1、浙江省工程物探勘察院 310005；2、浙江省工程勘察院 315012
摘要：随着人类工程活动的加剧，工程建设逐步由平原向山区转移，随之人工边坡逐渐增多，SNS主动柔性防护系统在边坡治理工程中也得到了广泛运用。主要介绍了SNS主动柔性防护系统的构成、作用机理、适用范围以及在边坡治理工程中的应用情况。
关键词：边坡治理工程；SNS主动柔性防护系统；应用
0 引言
SNS（Safety Netting System）主动柔性防护系统自1995年边坡柔性防护系统技术引入我国以来，已经在多个工程中得到应用，解决了传统边坡防护措施难以解决的难题，近年来其在边坡治理工程中得到广泛运用。SNS主动柔性防护系统是采用锚杆和支撑绳固定方式将钢丝绳网和钢丝网覆盖在具有潜在地质灾害的坡面上，从而实现坡面加固或限制落石运动范围的一种边坡柔性防护系统。
1 工程概况
台州市路桥区横街镇凤凰山采石边坡长约100m，坡角50~80°，总体坡向345°。坡面凹凸不平，上陡下缓，一坡到顶。最大高度约22m，边坡岩性主要为流纹质含角砾玻屑凝灰岩，距地表0.5～1.5m为强风化，表部有厚0.5m左右残坡积含碎石粘性土、含粘性土碎石。岩石节理裂隙较发育，结构面与临空面组合不稳定，由于开采后未采取相应治理措施，加之多年风化影响，局部岩石节理面张开，存在小规模崩塌、掉块隐患现象。坡脚规划为建设场地。
2 工程措施
①根据区内现状，结合本矿区岩质边坡、坡脚为建设用地等特点，治理工程主要对现状边坡进行削坡、清坡，最终保留边坡区按规范设置安全平台，提高坡体稳定性；同时对北侧宕底残留山体进行清除，对宕底进行平整。
②边坡台阶砌筑矮挡土墙，墙内回填覆土，以起着落石安全平台作用，同时以利绿化。
③宕底场地坡脚线外侧一定距离，修筑重力挡土墙，既与台阶挡土墙相协调，又起着压脚护坡及缓冲边坡局部岩块崩落，且满足安全防护功能和复绿的要求。
④距离坡顶线一定距离设计截水沟，防止雨水进入坡面；边坡区台阶内侧、场地坡脚处设计排水沟，将场区地表水及时排走。
⑤边坡上部岩质边坡复绿属较难治理型，削坡、清理后进行采用SNS主动柔性防护治理、复绿。
针对本边坡变形破坏特征以及场地规划为建设用地，经综合分析比选，最终确定采用GPS2型主动防护系统比较经济合理。
3 SNS主动柔性防护系统构成、作用机理及其特点
3.1 SNS主动柔性防护系统构成
SNS柔性防护系统是一种能拦截和堆存落石的柔性金属栅栏，其与传统的建筑物拦截系统主要差别于系统的柔性和强度足以吸收和分散传递预计的能量，使传统的损伤最小。按其使用寿命长短可分为永久性与临时性防护2种，按其用途可分为主动和被动防护2种。本文主动永久防护系统主要由系统钢丝绳锚杆+钢丝格栅网+钢丝绳网+支撑绳+缝合绳、孔口凹坑+张拉[或边沿（上沿）锚固（钢丝绳锚杆2-4m距4.5m）+纵横向支撑绳（φ16）+钢丝绳网（D0/08/300/4*4㎡）+缝合绳（φ8）+SO/2.2/50钢丝格栅+系统锚固］等构成。
3.2 SNS主动柔性防护系统作用机理
SNS主动柔性防护系统通过固定在锚杆或支撑绳（张拉绳）上并施与一定预张拉的钢绳网对整个边坡形成连续支撑，其预张拉作业形成了阻止局部岩块或土体移动的预应力，从而阻止落石的发生。该系统的传力过程为：钢丝绳网→缝合绳→支撑绳→钢丝绳锚杆→稳定地层，其作用原理上类似于喷锚支护或锚钉墙，但其柔性特征能使系统承担较大的下滑力，并将局部集中下滑力向四周均匀传递，以充分发挥整个系统的防护能力。
3.3 SNS主动柔性防护系统特点
SNS主动柔性防护系统是利用钢丝绳网作为主要构成部分，将岩石动能转化为钢丝绳网系统的变形能，从而达到防护落石的目的。由于系统本身具有的柔性和强度，能适应抗击集中荷载，确保了系统的安全可靠和施工作业的快速与标准化。此外，系统设置后较小的视觉干扰，能最大限度的维持原始地貌。
4 SNS主动柔性防护系统参数和技术要求
4.1构件参数和技术要求
a、钢丝绳：钢丝绳锚杆、纵横向支撑绳、钢丝绳网和缝合绳均采用钢丝强度不小于1770Mpa的高强度绳，并采用不低于AB级的热镀锌防腐处理。
b、钢丝绳锚杆：单根φ16钢丝从中点弯折成双股并在一端留置环套，环套内嵌置鸡心环。
c、支撑绳：纵向支撑绳采用φ12钢丝绳，横向支撑绳采用φ16钢丝绳。
d、铁丝格栅：采用强度不低于350Mpa，镀锌量不少于100/m2的热镀锌φ2.2铁丝无扭结编制，网孔尺寸为50×50mm，网格规格一般为2.25m×10.2m。
