摘要：本文結(jié)合云南楚廣高速公路邊坡防護(hù)工程實(shí)例，對(duì)山區(qū)巖質(zhì)高陡邊坡中SNS主動(dòng)柔性防護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用和防護(hù)特點(diǎn)及其施工工藝進(jìn)行淺談，希望對(duì)同行有借鑒作用。
關(guān)鍵詞：SNS主動(dòng)柔性防護(hù)系統(tǒng)；高速公路；邊坡防護(hù)
SNS(safety netting system)主動(dòng)柔性防護(hù)系統(tǒng)是利用高強(qiáng)鋼絲繩網(wǎng)（高強(qiáng)度鋼絲格柵）、支撐繩、錨桿和其他安裝部分作為主要構(gòu)成部分，以覆蓋或包裹路基邊坡坡面，限制坡面巖石體、土體等崩塌、滾落（墜落）的一種防護(hù)系統(tǒng)。SNS主動(dòng)柔性防護(hù)系統(tǒng)以其柔性特征，將局部集中荷載向四周均勻傳遞，充分發(fā)揮整個(gè)系統(tǒng)的防護(hù)能力，從而使系統(tǒng)能夠承受較大荷載，降低單根錨桿錨固力，與常規(guī)邊坡坡面防護(hù)相比更有價(jià)值。本文結(jié)合云南楚廣高速公路邊坡防護(hù)工程實(shí)例，系統(tǒng)的闡述山區(qū)巖質(zhì)高陡邊坡中SNS主動(dòng)柔性防護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用和防護(hù)特點(diǎn)及其施工工藝。
一、工程實(shí)例簡(jiǎn)介及施工方案
1、工程簡(jiǎn)介
楚廣高速公路K7+921~K8+089段路基為深挖路塹穿越斜坡地段，全長(zhǎng)168米，最大挖深30.48米，路線走向54︒，地形中間低兩邊高，自然坡度角20~30︒，地質(zhì)作用以構(gòu)造剝蝕為主，地層由中生界白堊系上統(tǒng)江底河組（K2J)泥巖夾細(xì)粒含長(zhǎng)石石英砂巖及白堊系上統(tǒng)馬頭山組（K2m）砂質(zhì)泥巖、灰綠色灰質(zhì)粉砂巖組成。該段路基最高挖方邊坡坡面達(dá)58.13米，屬于山區(qū)巖質(zhì)高陡邊坡（第一級(jí)、第二級(jí)邊坡坡比1:0.75，第三極、第四級(jí)邊坡坡比1:1.00)，由于受到地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，該邊坡巖體受到強(qiáng)烈擠壓，節(jié)理裂隙發(fā)育，形成破碎的危巖體，加之開(kāi)挖邊坡較陡，邊坡開(kāi)挖后極易產(chǎn)生巖體墜落和崩塌，且坡口線以外部分巖石成“倒坡?tīng)?rdquo;，坡面上方有大面積陡崖和斜坡，陡崖為自然地質(zhì)作用形成，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，具備崩塌和落石的自然條件。
2、施工方案
經(jīng)多方咨詢及專項(xiàng)討論，在結(jié)合傳統(tǒng)工程防護(hù)基礎(chǔ)上，最終采用SNS主動(dòng)柔性防護(hù)系統(tǒng)（GPS2）對(duì)該段邊坡坡面（坡面面積9826m²）和坡口線以外危巖進(jìn)行防護(hù)，該系統(tǒng)采用縱橫交錯(cuò)的φ16橫向支撐繩和φ12縱向支撐繩與4.5m×4.5m正方形模式（邊沿局部根據(jù)需要有時(shí)為4.5m×2.5m）布置的錨桿相聯(lián)結(jié)并進(jìn)行預(yù)張拉,支撐繩構(gòu)成的每個(gè)4.5m×4.5m（或4.5m×2.5m）網(wǎng)格內(nèi)鋪設(shè)一張DO/08/300/4×4m（或4×2m）型鋼絲繩網(wǎng),每張鋼絲繩網(wǎng)與四周支撐繩間用縫合繩縫合聯(lián)結(jié)并拉緊,該預(yù)張拉工藝能使系統(tǒng)對(duì)坡面施以一定的法向預(yù)緊壓力,從而提高表層巖土體的穩(wěn)定性,盡可能地阻止崩塌落石的發(fā)生并將小部分落石限制在一定的空間內(nèi)運(yùn)動(dòng),同時(shí),在鋼繩網(wǎng)下鋪設(shè)小網(wǎng)孔的SO/2.2/50型格柵網(wǎng),以阻止小尺寸巖塊的崩落或限制局部巖土體的破壞。
