论文部分内容阅读
摘 要：本文主要介绍了山区公路边坡防护中采用的SNS柔性防护系统。文章对防护方案比选与设计，柔性防护系统的施工特点和本系统的优势进行了介绍。
关键词：山区公路；边坡；防护
在山岭丘陵地区修建公路，难免遇到开挖后边坡的稳定问题。在自然稳定的边坡上开挖路基，必然会改变原地面地层结构的受力状态，原来处于稳定状态的地层，可能由于开挖形成临空的新边坡而引起不平衡失稳，导致滑坡、崩塌、风化剥落、泥石流等地质灾害。即使边坡坡面小块石滚落侵占行车空间，也会给车辆造成严重危害，甚至导致车毁人亡。为保证山区公路安全通行，寻求一种有效的边坡防护措施势在必行。
一、防护措施及方案的比较
为确保山区公路运营的安全，对边坡存在崩塌落石的工程隐患做了下面几种防护方案进行比较分析。
1.护面墙和浆砌片石护坡
如果全部采用通常的防护方法，即护面墙和浆砌片石护坡，从工程结构和工程量上都很大，且施工工期长。这些高边坡地段危岩分布高，采用浆砌片石护坡，自身重量砌得太高后，不能保证自身的稳定性，而且严重破坏了自然景观，从防护效果和绿化方面，这两种防护方法都不是一种理想的方案。
2.挂网喷浆
这种方法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。这种方法将导致砚平公路的这两段高边坡全部寸草不生的边坡，将严重破坏自然景观，而且由于云南地处高原，阳光充足，阳光反射，还可能造成行车安全问题。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，随着人们生態意识的提高，该方法已逐渐淘汰。
3.SNS柔性防护系统
（1）SNS柔性防护的概念、类型和特点
SNS（safetynettingSystem）柔性防护系统是利用钢绳网作为主要构成部分来防止崩塌落石危害的柔性安全防护系统，其与以圬工结构为代表的传统方法的主要差别在于系统本身具有的柔性和高强度，更能适应于抗击集中荷载和高冲击荷载，且在大量的室内外试验和理论分析计算基础上建立的标准化部件形式，使系统的设计计算原理趋于科学化和标准化。此外，系统设置后的较小视觉干扰和最大限度的维持原始地貌和植被，同时可进行人工绿化，在美化环境方面的社会效益是其他方法无法比拟的。
该系统包括主动系统和被动系统两个类型，主动防护系统通过锚杆和支撑绳固定方式将钢绳网覆盖在有潜在崩塌落石灾害的坡面上，从而通过阻止崩塌落石发生或限制崩岩运动范围来实现防止崩塌落石危害的目的。
崩塌落石边坡的一些传统防护方法，已不能适应我们安全的防护要求。而崩塌与落石危害的主要特征是具有强大的动力冲击破坏作用，以刚性结构去抵抗动力冲击，从原理上就存在事倍功半的弊端，其结果是必须在存在落石危害的陡峭山坡上建立庞大的拦石结构，为此要寻找开挖庞大的基础，要搬运大量的建筑材料，工程进度缓慢，劳动强度大，施工安全程度低，施工干扰大，甚至可能因此而使防护结构成为人为的落石来源。因此，我们借用以柔克刚的思想，建立柔性防护结构，实现事半功倍的防护效果。
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。
（2）SNS主动防护系统的原理
SNS主动防护系统按主要构成分为钢丝绳网、普通钢丝格栅（常称铁丝格栅）和TECCO高强度钢丝格栅三类，前两者通过钢丝绳锚杆或支撑绳固定方式，后者通过钢筋（可施加预应力）或钢丝绳锚杆（有边沿支撑绳时采用）、专用锚垫板以及必要时的边沿支撑绳等固定方式，将作为系统主要构成的柔性网覆盖在有潜在地质灾害的坡面上，从而实现其防护目的。
该系统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；该系统除对稳定边坡有一定贡献外，同时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，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目的。
