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【摘 要】目前高速铁路、公路对沿线环境的保护无论从设计还是施工都给予了高度的重视,尤其在高路堑开挖地段,边坡的防护形式多种多样,但无论哪种防护形式,在保证通车营运安全的前提下,都要求与周围的环境协调一致。文中通过实例,探讨了SNS系统在上边坡防护工程的应用。
【关键词】SNS系统;边坡防护;应用
前言:
SNS(SafetyNettingSystem)系统是瑞士布鲁克集团独家拥有的,以钢丝绳网作为主要构成部分并以拦截(被动防护)和覆盖(主动防护)两大基本类型来防治爆破飞石、风化剥落、崩塌落石和岸坡冲刷等斜坡坡面地质灾害的柔性安全防护系统产品和技术。
一、SNS边坡防护系统优势
1、SNS系统具有施工便捷、占用场地小、工期短和劳动力少的特点。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。
2、SNS系统充分利用柔性材料的易铺展性和高防冲击能力。该系统利用金属网材料质量较轻的特点来实现积木式和轻型化的安装,能最大限度地适应各种复杂的地形地貌环境。
3、SNS系统通过开发和大量的现场试验,形成了系统化技术。通过定型部件的工厂化生产,实现系统的标准化,便于工程质量控制和工程量的准确计量。
4、SNS系统所采用的材料进行过防腐处理,可以保证防护系统的使用年限,一般可达30~50年。
5、SNS系统充分利用系统的开放性来减小系统的视觉干扰,保护原有植被及其生长条件,并给实施人工绿化提供了可能,将工程治理与环境保护改造融为一体。
二、SNS柔性防护系统
1、SNS柔性防护的概念、类型和特点
SNS柔性防护系统是利用钢绳网作为主要构成部件来防止崩塌落石危害的柔性安全防护系统。其与圬工结构的传统方法主要区别在于系统本身具有的柔性和高强度,更适用于抗击集中荷载和高冲击荷载。此外,系统设置后的视觉干扰较小,可最大限度地维持原始地貌和植被,同时可进行人工绿化,其在美化环境方面的社会效益是其他方法无法比拟的。SNS系统属主动防护系统,是通过锚杆和支撑绳固定的方式将钢绳网覆盖在有潜在崩塌落石灾害的坡面上,从而通过阻止崩塌落石发生或限制崩岩运动范围来实现防止崩塌落石危害的目的。根据太旧高速公路边坡的岩层条件和潜在落石特征,宜选用SNS主动防护系统对边坡进行防护。
2、SNS主动防护系统的原理
SNS柔性主动防护系统按主要构成部件固定方式可分为钢丝绳网、普通钢丝格栅(常称铁丝格栅)和TECCO高强度钢丝格栅三类。前两者通过钢丝绳锚杆或支撑绳固定方式,后者通过钢筋(可施加预应力)或钢丝绳锚杆(有边沿支撑绳时采用)、专用锚垫板以及必要时的边沿支撑绳等固定方式。
SNS柔性主动防护系统常用于坡面崩塌、危岩、落石、风化剥落、溜坍或塌落类地质灾害的加固防护。其明显特征是采用系统锚杆固定,并根据柔性网的不同,分别通过支撑绳和缝合张拉(钢丝绳网和铁丝格栅)或预应力锚杆(TECCO一65格栅)来对柔性网部分实现预张,从而对整个边坡形成连续支撑。其预张拉作业使系统尽可能地紧贴坡面并形成抑制局部岩土体移动或在发生局部位移或破坏后将其裹缚(滞留)原位附近的预应力,从而实现其主动防护(加固)功能。该系统在施工工艺上为确保其尽可能紧贴坡面,锚杆孔口应开凿凹坑孔口(由于系统布置的灵活性,常可在允许范围内利用天然低凹位置设置锚杆)。
SNS系统因其柔性特征能将局部集中荷载向四周均匀传递以充分发挥整个系统的防护能力,即局部受载、整体作用,从而使系统能承受较大的荷载并降低单根锚杆的锚固力要求。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。该系统还能防止边坡遭受进一步的风化剥蚀,对坡面形态特征无特殊要求,不破坏和改变坡面原有地貌形态和植被生长条件,其开放特征给今后有条件并需要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目的。