二、防護(hù)特點(diǎn)
與其他邊坡防護(hù)形式比較，SNS主動(dòng)柔性防護(hù)系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：
1、以熱鍍鋅高強(qiáng)度鋼絲繩為主要材料的主動(dòng)柔性防護(hù)系統(tǒng)具有高韌性、高防護(hù)強(qiáng)度、易鋪展、安裝程序標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化等優(yōu)點(diǎn)。
2、環(huán)境干擾小：主動(dòng)柔性防護(hù)系統(tǒng)開(kāi)放的系統(tǒng)特征能夠?qū)⒐こ虒?duì)環(huán)境的影響降到最低，其防護(hù)區(qū)域內(nèi)可以一定程度地保護(hù)巖體的穩(wěn)固性。
3、適應(yīng)復(fù)雜地形地貌：系統(tǒng)的柔性和積木式結(jié)構(gòu)特征，決定了它能夠較好地適應(yīng)各種復(fù)雜地形地貌，一般不需要針對(duì)其施工安裝進(jìn)行大量的開(kāi)挖和淸坡，減少施工輔助工程量，施工干擾極小，能夠最大程度保護(hù)原始地貌和周圍植被環(huán)境。
4、施工快速簡(jiǎn)便：柔性防護(hù)充分考慮了山區(qū)作業(yè)環(huán)境的惡劣性，以簡(jiǎn)單的輕型化，少量的人工，少量的水泥砂漿即能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的快速安裝。
5、壽命較長(zhǎng)：采用熱鍍鋅高強(qiáng)度鋼絲繩為主要材料的主動(dòng)柔性防護(hù)系統(tǒng)，其材料的特殊制造工藝和高防腐防銹技術(shù)，決定了系統(tǒng)的壽命較長(zhǎng)，通過(guò)國(guó)內(nèi)外大量的試驗(yàn)和研究發(fā)現(xiàn)，其防護(hù)使用壽命可達(dá)30~50年之久。
6、SNS主動(dòng)柔性防護(hù)系統(tǒng)是一種標(biāo)準(zhǔn)化、定型化的防護(hù)系統(tǒng)。在一定程度上，主動(dòng)柔性防護(hù)技術(shù)除在邊坡地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)方面可以替代一系列傳統(tǒng)方法難以解決的問(wèn)題以外，在環(huán)保和景觀方面也具有一定的優(yōu)勢(shì)，且能達(dá)到經(jīng)濟(jì)優(yōu)化、工程施工優(yōu)化、防護(hù)效果優(yōu)化的效果。
三、施工工藝
1、施工前準(zhǔn)備工作：
編制施工工藝設(shè)計(jì)及工序質(zhì)量控制設(shè)計(jì)，制定作業(yè)指導(dǎo)書(shū)和操作規(guī)程，材料、人員、機(jī)械設(shè)備、各種施工用具進(jìn)場(chǎng)（柔性防護(hù)網(wǎng)為坡面施工，為高空作業(yè)，施工需要懸索、吊籃，錨桿鉆孔需空壓機(jī)及潛孔鉆及安全防護(hù)用品），臨水、臨電設(shè)施架設(shè)或鋪設(shè)完成并上報(bào)監(jiān)理等有關(guān)各單位批復(fù)同意。
2、施工工藝流程：
SNS主動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng)施工工藝流程圖：
具體施工工藝為：
⑴、清坡
