摘要：山区道路年久失修，边坡隐患较多，山区边坡在强降雨产生的水流冲刷下极易产生落石，坍塌等公路水毁现象，通过应用主动防护网技术使危岩体的滑塌风险大大降低。分析了主动防护网工艺的技术特点、使用范围及质量控制措施，并结合实际工程应用进行了成效分析，证明了其在减灾防灾方面的高效性及科学性。
关键词：主动防护网；山区；公路边坡；灾害防治；应用研究
引言
主动防护网是利用钢丝绳网包覆山体和钢筋（钢丝绳）锚杆锚固山体联合作用的方法，对具有滑塌、落石风险的山区斜坡进行坡面加固，减缓滚石滑落力度并缩小危活岩石滑落区间的围岩防护技术。我国自1995年引入该技术应用于山坡灾害防治以来，目前其以自身优良的包络稳固能力、便捷的施工工艺、高效的防护效果、物美价廉的成本优势而备受公路、铁路、电力、水利、市政建设者们所青睐，在山体防护、围岩处治、防灾减灾等领域广为应用，收到了良好的防护整治效果，得到了业界的广泛推崇和赞誉。科研人员通过对山区公路斜坡防护工程实践和摸索，探索出主动防护网在山区公路边坡水毁防治施工中的控制措施及质量评价标准，为主动防护网在山区公路防灾工程中的推广应用提供了技术支撑。
1动防护网的技术特点
SNS（FlexibleSafetyNettingSystemforProtec-tion）主动防护网与支挡防护、喷锚防护等传统工艺相比，具有如下不可比拟的优势和特点：1）该技术为柔性防护技术，其钢丝绳网结构具有弯曲韧性高、绳网抗顶破强度大、覆裹铺展性好等优点，这些特性使其避免了传统刚性防护设施裂变发现迟缓的弊端，将应力聚变风险降到最低，提高了防护设施的安全保障系数。2）利于环境保护：主动防护网设置后较好地保留了受防护山体的原始地貌和植被情况，同时也便于客土喷播等绿化技术的同步实施，使主动防护网工艺收到了稳固岩体和美化山体的双赢效果，使山区生态环境得到有效的保护。3）防护寿命长：SNS主动防护网采用AB级以上（8μm厚以上）热浸镀锌工艺（镀锌量大于150g/m2）进行防腐处理，使其具有了耐酸、耐碱、抗氧化还原反应等地质、气候环境侵蚀的能力，铝制接头套管编网闭合压接工艺使柔性网系统具有较大的抗顶破能力，较好地适应了山体自然条件的不利环境变化，使其抗老化、抗锈蚀腐化能力明显优于传统工艺，大大延长了工艺的防护寿命。经试验论证表明其有效防护寿命往往可达到30-50a。4）适应地质范围广：主动防护网的柔韧弯曲性和装配式作业方式，使其具备了对不同山体地况条件的适应性。既不需要对山体原貌进行大幅度的削坡开挖清整，也不需要对围岩体进行人工挪移清除，而只需根据原有坡体地形用钢丝网和锚杆扣件进行包覆锚固即可。随坡就势的柔性装配特点降低了外界环境条件的干扰性，极大地维护了山体自然原貌和生态自然环境，具有较强的自然适应性。5）施工便捷性：主动防护网作业无需大型机械设备进行开挖移运作业，只需操作人员在山坡完成钻眼覆网锚固作业即可，其设备的轻便化、人员的精简化、装配及固定材料的成品化都使整个安装包覆过程显得简便快捷，工程效率高，充分体现了其工艺的便捷性特点。
2技术机理及流程
主动防护网在锚杆的锚固作用、钢绳的预张拉伸作用及绳网的包络作用下给山体施加了多方面的固位全应力，对整个边坡形成连续支撑。其预张拉作业增大了绳网对坡面的包裹应力，使坡面松散岩块被牢牢限定在绳网与坡面相贴的空隙范围内，阻止其下滑塌落的运动趋向，从而达到预防性防护的治理作用。松散石块的下滑作用力在绳网张拉应力、锚固应力的综合作用下得到消解、分化，并通过力在系统中的传递降低了单点应力达到极限状态的临界风险，从而增大了整个系统的承受能力，进而使系统的防护能力大大增强。同时其柔性开放的系统构造使坡面水可以自由泄流，规避了雨水存积下渗导致的坡体软化现象的发生，有效降低了边坡受水侵蚀失稳滑塌的机率。开放的网眼构造为植物防护的实施提供了应用空间，坡面植物生根固土效果进一步加固了整个防护体系的稳定性，达到防灾、环保的双赢效果。