三、SNS系统在边坡防护工程的应用
1、防护方案的设计
SNS柔性主动防护系统是通过锚杆和支撑绳对各网块施加预张力,使各网块在坡面上张紧后对坡面危岩落石施以一定的预紧压力,从而提高危岩的稳定性,阻止危岩落石的发生。该系统主要由柔性钢绳锚杆、支撑绳和钢绳网构成。SNS骨架由纵横交错并依次预张拉的口16支撑绳构成,为4.5mx4.5m的正方形标准模式(为节省材料,局部边界采用4.5mx2.5m)。在其网格内铺设一张4mx4m(或4mx2m)的DO/08/300型钢绳网,每张钢绳网与四周支撑绳间用口8缝合绳缝合连接并进行第二次预张拉。该预张拉工艺能使系统对坡面施以一定的法向预紧压力,从而提高表层土体的稳定性,抑制危巖体的移动。该系统各构成部分在每一独立的防护区域内为一相互联系、共同作用的整体,一旦坡面岩土体发生局部变形或位移,则系统将不是以局部而是以整体的形式发挥作用。
太旧高速公路K335+940~K336+050段右侧、K336+900~K337段右侧、K346+840~K346+890段左侧、K350+200~K350+300段左侧、K354+020~K354+134段左侧、K359+800~K359+912段右侧、K340+664~K340+752段右侧、K379+380~K379+475段右侧等十多段高边坡均采用了SNS柔性防护系统进行护坡。
2、施工特点
SNS柔性防护系统的优点是施工便捷、占用场地小、施工周期短,对地形的适应性比较强,可以安装在坡面任何需要的位置。太旧高速公路的数十段上边坡采用了SNS柔性主动防护系统,经过汛期暴雨的冲刷,采用SNS柔性防护系统防护的边坡完好如初,未发生任何崩塌落石,防护效果较为显著。 3、施工安装技术要求
SNS柔性主动防护系统的施工安装要求按以下步骤进行:
(1)对坡面防护区域的松土、浮石及将要发生碎落危石进行清除。
(2)从防护区域下沿中部开始向上部和两侧放线测量,确定锚杆孔位,并在每一孔位处凿一深度不小于锚杆外露环套长度的凹坑。本工程取凹坑直径为20cm、深15cm。
(3)按设计深度(本工程中为3m~5m)钻锚杆孔并清除孔内粉尘。孔深比设计锚杆长5cm以上,孔径不小于口45。
(4)注浆并插入锚杆。采用标号不低于M20的水泥砂浆,宜选用灰砂比为l:1—1:1.2、水灰比为0.45—0.50的水泥砂浆,水泥宜选用425#普通硅酸盐水泥,优先选用粒径不大于3mm的中细砂,确保浆液饱满,在进行下一道工序前注浆体养护时间不少于3d。
(5)安装纵横向支撑绳,张拉紧后两端各用两个绳卡与锚杆外露环套固定连接。
(6)从上向下铺挂格栅网,格栅网间重叠宽度不小于5cm,将两张格栅网缝合。格栅网与支撑绳间用口1.2铁丝按1m的间距进行扎结。
(7)从上向下铺设钢绳网并缝合,缝合绳为口8钢绳,每张钢绳网均用一根长33.5m的缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉,缝合绳的两端各用两个绳卡进行固定连结:
(8)用口1.2的铁丝将钢绳网和格栅网相互扎结,扎结点的纵横间距为1.0m左右。
结束语
SNS柔性防护系统充分利用了柔性材料的易铺展性和高防冲击能力,便于工程质量控制,并充分利用了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開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。同时充分利用系统的开放性来减小系统的视觉干扰和保护原有植被及其生长条件给实施人工绿化提供了可能,以便充分利用植被根系的护坡加固作用和绿色植物的环境绿化美化功能,将工程治理与环境保护融为一体。
参考文献:
[1]钟太展,唐锦阳.SNS钢绳网在广砚高速公路高陡边坡段防护中的应用[J].铁道建筑.2008(11)
[2]李学荣.SNS柔性防护系统在危岩边坡中的应用[J].长沙大学学报.2007(02)[3]刘长伟.高边坡SNS柔性防护网施工关键技术[J].山西建筑.2007(18)