①對(duì)坡面防護(hù)區(qū)域內(nèi)的浮土、浮石及危巖進(jìn)行清除，對(duì)不利于施工安裝和影響系統(tǒng)安裝后正常功能發(fā)揮的局部地形(局部堆積體和凸起體等)進(jìn)行適當(dāng)修整和加固。
②該工序?qū)儆诟呖兆鳂I(yè)，施工人員需系緊安全繩方可對(duì)坡體危巖進(jìn)行清理和加固局部地形，清理和加固前須封閉交通,其他人員撤離至安全地帶。
③在施工坡面的路基兩側(cè)距施工地點(diǎn)40m處設(shè)置施工標(biāo)志及減速帶并在坡面下方布置危巖攔截網(wǎng),危巖攔截網(wǎng)采用長(zhǎng)6m、高2.5m的鋼管布置,并在鋼管內(nèi)布置鋼絲攔截網(wǎng)。若有局部大塊危巖不能清理，則做出標(biāo)記,后期施工中,鉆孔工序?qū)⒈苊庠诖耸┕�，以防止工程擾動(dòng)造成危巖松動(dòng)下滑。
⑵、放線
①放線測(cè)量確定錨桿孔位，根據(jù)地形條件，孔間距可有0.3m的調(diào)整量，若該段屬于危巖及土層,錨桿點(diǎn)可在設(shè)計(jì)孔位1m范圍內(nèi)設(shè)置錨桿點(diǎn)位,但下一錨桿需回復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)的定點(diǎn)位置。
②盡可能在低凹處選定錨桿孔位，對(duì)非低凹處或不能滿足系統(tǒng)安裝后盡可能緊貼坡面的錨桿孔(一般連續(xù)懸空面積不得大于5平米,否則宜增設(shè)長(zhǎng)度不小于0.5m的局部錨桿,該錨桿可采用直徑不小于φ12的帶彎鉤的鋼筋錨桿或直徑不小于2φ12的雙股鋼繩錨桿),應(yīng)在每一孔位處鑿一深度不小于錨桿外露環(huán)套長(zhǎng)度的凹坑,一般口徑20cm,深20cm。
⑶、鉆孔
①按設(shè)計(jì)深度鉆鑿錨桿孔,孔深應(yīng)大于設(shè)計(jì)錨桿長(zhǎng)度5cm~10cm,孔徑不小于φ42；當(dāng)受鑿巖設(shè)備限制時(shí)，構(gòu)成每根錨桿的兩股鋼繩可分別錨入兩個(gè)孔徑不小于φ35的錨孔內(nèi)，形成人字形錨桿，兩股鋼繩間夾角為15°～30°，以達(dá)到同樣的錨固效果；當(dāng)局部孔位處因地層松散或破碎而不能成孔時(shí),可以采用斷面尺寸不小于0.4×0.4m的C15砼基礎(chǔ)置換不能成孔的巖土段。
②鉆孔完畢后,用風(fēng)鉆桿對(duì)錨桿孔進(jìn)行吹砂清孔,保證孔內(nèi)干凈，以確保錨桿能準(zhǔn)確安裝到位。
⑷、注漿并插入錨桿
①砂漿配制采用標(biāo)號(hào)不低于M20的水泥砂漿，宜用灰砂比1:1～1.2、水灰比0.45～0.50的水泥砂漿或水灰比0.45～0.50的純水泥漿,水泥宜用42.5普通硅酸鹽水泥,優(yōu)先選用粒徑不大于3mm的中細(xì)砂,確保漿液飽滿。
②插入錨桿時(shí)錨桿外露環(huán)套頂端外露長(zhǎng)度不能超過(guò)5cm，若錨桿環(huán)套外露長(zhǎng)度超過(guò)5cm,須重新用錨桿鉆鑿,以確保錨桿安裝到位，且環(huán)套段不能注漿，以確保支撐繩張拉后盡可能緊貼地表。
③注漿時(shí)要求灌注密實(shí),邊搗固邊灌注,防止錨桿孔眼內(nèi)有空氣,影響錨桿錨固質(zhì)量。
④注漿體養(yǎng)護(hù)不少于三天，候凝時(shí)間未達(dá)到要求,嚴(yán)禁進(jìn)行下一道工序,并確保錨桿不受外力作用。
⑸、安裝縱橫向支撐繩
①支撐繩下料安裝前,應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)量每根支撐繩兩端錨桿間的距離,支撐繩下料時(shí)其長(zhǎng)度應(yīng)在測(cè)得每根長(zhǎng)度的基礎(chǔ)上兩端各增加1m，即共增加2m。