二、边坡防护方案设计和施工
1.防护方案的设计
SNS主动防护系统是通过锚杆和支撑绳对各网块施加的预张力使各网块在坡面上张紧后对坡面危岩落石施以一定的预紧压力，从而提高危岩稳定性，阻止危岩落石的发生。
该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。
2.施工特点
这是一种先进的危岩落石防护技术。其优点是施工周期短，对地形的适应性比较强，而且施工安装比较灵活，这种系统可以安装在坡面的任何需要位置。
三、结束语
随着科学技术的不断发展，在防护工程中，首先在保证技术可靠的基础上，再向经济的角度去比较，从而选用出经济合理的技术方案。在山区公路的边坡中采用了SNS柔性主动防护系统。该系统对边坡防护技术具有以下几方面的优势：
1.该系统为工厂化与标准化生产，施工速度快。而且不影响其它同时进行的施工工程。
2.该系统充分利用柔性材料的易铺展性和高防冲击能力，通过系统和大量现场试验形成了适应各类边坡和自然坡面的地质灾害防护的系统化技术，并便于工程质量控制和工程量的准确计量。
3.充分利用高强金属材料的质轻和易加工特点来实现系统的轻型、部件生产的工厂化和积木式部件安装，以尽可能简单的机具、最短的工期和最少的劳动来实现施工安装和维护的简单快速化，从而解决山区复杂地形条件下传统防护措施施工困难、进展缓慢的长期难题；并充分利用系统的柔性和施工布置的灵活性来最大限度地适应各种复杂的地形地貌环境，避免或尽可能降低因开挖所造成的环境破坏和对边坡稳定性的危害，以及对其他作业和周边建筑物正常运营的干扰。
4.充分利用系统的开放性来减小系统的视觉干扰和保护原有植被及其生长条件，并给实施人工绿化提供了可能，以充分利用植被根系的护坡加固作用和绿色植物的环境绿化美化功能，将工程治理与环境保护和改造融为一体。
参考文献
[1]龙云飞，公路边坡柔性防护新技术[J]内蒙古煤炭经济.2014（03）.
[2]王杰，候长松，山区公路边坡柔性防护新技术[J]技术与市场2012（04）.
关键词：山区公路；边坡；防护
在山岭丘陵地区修建公路，难免遇到开挖后边坡的稳定问题。在自然稳定的边坡上开挖路基，必然会改变原地面地层结构的受力状态，原来处于稳定状态的地层，可能由于开挖形成临空的新边坡而引起不平衡失稳，导致滑坡、崩塌、风化剥落、泥石流等地质灾害。即使边坡坡面小块石滚落侵占行车空间，也会给车辆造成严重危害，甚至导致车毁人亡。为保证山区公路安全通行，寻求一种有效的边坡防护措施势在必行。
一、防护措施及方案的比较
为确保山区公路运营的安全，对边坡存在崩塌落石的工程隐患做了下面几种防护方案进行比较分析。
1.护面墙和浆砌片石护坡
如果全部采用通常的防护方法，即护面墙和浆砌片石护坡，从工程结构和工程量上都很大，且施工工期长。这些高边坡地段危岩分布高，采用浆砌片石护坡，自身重量砌得太高后，不能保证自身的稳定性，而且严重破坏了自然景观，从防护效果和绿化方面，这两种防护方法都不是一种理想的方案。
2.挂网喷浆
这种方法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。这种方法将导致砚平公路的这两段高边坡全部寸草不生的边坡，将严重破坏自然景观，而且由于云南地处高原，阳光充足，阳光反射，还可能造成行车安全问题。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，随着人们生態意识的提高，该方法已逐渐淘汰。
3.SNS柔性防护系统
（1）SNS柔性防护的概念、类型和特点
SNS（safetynettingSystem）柔性防护系统是利用钢绳网作为主要构成部分来防止崩塌落石危害的柔性安全防护系统，其与以圬工结构为代表的传统方法的主要差别在于系统本身具有的柔性和高强度，更能适应于抗击集中荷载和高冲击荷载，且在大量的室内外试验和理论分析计算基础上建立的标准化部件形式，使系统的设计计算原理趋于科学化和标准化。此外，系统设置后的较小视觉干扰和最大限度的维持原始地貌和植被，同时可进行人工绿化，在美化环境方面的社会效益是其他方法无法比拟的。
