概念中似乎并不能称其为崩塌、滑坡的术语，并且相关术语还很多，如碎落、掉块、垮塌、溜坍、坍塌、坍滑、坍方、塌方、塌落、塌滑、滑塌等，那么它们应属于哪一类地质灾害呢？事实上，从这些地质作用的发生机制或岩土体的变形破坏原理来讲，它们与大量文献中所论述的崩塌、滑坡并无本质差别，均属于斜坡岩土体运动范畴，人们之所以不把它们与崩塌、滑坡等同起来，其主要原因在于其发生规模或尺度上存在差别，前者在发生规模、影响范围、单次活动所可能带来的危害程度上都无法与后者相比。此外，我们也会发现在大量的边坡上存在浆砌石或喷射混凝土护面、锚杆（长度多在5m以内）这样的边坡防治措施，其结构形式与常用的锚索、抗滑桩等崩塌、滑坡防治结构有着本质的不同，前者在防护或加固能力上与后者不能相提并论，但我们又必须承认后者在应用数量上远不及前者那样广泛，那么这些普遍采用的、人们又不认为它能直接防治崩塌、滑坡的防治措施又是在防治什么地质灾害呢？在人们心目中答案是清楚的，那就是前面所说的相对于崩塌、滑坡来讲规模较小的落石、风化剥落、溜坍等仅涉及坡面或浅表层的斜坡地质灾害。
至此，有必要明确坡面地质灾害这一概念，但真要从地质作用的内在本质上给出一个经得起推敲的定义还很难。因为正如前面所述，从发生机制和原理上讲，上述斜坡地质灾害都是在特定地质条件下主要由岩土体自身重力作用所引起的变形破坏，并无本质差别，而规模和尺度的差别又是一个模糊的相对概念，很难甚至几乎不可能从定量上加以本质的区分。或许，我们不得不从防治措施的不同来给出其定义，从地质灾害的防治角度讲，这可能更具实际意义。
为此，我们把坡面地质灾害定义为：能借助喷射混凝土或浆砌石护面结构、锚杆、柔性防护系统等轻型结构来加以有效防治的斜坡地质灾害。这包括最为常见的落石、浅表层滑动、碎落、坡面水土流失，我们把这几类可称为狭义坡面地质灾害，它们是本书柔性防护系统的主要防护对象，也是论述柔性防护系统时的基础。此外，作为我们所定义的坡面地质灾害，也包括了泥石流这种特殊的斜坡地质灾害，其相关问题将在第8章做简单介绍，其他章节中不再涉及。
1.崩塌
崩塌是指陡崖或陡边坡上的岩土体，在重力作用下突然脱离母体顺坡向下高速运动，并最终堆积在坡脚或沟谷的地质作用现象。崩塌体为土体时一般称为土崩，常见的如黄土崩塌，崩塌体为岩石时一般称为岩崩，潜在的岩崩体一般也称作危岩体。
通常所指的崩塌都是规模大、破坏性大的现象，且习惯上还把规模巨大的称为山体崩塌或山崩。崩塌通常在上部堆载、底部开挖切割或自然侵蚀的逐渐恶化作用后而使岩土体失去原有的平衡时突然发生，具有突发性，一般具有结构或破裂控制特征，发生前常可见有陡倾裂缝发育并张开、贯通，一旦发生便一次完成（一定时期后其后缘可能再次孕育并发生崩塌，但不属于同一崩塌体）。崩塌体在运动过程中通常会散裂为大小不等、零乱无序的块体，在坡脚形成锥状堆积或部分散布于陡崖下的缓坡上，前者常称为崩积体，为岩石时常称为岩堆，后者常称为崩坡积物，并成为后期坡面地质灾害的物质源。对于临空较低的危岩（土）体，其变形破坏与上述的崩塌无本质上的差别，但因其运动距离较小，散裂一般不会很充分，在一定程度上呈有序堆积，根据其发生形式的不同常把这类崩塌分别称为错落或倾倒，而错落或倾倒又是高凌空崩塌发生时的主要启动形式。
崩塌灾害因其规模大、速度高和突发性，破坏性极大，能够毁灭或掩埋沿途或坡脚的一切建筑物，发生在山谷或河谷时，常形成天然的土石坝而形成堰塞湖，阻断河道或影响江面通航。
2.滑坡
滑坡是指岩土体在其重力作用下沿特定的软弱面或软弱带（即滑动面或滑动带）顺坡整体向下滑动的现象。在称谓上也有走山、垮山、地滑、土溜等说法，是各类文献中谈论得最多、研究最为深入、工程建设中最为重视的地质灾害形式，在某种程度上它成了斜坡地质灾害的代名词。
同崩塌一样，滑坡通常也是由坡顶堆载、坡脚开挖或自然侵蚀作用所至，只是因地形地貌和地质条件等的不同而表现出特有的岩土体变形破坏和运动形式。滑坡的发生具有突出的天然软弱面或软弱带控制特征，一般存在明显的发育过程，过程中常伴有滑体开裂、位移和前缘隆起等变形破坏迹象，在一定程度上具有可预测性。
人们常说的滑坡灾害一般都是指规模较大者，通常会摧毁或掩埋其下方的各种建筑物，引起其上侧建筑物的变形、开列或破坏，当滑动直接沿建筑物地基或其下伏岩土体发生时，将导致建筑物的毁灭性破坏。
滑坡的发生有明显的、一般可预测的滑动面或滑动带，滑动体一般维持原状整体移动，发生于陡坡上部时会转化为崩塌。同一滑体的滑动可多次发生，其时间间隔也长短不一，经历长时间后的再次滑动称为古滑坡的复活。滑坡理论研究深入但仍不成熟，易于治理但一般费用较大，有较成熟的治理措施，如抗滑桩、锚索、“砍头压脚”（即推移式滑坡的上部减载和牵引式滑坡的坡脚反压）等。