②緊固繩頭,將鋼絲繩繩頭穿過(guò)錨桿,并彎曲,采用與鋼絲繩直徑相適應(yīng)的繩卡固定一端,繩卡間距5～l0mm,固定后繩端留長(zhǎng)度不小于20cm的自由尾繩。
③穿孔,支撐繩穿過(guò)錨桿的外露馬蹄形環(huán)套(鋼繩錨桿),直至該行的最后一根錨桿。
④張拉，支撐繩到達(dá)錨桿最后一端后,將繩尾穿過(guò)最后一根錨桿,并彎曲,用拉緊力不小于5KN的緊繩器或葫蘆張緊,其間若長(zhǎng)度較長(zhǎng),因支撐與錨桿和地面間的磨擦力大而不能張緊時(shí),可逐段張緊,最后將尾端用繩卡采用與起始端相同的方式固定，張拉緊后兩端各用2～4個(gè)(支撐繩長(zhǎng)度小于15m時(shí)為2個(gè)，大于30m時(shí)為4個(gè)，其間為3個(gè))繩卡與錨桿外露環(huán)套固定連接。
⑤用繩頭緊固相同方式緊固繩尾。
⑹、鋪掛格柵網(wǎng)
①?gòu)纳舷蛳落亽旄駯啪W(wǎng)，格柵必須位于系統(tǒng)底層并緊帖坡面,即支撐繩應(yīng)在其下方并沿支撐繩鋪掛,每?jī)筛?即上下或左右)鋪設(shè)兩張鋼絲格柵，格柵網(wǎng)間搭接寬度不小于5cm。
②兩張格柵網(wǎng)間的縫合以及格柵網(wǎng)與支撐繩間用φ1.5鐵絲按1m間距進(jìn)行扎結(jié)，當(dāng)坡度小于45°時(shí)，扎結(jié)點(diǎn)間距不得大于1m。
⑺、鋪設(shè)鋼繩網(wǎng)并縫合
①鋼繩網(wǎng)編織應(yīng)滿足規(guī)定，材質(zhì)強(qiáng)度不低于1770Mpa的6×19+1WS結(jié)構(gòu)類型的高強(qiáng)度鋼芯鋼絲繩，鋼絲繩公稱直徑8mm；必須采用鍍鋅量大于70g/㎡熱鍍鋅鋼絲繩；鋼絲繩質(zhì)量和性能應(yīng)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼絲繩》(GB/T8918-1996)。鋼繩采用菱形網(wǎng)孔編制方式,網(wǎng)孔尺寸除特殊設(shè)計(jì)外,一般采用300×300mm鋼絲格柵的安裝鋼繩網(wǎng)的安裝扎結(jié)縫10規(guī)格,單張網(wǎng)塊尺寸除特殊要求外一般用4×4m規(guī)格。
②從上向下鋪設(shè)鋼繩網(wǎng)并縫合，縫合繩為φ8鋼繩，每張鋼繩網(wǎng)均用一根長(zhǎng)約31m(或27m)的縫合繩與四周支撐繩進(jìn)行縫合并預(yù)張拉，縫合繩兩端用兩個(gè)繩卡與網(wǎng)繩進(jìn)行固定聯(lián)結(jié)。為保證其形成的網(wǎng)孔尺寸不大于鋼絲繩網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸，即網(wǎng)塊邊沿與支撐繩間距離不得大于300mm。
四、結(jié)語(yǔ)
楚廣高速公路K7+921~K8+089段路基挖方巖質(zhì)高陡邊坡采用SNS柔性防護(hù)系統(tǒng)防護(hù)達(dá)到了邊坡防護(hù)要求，取得了良好的防護(hù)效果，作為一種新型公路工程邊坡防護(hù)形式，SNS柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)將會(huì)越來(lái)越受到人們的青睞，具有廣泛的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)：
[1]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041- 2000)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
[2]鐵路沿線斜坡柔性安全防護(hù)網(wǎng)（TB/T 3089-2004 ）鐵路運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(TB)
