论文部分内容阅读
摘要：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”的思想在公路高边坡防护上取得了很好防护效果，并得到越来越广泛的应用。本文重点探讨了SNS主动柔性防护网在高速公路高边坡防护中的应用，望对类似工程有所帮助。
关键词：SNS主动柔性防护网；高速公路；高边坡防护
中图分类号：U412文献标识码： A
一、工程概况
（一）基本概况
某高速公路A段是国道319的一部分，为山岭重丘地形，多陡壁，坡角在60°～80°，部分地段近于直立，且山上多危石（岩），为中粒花岗岩和和石英砂岩、裂隙较发育，裂隙走向以NE向为主，呈碎块状或半悬空状态。
（二）边坡稳定性评价
由于该段边坡是两种岩性的岩体交互发育，裂隙纵横交错，使坡面的整体性差，再加之该地区雨量集中且时间长，边坡岩体裂隙发育深，块状破碎多（体积在0.2～1.5m3的占多数），往往造成岩体松动，发生风化剥落，形成岩崩的可能性较大，对高速公路的安全运营存在着工程隐患。
二、施工方案的选择
（一）护面墙和浆砌片石护坡防护
由于K133＋700～K133＋900右侧边坡属于高陡边坡，如果全部采用通常的防护形式，即护面墙和浆砌片石护坡，虽然可以有效隔绝外部降水对边坡的冲刷作用，防止发生次生灾害，但工程量巨大，且施工工期长。采用浆砌片石护坡，墙体砌得太高后，不能保证自身稳定性，且严重破坏自然景观，从防护效果和景观绿化方面，这两种防护措施都不是理想的方案。
（二）岩面挂网喷浆防护
原设计对于沿线石质边坡，大多采用岩面挂网喷浆的防护形式进行防护，该防护形式适用于岩性较差、强度较低、易风化或坚硬岩石风化破碎、节理发育、其表层风化剥落的岩质边坡。由于岩面挂网喷浆主要是用来防护边坡岩体的风化剥蚀，以及防止小岩块和碎石的松动滚落，而对于防止危岩落石并不理想，且其不能承受山体压力，边坡必须是稳定的。这种防护形式将导致赛白高速公路的石质高边坡全部寸草不生，坡面灰蒙蒙一片，将严重破坏自然景观，与周围的草原景色格格不入。该方法造价也较高，施工工期长，同时，若某点发生崩塌落石，可能引起大片挂网喷浆边坡的破坏，所以，这种方法对落石防护效果极不理想，而且，随着人们生态意识的提高，该方法已逐渐淘汰。
（三）SNS主动柔性防护网
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。
不难看出，不论是从现有坡面地质灾害防治技术本身的不足，还是从各类与岩土工程有关的基础建设步伐的加快、规模和等级的提高以及相关施工技术水平的提高上，都迫切要求深入开展坡面地质灾害的研究防治工作，寻求一种施工简单易行、技术先进、安全可靠、环保效果好、经济合理的防治新技术，SNS柔性防护系统可解决这种矛盾。
三、设计参数确定
（一）崩岩的运动速度及最大位移
根据现场调查资料，边坡岩体形成的不规则岩块多数的体积在0.2～1.0m3，个别体积达到3.0m3以上。其运动速度计算结果见表1。
表1崩岩运动速度计算
根据崩岩相对路面高度、坡角、坡面粗糙度，按抛物线轨迹模拟计算，可以得出崩岩落地点距离坡脚6.8m左右，正位于单幅路面的行车道范围内，构成了对行驶车辆潜在的危害，严重时阻碍交通。
（二）崩岩的冲击能量计算
根据查尔斯（Chasles）理论，动能=运动能+滚动能。在这里采用经验公式：KE=1.2×（1/2）mv2，将上述数据代入公式，分别计算出大、中、小崩岩达到路面时的冲击能量是：937.3Kj、312.4Kj、62.5Kj。考虑防护重点是1.0m3以下的崩岩，结合以后的维护及必要的安全系数，按500Kj设防，满足防护需要，因此采用RX-050型柔性网防护。
（三）RX-050柔性防护网的设计
网高为4m；长度为180m；防护网型号为DO/8/200；柱距为10m；钢厂柱截面为180mm。
四、SNS柔性网防护施工技术
（一）放线测量