[4]刘哲峰.SNS柔性防护系统在保阜高速公路中的设计选型[J].交通世界(建养.机械).2007(07)
【关键词】SNS系统;边坡防护;应用
前言:
SNS(SafetyNettingSystem)系统是瑞士布鲁克集团独家拥有的,以钢丝绳网作为主要构成部分并以拦截(被动防护)和覆盖(主动防护)两大基本类型来防治爆破飞石、风化剥落、崩塌落石和岸坡冲刷等斜坡坡面地质灾害的柔性安全防护系统产品和技术。
一、SNS边坡防护系统优势
1、SNS系统具有施工便捷、占用场地小、工期短和劳动力少的特点。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。
2、SNS系统充分利用柔性材料的易铺展性和高防冲击能力。该系统利用金属网材料质量较轻的特点来实现积木式和轻型化的安装,能最大限度地适应各种复杂的地形地貌环境。
3、SNS系统通过开发和大量的现场试验,形成了系统化技术。通过定型部件的工厂化生产,实现系统的标准化,便于工程质量控制和工程量的准确计量。
4、SNS系统所采用的材料进行过防腐处理,可以保证防护系统的使用年限,一般可达30~50年。
5、SNS系统充分利用系统的开放性来减小系统的视觉干扰,保护原有植被及其生长条件,并给实施人工绿化提供了可能,将工程治理与环境保护改造融为一体。
二、SNS柔性防护系统
1、SNS柔性防护的概念、类型和特点
SNS柔性防护系统是利用钢绳网作为主要构成部件来防止崩塌落石危害的柔性安全防护系统。其与圬工结构的传统方法主要区别在于系统本身具有的柔性和高强度,更适用于抗击集中荷载和高冲击荷载。此外,系统设置后的视觉干扰较小,可最大限度地维持原始地貌和植被,同时可进行人工绿化,其在美化环境方面的社会效益是其他方法无法比拟的。SNS系统属主动防护系统,是通过锚杆和支撑绳固定的方式将钢绳网覆盖在有潜在崩塌落石灾害的坡面上,从而通过阻止崩塌落石发生或限制崩岩运动范围来实现防止崩塌落石危害的目的。根据太旧高速公路边坡的岩层条件和潜在落石特征,宜选用SNS主动防护系统对边坡进行防护。
2、SNS主动防护系统的原理
SNS柔性主动防护系统按主要构成部件固定方式可分为钢丝绳网、普通钢丝格栅(常称铁丝格栅)和TECCO高强度钢丝格栅三类。前两者通过钢丝绳锚杆或支撑绳固定方式,后者通过钢筋(可施加预应力)或钢丝绳锚杆(有边沿支撑绳时采用)、专用锚垫板以及必要时的边沿支撑绳等固定方式。
SNS柔性主动防护系统常用于坡面崩塌、危岩、落石、风化剥落、溜坍或塌落类地质灾害的加固防护。其明显特征是采用系统锚杆固定,并根据柔性网的不同,分别通过支撑绳和缝合张拉(钢丝绳网和铁丝格栅)或预应力锚杆(TECCO一65格栅)来对柔性网部分实现预张,从而对整个边坡形成连续支撑。其预张拉作业使系统尽可能地紧贴坡面并形成抑制局部岩土体移动或在发生局部位移或破坏后将其裹缚(滞留)原位附近的预应力,从而实现其主动防护(加固)功能。该系统在施工工艺上为确保其尽可能紧贴坡面,锚杆孔口应开凿凹坑孔口(由于系统布置的灵活性,常可在允许范围内利用天然低凹位置设置锚杆)。
SNS系统因其柔性特征能将局部集中荷载向四周均匀传递以充分发挥整个系统的防护能力,即局部受载、整体作用,从而使系统能承受较大的荷载并降低单根锚杆的锚固力要求。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。该系统还能防止边坡遭受进一步的风化剥蚀,对坡面形态特征无特殊要求,不破坏和改变坡面原有地貌形态和植被生长条件,其开放特征给今后有条件并需要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目的。
三、SNS系统在边坡防护工程的应用
1、防护方案的设计