该系统包括主动系统和被动系统两个类型，主动防护系统通过锚杆和支撑绳固定方式将钢绳网覆盖在有潜在崩塌落石灾害的坡面上，从而通过阻止崩塌落石发生或限制崩岩运动范围来实现防止崩塌落石危害的目的。
崩塌落石边坡的一些传统防护方法，已不能适应我们安全的防护要求。而崩塌与落石危害的主要特征是具有强大的动力冲击破坏作用，以刚性结构去抵抗动力冲击，从原理上就存在事倍功半的弊端，其结果是必须在存在落石危害的陡峭山坡上建立庞大的拦石结构，为此要寻找开挖庞大的基础，要搬运大量的建筑材料，工程进度缓慢，劳动强度大，施工安全程度低，施工干扰大，甚至可能因此而使防护结构成为人为的落石来源。因此，我们借用以柔克刚的思想，建立柔性防护结构，实现事半功倍的防护效果。
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。
（2）SNS主动防护系统的原理
SNS主动防护系统按主要构成分为钢丝绳网、普通钢丝格栅（常称铁丝格栅）和TECCO高强度钢丝格栅三类，前两者通过钢丝绳锚杆或支撑绳固定方式，后者通过钢筋（可施加预应力）或钢丝绳锚杆（有边沿支撑绳时采用）、专用锚垫板以及必要时的边沿支撑绳等固定方式，将作为系统主要构成的柔性网覆盖在有潜在地质灾害的坡面上，从而实现其防护目的。
该系统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；该系统除对稳定边坡有一定贡献外，同时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，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目的。
二、边坡防护方案设计和施工
1.防护方案的设计
SNS主动防护系统是通过锚杆和支撑绳对各网块施加的预张力使各网块在坡面上张紧后对坡面危岩落石施以一定的预紧压力，从而提高危岩稳定性，阻止危岩落石的发生。
该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。
2.施工特点
这是一种先进的危岩落石防护技术。其优点是施工周期短，对地形的适应性比较强，而且施工安装比较灵活，这种系统可以安装在坡面的任何需要位置。
三、结束语
随着科学技术的不断发展，在防护工程中，首先在保证技术可靠的基础上，再向经济的角度去比较，从而选用出经济合理的技术方案。在山区公路的边坡中采用了SNS柔性主动防护系统。该系统对边坡防护技术具有以下几方面的优势：
1.该系统为工厂化与标准化生产，施工速度快。而且不影响其它同时进行的施工工程。
2.该系统充分利用柔性材料的易铺展性和高防冲击能力，通过系统和大量现场试验形成了适应各类边坡和自然坡面的地质灾害防护的系统化技术，并便于工程质量控制和工程量的准确计量。
3.充分利用高强金属材料的质轻和易加工特点来实现系统的轻型、部件生产的工厂化和积木式部件安装，以尽可能简单的机具、最短的工期和最少的劳动来实现施工安装和维护的简单快速化，从而解决山区复杂地形条件下传统防护措施施工困难、进展缓慢的长期难题；并充分利用系统的柔性和施工布置的灵活性来最大限度地适应各种复杂的地形地貌环境，避免或尽可能降低因开挖所造成的环境破坏和对边坡稳定性的危害，以及对其他作业和周边建筑物正常运营的干扰。
4.充分利用系统的开放性来减小系统的视觉干扰和保护原有植被及其生长条件，并给实施人工绿化提供了可能，以充分利用植被根系的护坡加固作用和绿色植物的环境绿化美化功能，将工程治理与环境保护和改造融为一体。
参考文献
[1]龙云飞，公路边坡柔性防护新技术[J]内蒙古煤炭经济.2014（03）.
[2]王杰，候长松，山区公路边坡柔性防护新技术[J]技术与市场2012（04）.