SNS主动柔性防护网在路堑高边坡防护中的应用

作者：姚波虎
单位：贵州桥梁工程公司
（一） 引言
SNS(Safety Netting System)柔性防护系统是瑞士布鲁克集团1956年研制成功并投入使用的，它以高强度柔性网(钢丝绳网、环形网、高强度钢丝格栅)作为主要构成部分，并以覆盖(主动防护)和拦截(被动防护)两大基本类型来防治各类坡面崩塌落石、风化剥落等地质灾害和雪崩、岸坡冲刷、爆破飞石、坠物等危害的新型柔性防护系统，该系统技术自1995年引人中国以来，已成功应用于铁路、公路、水电站、矿山和市政工程等坡面防护中，同时取得了很好的防护效果。
（二） 工程概况
贵州省都匀至新寨高速公路改扩建是西南地区出海大通道之一，同时也是贵州省骨架公路“二横二纵四联线”的重要组成路段。该项目为山岭区二级汽车专用公路基础上改建为高速公路，边施工边通车，由于沿线地形起伏较大，山高坡陡，20m以上边坡比比皆是，加上贵州地区潮湿多雨的天气条件，使滑坡、崩塌等地质灾害时有发生，严重影响施工人员、车辆以及行人的生命财产安全以及高速公路的运营安全，采取何种工程防护措施对潜在危害、隐患加以消除以提供一个安全的生活及施工环境就显得尤为重要。
其中都匀至新寨高速公路改扩建9K169+560～+660段路堑边坡平均高50m，坡度1：0．75，坡顶有原施工所造成的细碎裂缝，并有小滑坡段，边坡节理较发育，岩体破碎，局部有坍塌、危石，在采用SNS主动柔性防护网进行坡面防护后基本杜绝安全隐患，完全消除“滚石”、“落石”等现象。
（三）SNS主动柔性防护网的工作原理
SNS主动柔性防护网的工作原理类似于喷锚支护、土钉墙、浆砌护坡等面层护坡体系，以钢丝绳网和高强度钢丝格栅为主的柔性材料覆盖或包裹在需防护的斜坡或危石上，以限制坡面岩土体的风化剥落或破坏以及危岩崩塌，并将落石控制在一定范围内运动，从而实现主动防护的目的。但因其柔性特征使整个网络将局部集中荷载向四周均匀传递以充分发挥整体的防护能力，即局部受载，整体作用，从而使网络能承受较大的荷载并降低对单根锚杆锚固力的要求。
此外，由于系统的开放性，地下水可以自由排泄，避免了由于地下水压力的升高而引起的边坡失稳问题，同时其开放特征给随后实施人工坡面绿化保留了必要的条件，绿色植物能够在其开放的空间上自由生长，植物根系的固土作用与坡面SNS主动柔性防护网在路堑高边坡防护中的应用 防护系统结为一体，从而抑制坡面破坏和水土流失，反过来又保护了地貌和坡面植被，实现最佳的边坡防护和环境保护的目的。
（四） SNS主动柔性防护网施工方法
(1)根据设计图纸测放路基边桩和高程，并用经纬仪和钢尺根据标准网尺寸布置孔位并用红油漆进行标识，施工中注意将异性网尽量设置在边缘，以保证整个坡面的美观。
(2)清除坡面上的孤石、松石及危石后使用手持式风钻或水钻进行钻孔，钻孔过程中使钻杆下倾面与水平面成15。夹角，锚孔略深于锚杆长度。图2 主动柔性防护网构造示意图
(3)注浆并插入锚杆，注浆前首先进行清孔，后注入标号不低于M20，宜用灰砂比1：1～1：1．2、水灰比O．45一O．5O的水泥砂浆或水灰比O．45～O．5O的纯水泥浆，水泥宜用425普通硅酸盐水泥，旋转插入钢绳锚杆后进行二次注浆，以确保浆液饱满，在进行下一道工序前，浆体养护不少于三天，不得对锚杆进行扰动。
(4)安装纵横向支撑绳，张拉紧后两端各用二
至四个(支撑绳长度小于15m时用二个，大于30m时用四个，其间用三个)绳卡与锚杆外露环套固定连接。
(5)安装钢绳网之前对十字卡扣的材质、结构尺寸和钢绳压接工艺进行检测，必须保证钢绳网的抗错动拉力(两根相互交叉的钢丝绳，在交叉结点处用十字卡扣固定后，使其中一根钢丝绳沿受力方向滑出的最大拉力)不得小于5kN，抗脱落拉力(两根相互交叉的钢丝绳，在交叉结点处用十字卡扣固定后，使两根钢丝绳沿其交叉面法线方向发生分离最大拉力)不得小于10kN。
(6)由上至下依次铺设钢绳网并用 8钢绳34缝合，每张钢绳网均用一根长约31m的缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉，缝合绳两端各用两个绳卡与网绳进行固定联结。当设计为双层钢绳网时，以同样方法铺挂第二层钢绳网。图3 SNS主动柔性防护网施工现场
 
（五）SNS主动柔性防护网的技术特点
(1)充分利用了钢丝绳等柔性材料的易铺展性和高防冲击能力，达到局部受力整体承载，避免了局部集中受力而发生破坏。
(2)充分利用了钢丝绳等高强金属材料质轻
和易加工的特点，实现系统部件的轻型化、部件生产的工厂化和积木式部件安装，简单的机具、较短的工期和很少的劳动力即可实现施工安装和维护，从而解决复杂地形条件下传统防护措施施工困难、进展缓慢的难题。
(3)充分利用整个系统的柔性和施工布置的灵活性来最大限度地适应各种复杂的地形地貌环
境，避免或尽可能降低因开挖所造成的环境破坏和对边坡稳定性的危害，以及对其他作业和周边建筑物正常运营的干扰，可以同步或超前于土石方主体开挖工程的施工，即能实现逆作法施工或平行作业。
(4)SNS柔性网为高强度轻型化钢结构系统，便于材料的场内搬运，同时开放性的网状结构，视觉干扰小，保持了坡面原生植被的生长和人工绿化条件，并有利于边坡地下水的自然排泄。
(5)无需大规模开挖，无需大量材料转运，可远离人群施工，对临近公路的正常运营、其他施工作业和过往行人、车辆的干扰极小。
(6)各部件充分利用技术成熟、性价比良好的金属涂层防腐技术，采用热镀锌的钢丝绳和钢丝或锌铝合金涂层钢丝保证了较长的使用寿命，前者一般可达3O～5O年，后者可达上百年，因超载而发生破坏时，一般仅需要更换或修复少量部件。
（六） 结束语
长期以来，在坡面防护处理方面，广大工程技术人员积累了大量经验，建立了以护、顶、锚喷、拦为主，以排水、土石体改良、植被绿化等为辅的工程防治措施，并尤以浆砌片石或喷混凝土护坡、锚固、浆砌片石拦石墙和简易钢结构栅栏等最为常见。然而，由于坡面损害本身的复杂性、随机性和多发性以及地形条件的限制，上述以刚性圬工结构为主的传统措施还不足以经济并有效地解决各种复杂的坡面损害问题，而SNS柔性防护网作为一种简单易行、技术先进、安全可靠、环保效果好、经济合理的坡面防治新技术，本着“以柔克刚”的思想在边坡防护上取得了很好防护效果，势必会得到越来越广泛的应用。