SNS柔性主动防护系统是通过锚杆和支撑绳对各网块施加预张力,使各网块在坡面上张紧后对坡面危岩落石施以一定的预紧压力,从而提高危岩的稳定性,阻止危岩落石的发生。该系统主要由柔性钢绳锚杆、支撑绳和钢绳网构成。SNS骨架由纵横交错并依次预张拉的口16支撑绳构成,为4.5mx4.5m的正方形标准模式(为节省材料,局部边界采用4.5mx2.5m)。在其网格内铺设一张4mx4m(或4mx2m)的DO/08/300型钢绳网,每张钢绳网与四周支撑绳间用口8缝合绳缝合连接并进行第二次预张拉。该预张拉工艺能使系统对坡面施以一定的法向预紧压力,从而提高表层土体的稳定性,抑制危巖体的移动。该系统各构成部分在每一独立的防护区域内为一相互联系、共同作用的整体,一旦坡面岩土体发生局部变形或位移,则系统将不是以局部而是以整体的形式发挥作用。
太旧高速公路K335+940~K336+050段右侧、K336+900~K337段右侧、K346+840~K346+890段左侧、K350+200~K350+300段左侧、K354+020~K354+134段左侧、K359+800~K359+912段右侧、K340+664~K340+752段右侧、K379+380~K379+475段右侧等十多段高边坡均采用了SNS柔性防护系统进行护坡。
2、施工特点
SNS柔性防护系统的优点是施工便捷、占用场地小、施工周期短,对地形的适应性比较强,可以安装在坡面任何需要的位置。太旧高速公路的数十段上边坡采用了SNS柔性主动防护系统,经过汛期暴雨的冲刷,采用SNS柔性防护系统防护的边坡完好如初,未发生任何崩塌落石,防护效果较为显著。 3、施工安装技术要求
SNS柔性主动防护系统的施工安装要求按以下步骤进行:
(1)对坡面防护区域的松土、浮石及将要发生碎落危石进行清除。
(2)从防护区域下沿中部开始向上部和两侧放线测量,确定锚杆孔位,并在每一孔位处凿一深度不小于锚杆外露环套长度的凹坑。本工程取凹坑直径为20cm、深15cm。
(3)按设计深度(本工程中为3m~5m)钻锚杆孔并清除孔内粉尘。孔深比设计锚杆长5cm以上,孔径不小于口45。
(4)注浆并插入锚杆。采用标号不低于M20的水泥砂浆,宜选用灰砂比为l:1—1:1.2、水灰比为0.45—0.50的水泥砂浆,水泥宜选用425#普通硅酸盐水泥,优先选用粒径不大于3mm的中细砂,确保浆液饱满,在进行下一道工序前注浆体养护时间不少于3d。
(5)安装纵横向支撑绳,张拉紧后两端各用两个绳卡与锚杆外露环套固定连接。
(6)从上向下铺挂格栅网,格栅网间重叠宽度不小于5cm,将两张格栅网缝合。格栅网与支撑绳间用口1.2铁丝按1m的间距进行扎结。
(7)从上向下铺设钢绳网并缝合,缝合绳为口8钢绳,每张钢绳网均用一根长33.5m的缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉,缝合绳的两端各用两个绳卡进行固定连结:
(8)用口1.2的铁丝将钢绳网和格栅网相互扎结,扎结点的纵横间距为1.0m左右。
结束语
SNS柔性防护系统充分利用了柔性材料的易铺展性和高防冲击能力,便于工程质量控制,并充分利用了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開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。同时充分利用系统的开放性来减小系统的视觉干扰和保护原有植被及其生长条件给实施人工绿化提供了可能,以便充分利用植被根系的护坡加固作用和绿色植物的环境绿化美化功能,将工程治理与环境保护融为一体。
参考文献:
[1]钟太展,唐锦阳.SNS钢绳网在广砚高速公路高陡边坡段防护中的应用[J].铁道建筑.2008(11)
[2]李学荣.SNS柔性防护系统在危岩边坡中的应用[J].长沙大学学报.2007(02)[3]刘长伟.高边坡SNS柔性防护网施工关键技术[J].山西建筑.2007(18)
[4]刘哲峰.SNS柔性防护系统在保阜高速公路中的设计选型[J].交通世界(建养.机械).2007(07)