SNS主动防护网在破碎岩体边坡中的应用
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摘要:文章详细介绍了SNS柔性防护网施工技术，并结合静游隧道进出口边坡防护工程，阐述了SNS主动防护网在破碎岩体边坡中的应用。
关键词:SNS主动防护网破碎岩体边坡中应用
1、SNS 系统简介
SNS系统是以钢丝绳网作为主要构成部分，并以覆盖(主动防护)和拦截(被动防护)两大基本类型来覆盖和拦截崩塌落石、风化剥落、泥石流和岸坡冲刷等斜坡坡面地质灾害的柔性安全防护系统。在以往的石质路堑高边坡防护工程施工中，通常用挂网锚喷、护面墙、预应力锚索框架等进行防护，这些刚性防护在边坡上不但增加荷载而且工程量也比较大，在边坡上施工也比较困难，工程造价相对较高。近几年出现了用新型的SNS柔性防护技术对边坡进行防护，这种柔性防护不但寿命有所提高，造价也降低了,并且选材广泛，人工机械均可施工。它还具有不会增加坡面荷载、不破坏坡面现状、有利于坡面的稳定、工程量小、施工难度不大、采用模块化安装方式不仅简化了施工程序、而且缩短了工期、降低了工程造价、美化了公路的环境等。
柔性主动防护网在作用原理上类似于喷锚和土钉墙等面层护坡体系，但因其柔性特征能使系统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，由于柔性主动防护网的开放性，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；柔性主动防护网还能抑制边坡遭受进一步的风化剥蚀，且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，其开放特征给随后或今后有条件并需要时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，而且还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。
以镀锌高强度钢丝绳为主要材料的的柔性防护网具有高韧性、高防护强度、易铺展性等优点。主动防护系统具有适应任何坡面地形、特别是破碎的山体；工程安装快捷易用；通过人工植草、植物绿化、保持土体、岩石的稳固、安全环境；防护能力强；系统寿命长等优点。
2、SNS防护网在隧道进出口边坡防护中的应用
本工程位于山西省太佳高速公路第19合同段静游1#隧道进口右幅、2#隧道出口右幅路基上，该段大部分由强风化砂岩组成，岩体极破碎，岩心呈块状或饼状，在山坡上广泛发育。边坡岩体出现节理裂隙发育、破碎、局部松散易掉块等现象，为确保路基边坡的安全稳定，并结合实际地质情况，建管处召集设计单位、专家组等工程技术人员进行了研究讨论，经研究决定对该路段上边坡采用SNS主动防护网加强防护。
原设计该段路基边坡防护为M7.5 浆砌片石/块石护面墙，M10浆砌片石拱形骨架，M10 浆砌片石挡土墙，现浇C25混凝土框架梁及钢筋、锚杆、回填种植土共需要1082382元，但是用SNS主动防护网只需要845121元，减少金额共计237261元。
2．1 边坡工程概况
2．1．1 地形地貌。根据沿线地貌分区，隧址属构造剥蚀低中山区，所经区域地形地貌主要为梁低山丘陵沟壑区，地形地势起伏很大。山体连续，冲沟狭窄，谷坡较陡，山区植被稀少。
2．1．2 气象、水文。项目区属半干旱大陆季风性气候区，降水少，昼夜温差大，四季分明，年平均降雨量425-510mm，降雨多集中在7、8、9月份三个月。
2．1．3 地质构造。项目区处于吕梁--太行断块西部的吕梁块隆区和中部的五台山块隆区内，受褶皱构造的影响，岩体节理裂隙较发育，较破碎。
2.2 边坡施工方案的设计
SNS主动防护系统系统主要有柔性钢绳锚杆、支撑绳和钢绳网构成。纵横交错并进行依次预张力的ф12、ф16支撑绳与4.5m×4.5m正方形标准模式（为节省材料，局部边界采用4.5m×2.5m）网格内铺设一张4m×4m（或4m×2m）的DO/08/300型钢绳网，每张钢绳网与四周支撑绳间用ф8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，控制危岩体的移动。该系统各构成部分在每一独立的防护区域内为一互相联系的共同作用整体，一旦坡面岩土体发生局部的变形或位移则系统将不是局部而是以整体的形式发挥作用。