具体工艺步骤主要包含如下环节：清除需防护坡面上影响安装施工的覆土及活石；依图实地测定锚杆安设的具体孔位，并在满足孔间距条件下尽量优先选在低凹处；完成锚孔钻进及孔洞清理工作，并确保孔深符合设计要求；注浆并插入锚杆；进行支撑绳安装、预张拉伸作业，并以绳卡将其固定联结在环套上；从上而下铺挂钢丝网；同步完成缝合绳安装、拉伸及系统紧固作业。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其工艺流程为：施工准备→清除坡面危石→钻孔→锚孔灌浆并插入锚杆→安装钢丝网及格栅网→锁边并拉紧锚杆。
3主动防护网施工方法
3.1清理坡面
严格按照现行《公路养护安全作业规程》设置标志标牌，并安排专职安全员进行施工现场巡查。为提高施工作业人员和设备的安全性，应在边坡的上部和中部设置安全绳锚杆，施工人员可利用安全绳进行高空清理作业。此外，该安全绳锚杆还可以供钻孔安装使用，减少锚杆的设置数量。结合边坡坡面的现场情况，施工技术人员按照设计图纸的要求进行逐个核对。在对坡面危岩有大致了解后，才可实施对破面防护区域内的浮土及浮石的清除或局部加固工作。
3.2钻锚杆孔
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5m，否则宜增设长度不小于0.5m的局部锚杆），在每一孔位处凿一深度不小于锚杆外露环套长度的凹坑。技术人员放线测量确定锚杆孔位，按照纵横4.5m的间距进行定点布孔，可采用孔径20cm、孔深20cm的常规参数，也可根据实际情况确定孔径和孔深，但必须确保孔深度超过锚杆外露套环，一般要求孔深比钢丝绳锚杆长不少于5cm。若预先布置的锚杆孔位在危岩区域，可在锚杆点附近方圆0.5m左右的位置设置锚杆点位，其余锚杆孔位均需按照设计的要求布置。为确保锚杆孔的有效孔径，必须采用比孔径大的钻头，通常可用直径45mm的钻头。在完成钻孔后，为保证锚杆钢丝绳的正常插入，可采用风钻杆将孔洞内的土和碎石清理干净。当遇到岩层突变或坚硬岩层时，凿岩设备掘进困难，可考虑采用根据钻头的偏转方向分别钻孔，将构成每根锚杆的两股钢丝绳可分别锚入两个孔洞中，当两股钢丝绳夹角在15-30°时，也能达到预期的效果。
3.3注浆
插入锚杆后应及时向锚杆孔洞内注浆，填塞孔洞，使锚杆和周围土体或岩体形成一个整体。注浆用的浆体宜采用水灰比为0.5、灰砂比1∶1-1∶2的水泥砂浆，水泥砂浆可采用425普通硅酸盐水泥、砂采用粒径不大于3mm的中粗砂配制，强度等级不低于20MPa。为提高锚杆锚固的质量，在锚杆孔洞注浆的同时，边捣固边灌注，可以减少锚杆和水泥砂浆之间的空洞，提高水泥砂浆的灌注密实。为保证水泥砂浆的强度，在注浆完成后，需进行养生，养生时间不得少于3d。
3.4安装纵、横向支撑绳
本工程中支撑绳的直径为16mm，下料长度应比每根的实际测量长度长2m。首先将钢丝绳一端用2-4个绳卡（支撑绳长度小于15m时为2个，大于30m时为4个，其间为3个）固定在纵向或者横向开始的锚杆，另一端绳头按照纵向或者横向穿过所有锚杆的马蹄形环套，直至该行的最后一根锚杆，并用紧绳器或葫芦拉紧钢丝绳，若钢丝绳较长，在末端无法拉紧时，可逐段张紧，并用绳卡将钢丝绳固定好。
结语
随着山体防护技术的不断发展，主动防护网在山区公路上边坡水毁灾害防治中的作用将日益增大。只要坚持不懈地对防护网工艺持续进行研究开发、工艺改进，就一定能够将山区公路上边坡水毁灾害造成的损失降低到最低可控的程度，使山区人民的生命财产安全得到切实的保证。
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论文作者:李久宇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/13
标签：锚杆论文; 防护论文; 防护网论文; 钢丝绳论文; 山体论文; 主动论文; 作业论文; 《基层建设》2018年第20期论文;