确定锚杆孔位(根据地形条件，孔间距可有0.3m的调整量)，在孔间距允许的调整量范围内，尽可能在低凹处选定锚杆孔位;对非低凹处或不能满足系统安装后尽可能紧贴坡面的锚杆孔(一般连续悬空面积不得大于5m2，否则宜增设长度不小于0.5m的局部锚杆，该锚杆可采用直径不小于12的带弯钩的钢筋锚杆或直径不小于212的双股钢绳锚杆)，应在每一孔位处凿一深度不小于锚杆外露环套长度的凹坑，一般口径20cm，深20cm。
（二）凿孔
采用7655D型风钻进行凿孔,施工由上向下进行。先钻凿口径20cm、深20cm圆柱(锥)形锚杆孔凹坑,然后在坑内按设计深度钻凿锚杆孔,若地层比较破碎可适当加深,若地形起伏较大,可增加孔数。
（三）注浆并插入锚杆
采用标号不低于m20的水泥砂浆，宜用灰砂比1:1～1.2、水灰比0.45～0.50的水泥砂浆或水灰比0.45～0.50的纯水泥浆，水泥宜用42.5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不少于3d。
（四）安装纵横向支撑绳
张拉紧后两端各用2～4个(支撑绳长度小于15m时为2个，大于30m时为4个，其间为3个)绳卡与锚杆外露环套固定連接。
（五）挂格栅网
从上向下铺挂格栅网，格栅网间重叠宽度不小于5cm，两张格栅网间以及必要时格栅网与支撑绳间用1.5铁丝进行扎结，当坡度小于45时，扎结点间距一般不得大于2m，当坡度大于45时，扎结点间距一般不得大于1m（有条件时本工序可在前一工序前完成即将格栅网置于支撑绳之下）。
从上向下铺设钢绳网并缝合，缝合绳为8钢绳，每张钢绳网均用一根长约31m（或27m）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。
结束语
SNS柔性防护网施工结束后,主动防护网实际完成4042m2,被动防护网实际完成363m2。通过柔性防护网拦截后,坡体上危石在锚索施工过程中没有脱离母体变为落石,即便落石下落,也被被动防护网拦截,所以SNS柔性防护工程在高边坡综合治理中起了很大作用。
参考文献
[1]方永桥.浅谈柔性防护网施工工艺及要点[J].科协论坛（下半月）,2008年6期.
[2]金志伟,邓永煌.SNS主动柔性防护网在边坡防护中的应用[J].土工基础,2013年2期.
关键词：SNS主动柔性防护网；高速公路；高边坡防护
中图分类号：U412文献标识码： A
一、工程概况
（一）基本概况
某高速公路A段是国道319的一部分，为山岭重丘地形，多陡壁，坡角在60°～80°，部分地段近于直立，且山上多危石（岩），为中粒花岗岩和和石英砂岩、裂隙较发育，裂隙走向以NE向为主，呈碎块状或半悬空状态。
（二）边坡稳定性评价
由于该段边坡是两种岩性的岩体交互发育，裂隙纵横交错，使坡面的整体性差，再加之该地区雨量集中且时间长，边坡岩体裂隙发育深，块状破碎多（体积在0.2～1.5m3的占多数），往往造成岩体松动，发生风化剥落，形成岩崩的可能性较大，对高速公路的安全运营存在着工程隐患。
二、施工方案的选择
（一）护面墙和浆砌片石护坡防护
由于K133＋700～K133＋900右侧边坡属于高陡边坡，如果全部采用通常的防护形式，即护面墙和浆砌片石护坡，虽然可以有效隔绝外部降水对边坡的冲刷作用，防止发生次生灾害，但工程量巨大，且施工工期长。采用浆砌片石护坡，墙体砌得太高后，不能保证自身稳定性，且严重破坏自然景观，从防护效果和景观绿化方面，这两种防护措施都不是理想的方案。
（二）岩面挂网喷浆防护
原设计对于沿线石质边坡，大多采用岩面挂网喷浆的防护形式进行防护，该防护形式适用于岩性较差、强度较低、易风化或坚硬岩石风化破碎、节理发育、其表层风化剥落的岩质边坡。由于岩面挂网喷浆主要是用来防护边坡岩体的风化剥蚀，以及防止小岩块和碎石的松动滚落，而对于防止危岩落石并不理想，且其不能承受山体压力，边坡必须是稳定的。这种防护形式将导致赛白高速公路的石质高边坡全部寸草不生，坡面灰蒙蒙一片，将严重破坏自然景观，与周围的草原景色格格不入。该方法造价也较高，施工工期长，同时，若某点发生崩塌落石，可能引起大片挂网喷浆边坡的破坏，所以，这种方法对落石防护效果极不理想，而且，随着人们生态意识的提高，该方法已逐渐淘汰。