在学术和工程界，有时对滑坡和崩塌不做区分，但从其变形破坏特征和治理措施存在明显差异考虑，宜对两类灾害予以区别对待，以便针对不同的灾害类型选择相应的治理措施。根据前述特征描述，可将崩塌与滑坡的主要区别列于表1.2。
表1.2崩塌与滑坡的区别与关系
3.落石
落石是单个或多个（群体）岩块在重力和或其他外力作用下脱离母体或离开原位，以自由落体、滑动、滚动、弹跳或它们的某种组合方式顺坡向下运动，最后散集于坡脚或坡面上的一种常见的典型动力地质作用现象。落石的主要来源有两方面，一方面是岩石边坡上因节理裂隙切割、差异风化或卸荷作用等形成的危岩，在裂隙不断发展到一定程度后因重力作用或在某种外力（如裂隙中的水压力、冻胀、冰劈、泥劈和潜蚀作用，地震以及动力设备或爆破振动，树根根劈作用、风吹动树时的杠杆作用，动物活动等）作用而突然失稳脱离母体，另一方面是崩坡积物中的孤石或浮石，在其下侧土体被逐渐掏蚀、上游落石碰撞、动物活动等作用下失去原有平衡而离开原位。人们常说的剥落、掉块均属落石。
落石发生过程中可能因与基岩或其他孤危石的碰撞作用而进一步裂解，也可能因碰撞其运动路径上的其他孤危石而触发新的落石。从发生原理和过程上讲，它和前述崩塌中的岩石崩塌（一般简称岩崩）并无本质区别，但也存在表1.3所列的一些差异。
表1.3落石与崩塌的主要区别
客观上，单次落石活动的规模及其可能带来的危害程度都无法与大规模的崩塌、滑坡相比，导致了过去人们主观上对这种灾害现象的研究、防治技术开发都重视不足，且其存在与发生环境通常极其恶劣，治理起来也非常困难，在传统的防治领域至今未能建立起一套安全、经济、可行的防治技术和设计计算体系。然而，由于落石灾害所特有的高速运动和多发性，在特定区域发生的时间和位置的随机性或难以预测性，及其运动过程的复杂性等特征，其可能造成的危害同样不可低估，是大量山区工程建设中无法回避并必须加以解决的问题。或许，正是传统防治措施面对落石这种特殊地质灾害时的常感无力，才造就和推动了柔性防护技术在近三十年中的快速发展。
落石作为一种典型的坡面动力地质灾害，将作为本书要谈论的坡面地质灾害的最主要形式，在很多情况下我们都会以此为例，这是因为本书所介绍的柔性防护技术尽管可以实现多种灾害的防治，但其最主要的防治对象正在于此，且现有柔性防护技术在斜坡地质灾害防治上的应用也是从它开始，尤其是落石冲击作用下的柔性防护系统响应特性，使其以柔克刚的特征所具有的无与伦比的优势得到最充分的展现。
4.浅表层滑动
与溜坍、塌落类似的各种术语，都是指发生于土质或强风化岩石边坡浅表层、覆盖层或崩坡积层等强度较低的岩土体的局部变形破坏和滑动，其发生多是由于坡脚开挖、坡度过陡所致，并常由水的作用诱发。从发生机制和过程来讲，应属于滑坡或崩塌的范畴，但因其规模范围小，直接破坏性一般也较小，在治理方式上过去也多采用与滑坡、崩塌治理不同的浆砌石护坡、挡土墙、喷浆或喷射混凝土、绿化等较为简单的措施，工程建设时期作为一般性设计来实施，工程运营期多属于养护工作（如公路、铁路边坡养护）范围，因此我们把它同滑坡、崩塌区别开来而纳入坡面地质灾害的范畴，并通称为浅表层滑动。
该类灾害的潜在性一般很难预测，其发生时间和范围也难以预测，这一方面是因其规模小而缺乏明显的预先征兆，另一方面也是由于对大量分布的这类潜在灾害不可能投入足够的人力和财力去进行监测和预报，因此要么在工程建设期对估计可能存在此类问题的边坡均给予预先治理，要么在建成后的运营期间采取灾后治理方式。
第1章柔性防护系统概论
本章开宗明义地简述了柔性防护系统的防护对象、防护理念及其基本类型，简单总结了作为柔性防护主要对象的坡面地质灾害及其传统防治措施，同时也给出了本书将采用的一些主要术语说明。尽管相关内容在后续各章节中还会有不同程度的涉及，但通过本章的概览，对大致了解柔性防护系统及其相关技术领域和有选择地深入阅读后续内容都会有帮助。
1.1柔性防护的对象与方法——从坡面地质灾害及其传统防护措施谈起
1.1.1坡面地质灾害及其危害特征
在工程地质和地质灾害防治领域，人们一提到地质灾害或给予了大量研究和关注的地质灾害，通常都是崩塌、滑坡、泥石流这三大地质灾害，并通常简称为“崩、滑、流”。然而，柔性防护系统在地质灾害领域的防护对象并不是一般意义上所说的上述三大地质灾害，而是规模相对较小的或者说是缩小版的“崩、滑、流”，即落石、溜坍或浅表层滑动体、中小型泥石流，并且为了表述方便，将规模较小的崩塌、滑坡和泥石流统称为坡面地质灾害。遗憾的是，即使是对一般意义上的地质灾害，目前仍缺乏统一
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