3、SNS防护网的施工顺序
3.1 由于SNS防护系统的特殊工作环境和对其寿命的特别要求，所用SNS防护系统的质量必须得到保证。事先应对供应商资质进行认真考察，经理批准后才能签订采购合同。系统到货后，认真检查出厂合格证和材质检验书，逐件进行外观检查，并按规定对其力学性能进行抽检，全部符合标准后才能使用。
3.2 对坡面防护区域的松土及落石进行清除。
3.3 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，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，一般直径20cm深15cm。
3.4 按设计深度转凿锚杆孔并清除孔内粉尘，孔深应比设计锚杆长5cm以上，孔径不小于ф45；当受凿岩设备限制时，构成每根锚杆的两股钢绳可分别锚入两个孔径不小于ф35的锚孔内，形成人字型锚杆，两股钢绳间夹角为15°～32°，以达到同样的锚固效果。
3.5 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1：1～1：1.2，水灰比0.45～0.50的水泥砂浆，水泥宜用425号普通硅酸盐水泥，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3天。
3.6 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。
3.7 从上向下铺挂格栅网，格栅网间重叠宽度不小于5cm，两张格栅网的缝合，格栅网与支撑绳间用ф1.2铁丝按1m间距进行扎结。
3.8 从上向下铺设钢绳网缝合，缝合绳为ф8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。
3.9 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左右。
4、SNS防护网的施工技术要求
4.1钻孔施工的技术安全要求
4.1.1、严格按照工程师放线位置钻孔施工；
4.1.2、打孔前，应在孔眼位置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15cm；
4.1.3、主动防护网采用1.0m、2m、3m钻杆施工，不能一次采用3m钻杆，严防卡钻、断杆现象；
4.1.4、如钻孔位置处于松散岩层，必须通知工程师或主管人员，重新确定钻孔位置，不能随意施工；
4.1.5、保证主动防护网钻孔深度达到3.2m且钻孔完毕后，必须进行清孔处理。
4.1.6安全要求
施工时必须安全帽、安全带；严禁酒后疲劳施工；严格按照机械操作程序施工。
4.2灌注施工的技术安全要求
4.2.1、灌注前必须清孔，如有碎石渣等必须清除干净。
4.2.2、检查孔深是否满足设计要求（2m、3m）。
4.2.3、水泥砂浆严格按照1：1配合比拌制水泥，采用425号普通硅酸盐水泥。
4.2.4、要求灌注密实，边捣固边灌注。
4.2.5、灌注后三天内，严禁进行下一道工序且不受外力作用。
4.2.6、安全要求
张拉前必须复核灌注日期，是否达到三天后凝固期，以确保砂浆强度；严格按照监理工程师指定的张拉位置进行张拉；检查张拉设备是否完好；张拉时强度必须达到且超荷2%为准；张拉时必须各就各位，张拉前端禁止站人，以防发生意外事故。张拉时用力均匀，不可盲目操作，听从主管人员的指挥。
5、结论
SNS柔性防护网在山西省太佳高速公路19合同段隧道进出口处边坡防护运用实际情况看，作为一种标准，定型化的防护系统，显示出了较强的适应性能，并且还具有结构简单、施工周期短等经济性能。特殊的材料工艺，体现了安全、耐久的性能，防止落石危害，确保生命以及财产安全，SNS柔性防护网在高速公路建设中具有很高的实用价值。
参考文献：
［1］ 坡面地质灾害钢丝绳网柔性防护系统[J]；路基工程；阳友奎；2000。
［2］ 公路工程施工工艺标准；中交第一公路工程局有限公司；2007年。
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