（三）SNS主动柔性防护网
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。
不难看出，不论是从现有坡面地质灾害防治技术本身的不足，还是从各类与岩土工程有关的基础建设步伐的加快、规模和等级的提高以及相关施工技术水平的提高上，都迫切要求深入开展坡面地质灾害的研究防治工作，寻求一种施工简单易行、技术先进、安全可靠、环保效果好、经济合理的防治新技术，SNS柔性防护系统可解决这种矛盾。
三、设计参数确定
（一）崩岩的运动速度及最大位移
根据现场调查资料，边坡岩体形成的不规则岩块多数的体积在0.2～1.0m3，个别体积达到3.0m3以上。其运动速度计算结果见表1。
表1崩岩运动速度计算
根据崩岩相对路面高度、坡角、坡面粗糙度，按抛物线轨迹模拟计算，可以得出崩岩落地点距离坡脚6.8m左右，正位于单幅路面的行车道范围内，构成了对行驶车辆潜在的危害，严重时阻碍交通。
（二）崩岩的冲击能量计算
根据查尔斯（Chasles）理论，动能=运动能+滚动能。在这里采用经验公式：KE=1.2×（1/2）mv2，将上述数据代入公式，分别计算出大、中、小崩岩达到路面时的冲击能量是：937.3Kj、312.4Kj、62.5Kj。考虑防护重点是1.0m3以下的崩岩，结合以后的维护及必要的安全系数，按500Kj设防，满足防护需要，因此采用RX-050型柔性网防护。
（三）RX-050柔性防护网的设计
网高为4m；长度为180m；防护网型号为DO/8/200；柱距为10m；钢厂柱截面为180mm。
四、SNS柔性网防护施工技术
（一）放线测量
确定锚杆孔位(根据地形条件，孔间距可有0.3m的调整量)，在孔间距允许的调整量范围内，尽可能在低凹处选定锚杆孔位;对非低凹处或不能满足系统安装后尽可能紧贴坡面的锚杆孔(一般连续悬空面积不得大于5m2，否则宜增设长度不小于0.5m的局部锚杆，该锚杆可采用直径不小于12的带弯钩的钢筋锚杆或直径不小于212的双股钢绳锚杆)，应在每一孔位处凿一深度不小于锚杆外露环套长度的凹坑，一般口径20cm，深20cm。
（二）凿孔
采用7655D型风钻进行凿孔,施工由上向下进行。先钻凿口径20cm、深20cm圆柱(锥)形锚杆孔凹坑,然后在坑内按设计深度钻凿锚杆孔,若地层比较破碎可适当加深,若地形起伏较大,可增加孔数。
（三）注浆并插入锚杆
采用标号不低于m20的水泥砂浆，宜用灰砂比1:1～1.2、水灰比0.45～0.50的水泥砂浆或水灰比0.45～0.50的纯水泥浆，水泥宜用42.5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不少于3d。
（四）安装纵横向支撑绳
张拉紧后两端各用2～4个(支撑绳长度小于15m时为2个，大于30m时为4个，其间为3个)绳卡与锚杆外露环套固定連接。
（五）挂格栅网
从上向下铺挂格栅网，格栅网间重叠宽度不小于5cm，两张格栅网间以及必要时格栅网与支撑绳间用1.5铁丝进行扎结，当坡度小于45时，扎结点间距一般不得大于2m，当坡度大于45时，扎结点间距一般不得大于1m（有条件时本工序可在前一工序前完成即将格栅网置于支撑绳之下）。
从上向下铺设钢绳网并缝合，缝合绳为8钢绳，每张钢绳网均用一根长约31m（或27m）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。
结束语
SNS柔性防护网施工结束后,主动防护网实际完成4042m2,被动防护网实际完成363m2。通过柔性防护网拦截后,坡体上危石在锚索施工过程中没有脱离母体变为落石,即便落石下落,也被被动防护网拦截,所以SNS柔性防护工程在高边坡综合治理中起了很大作用。
参考文献
[1]方永桥.浅谈柔性防护网施工工艺及要点[J].科协论坛（下半月）,2008年6期.
[2]金志伟,邓永煌.SNS主动柔性防护网在边坡防护中的应用[J].土工基础,2013年2期.