e、钢丝绳网：采用φ8钢丝绳编制，菱形网孔边长为300 mm，成品网块尺寸规格4m×4m或4m×2m。编网用十字卡扣的材质、结构尺寸和压接工艺必须保证其抗错动拉动力在5kN~8kN之间（两根相互交叉的钢丝绳，在交叉节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拉力最大）。抗脱落拉力不小于10kN（两根相互交叉的钢丝绳，在交叉节点处用十字卡扣固定后，使两根钢丝绳沿其交叉碾法线方向发生分离力最大）。
SNS主动防护系统单位构件参数表 表2
4.2系统布置的技术要求和参数
a、钢丝绳锚杆布置：钢丝绳纵横标准间距为4.5m×4.5m（与网块尺寸为4m×4m钢丝绳对应），对部分边沿区域，为减少不必要的覆盖区域采用网块尺寸为4m×2m的钢丝绳网，相应的锚杆纵横标准间距为4.5m×2.5 m。锚杆孔尽量布置在天然低洼处（局部可对锚杆的间距进行适当的调整），以确保系统尽可能贴紧坡面；局部区域根据实际需要可增补锚杆，增补的锚杆用钢筋锚杆。锚杆孔向下倾斜与水平方向的夹角不小于15°。
b、钢丝绳锚杆长度和锚固力：上沿系统锚杆长度3 m，其抗拔力不小于80kN，其余系统锚杆长度均为2m，其抗拔力不小于50kN，增补锚杆长度为1m～2 m，其抗拔力不小于30kN。
c、支撑绳：纵横向支撑绳均穿过沿程钢丝绳锚杆的环套，并用紧线萌芦张拉手感不在松动为止，两端用绳卡固。
d、铁丝格栅：格栅覆盖全部防护区域，网块间搭接宽度不小于5cm，网块间及网块与支撑绳间需用铁丝绑扎。
e、钢丝绳网：每相临四根钢丝绳锚杆构成的一个矩形挂网单元内铺设一张钢丝绳网，网块与支撑绳间缝合张拉连接。
5 SNS主动柔性防护系统施工工艺
5.1 施工安装方法
施工顺序：根据治理工程现状，采用先设置锚杆后铺设格栅施工顺序。其优点是孔径不受限制，钻孔工作不受格栅影响，格栅不受砂浆污染等。
①清除坡面危岩体及威胁施工安全的浮土及浮石，对不利于施工安装的和影响系统安装后正常功能发挥的局部地形进行适当修整和局部加固。
②从防护区域下沿中部开始向上和两侧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，否则增设局部锚杆，增补锚杆采用φ12带弯钩的钢筋）。在每一孔位处凿一口径20cm，深15～20cm的凹坑（深度不小于锚杆外露环套长度）。
③按设计深度钻凿锚杆孔并清孔，孔深大于设计锚杆长度5cm～10cm，孔径φ50。
④注浆并插入锚杆，浆液标号不低于M20，水泥砂浆灰砂比1：1～l：2，水灰比0.45～0.50，水泥宜425普通硅酸盐水泥，中粗砂粒径不大干3mm，确保灌浆液饱满。在进行下一道工序前，注浆液养护不少于3d。
⑤安装纵横向支撑绳，张拉紧后两端各用2～4个绳卡与锚杆外露环套固定连接（支撑长度小于15m时用两个，大于30m时用四个，在15m和30m之间的用3个）。
⑥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张拉绳间用φ1.5铁丝进行扎结，扎结点间距一般不大于1m。
⑦从上向下铺设钢绳网并缝合，缝合绳用φ8钢绳，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进行预张拉。缝合绳两端各用两个绳卡与网绳进行固定联结。
⑧用ф1.2铁丝对钢绳网和格栅网间进行相互扎结，扎结点纵横间距±1.0m。
5.1施工安装注意事项
①锚杆安放前必须除锈并在运输过程中防止污染，以利于与水泥砂浆的粘接。
②锚孔灌浆前采取临时堵孔或遮盖措施，防止杂物落入孔内。灌浆材料的水泥砂浆严格按照设计的配台比进行配制。
③本工程中的灌浆采用压浆，由孔底开始返浆式灌注，直至灌注的孔口浓浆外溢。注浆过程中若漏浆现象严重，则采用封堵措施及间歇多次注浆法，每次注浆管口均需置于前次注浆砂浆所选顶面，以保证注浆饱满，砂浆初凝收缩后，尚应进行补浆。灌浆完成28h内不得敲击和碰撞锚杆。
6 结语
SNS主动柔性防护系统作为一种简单易行、技术先进、安全可靠、保护原地质环境条件消耗好、经济合理的坡面防治新技术，本着“以柔克刚”的思想在边坡治理工程中取得了良好的防护效果，将会在边坡治理工程中具有广阔的应用前景。
参考文献：
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［5］ 周建强，屠建波.SNS主动网防护系统处理高边坡病害［J］.公路与汽运，2005（6）：77-78.
论文作者:张小明1,杨袖夫2
论文发表刊物:《北方建筑》2016年12月第36期
论文发表时间:2017/3/31
标签：钢丝绳论文; 柔性论文; 防护论文; 系统论文; 锚杆论文; 主动论文; 格栅论文; 《北方建筑》2016年12月第36期论文;