SNS邊坡柔性防護(hù)系統(tǒng)

1、SNS邊坡柔性防護(hù)系統(tǒng)一、概述SNS（SafetyNettingSystem）以高強(qiáng)度柔性網(wǎng)（鋼繩網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、高強(qiáng)度鋼絲格柵）作為主要構(gòu)成部分，并以覆蓋（主動(dòng)防護(hù)）和攔截（被動(dòng)防護(hù)）兩大基本類型來(lái)防治各類斜坡坡面崩塌落石，風(fēng)化剝落等地質(zhì)災(zāi)害和雪崩、岸坡沖刷、爆破飛石、墜物等危害的新型柔性防護(hù)系統(tǒng)，它是一種集構(gòu)件設(shè)計(jì)與加工、系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)與定型、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)選型、現(xiàn)場(chǎng)布置與施工設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化技術(shù)。其結(jié)構(gòu)類型也實(shí)現(xiàn)了多樣化、系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化，在斜坡安全防護(hù)特別是崩塌落石防護(hù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。該系統(tǒng)技術(shù)已成功地應(yīng)用于國(guó)內(nèi)鐵路、公路、水電站、礦山和市政工程的上千個(gè)邊坡工點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)防治措施難以解決的大量難題

2、。其可靠的安全保障性、施工的快速標(biāo)準(zhǔn)化和利于環(huán)保等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)及其新穎而巧妙的防護(hù)觀念和設(shè)計(jì)思想，已被廣大工程技術(shù)人員所廣泛認(rèn)識(shí)和認(rèn)同。總結(jié)起來(lái)，與傳統(tǒng)的典型圬工結(jié)構(gòu)相比，SNS系統(tǒng)不僅具有以圬工為代表的傳統(tǒng)方法的防治功能，并能滿足前述對(duì)坡面地質(zhì)災(zāi)害防治新技術(shù)的基本要求，具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)主要方面：1、 、充分利用柔性材料的易鋪展性和高防沖擊能力，通過(guò)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，形成了適應(yīng)各類坡面地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)的系統(tǒng)化技術(shù)，通過(guò)定型化的均衡設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和最優(yōu)化，并便于工程質(zhì)量控制和工程量的準(zhǔn)確計(jì)量。2、 充分利用高強(qiáng)金屬材料的質(zhì)輕和易加工特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的輕型化、部件生產(chǎn)的工廠化

3、和積木式部件安裝，以盡可能簡(jiǎn)單的機(jī)具，最短的工期和最少的勞動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)施工安裝和維護(hù)的簡(jiǎn)單快速化，從而解決山區(qū)復(fù)雜地形條件下傳統(tǒng)防護(hù)措施施工困難、進(jìn)展緩慢的長(zhǎng)期難題。3、 充分利用系統(tǒng)的柔性和施工布置的靈活性來(lái)最大限度地適應(yīng)各種復(fù)雜的地形地貌環(huán)境，避免或盡可能降低因開(kāi)挖所造成的環(huán)境破壞和對(duì)邊坡穩(wěn)定性的危害，以及對(duì)其他作業(yè)和周邊建筑物正常運(yùn)營(yíng)的干擾，可以同步或超前于土石方主體開(kāi)挖工程的施工，即能實(shí)現(xiàn)逆作法施工或平行作業(yè)。4、 充分利用系統(tǒng)的開(kāi)放性來(lái)減小系統(tǒng)的視覺(jué)干擾和保護(hù)原有植被及其生長(zhǎng)條件，并給實(shí)施人工綠化提供了可能，以充分利用植物根系的護(hù)坡加固作用和綠色植物的環(huán)境綠化美化功能，將工程治理與環(huán)境

4、保護(hù)和改造融為一體。5、 充分利用技術(shù)成熟、性價(jià)比良好的金屬涂層防腐技術(shù)，采用熱鍍鋅的鋼絲繩和鋼絲或鋅鋁合金涂層鋼絲來(lái)確保系統(tǒng)較長(zhǎng)的防腐壽命，前者一般可達(dá)3050年，后者可達(dá)上百年，必要時(shí)只需更換少量部件即能延長(zhǎng)使用壽命。二、SNS系統(tǒng)的基本類型坡面地質(zhì)災(zāi)害防治的最終目的是防止其造成道路、建筑物的不能正常營(yíng)運(yùn)或破壞以及人身傷亡。這就是說(shuō)，防治的目的并不是一定要阻止災(zāi)害（自然現(xiàn)象）的發(fā)生，而是要阻止其帶來(lái)的危害（自然災(zāi)害的人文社會(huì)表現(xiàn)）。因此，可從防止災(zāi)害發(fā)生（主動(dòng)防護(hù)）和避免造成危害（被動(dòng)防護(hù)）兩個(gè)方面考慮。具體方法的選取主要取決于對(duì)有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)特征的詳細(xì)調(diào)查以及在此基礎(chǔ)上對(duì)災(zāi)害類型特征的正確確定

5、及其風(fēng)險(xiǎn)水平評(píng)估、防治工程投資和維護(hù)費(fèi)用等。基于以上指導(dǎo)思想，從防護(hù)原理和防護(hù)目的上，SNS系統(tǒng)分為主動(dòng)防護(hù)和被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)兩大類。主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)是用以鋼絲繩網(wǎng)或高強(qiáng)度鋼絲格柵為主的各類柔性網(wǎng)覆蓋或包裹在需防護(hù)的斜坡或危石上，以限制坡面巖土體的風(fēng)化剝落或破壞以及危巖崩塌（加固作用）或者將落石控制在一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)（圍護(hù)作用）。其后一功能本質(zhì)上應(yīng)歸入被動(dòng)防護(hù)，但在SNS系統(tǒng)中由于其結(jié)構(gòu)形式與起加固作用的主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)相似，因此為敘述和分類方便，仍將其歸入主動(dòng)防護(hù)。并可將兩者分別稱為標(biāo)準(zhǔn)主動(dòng)防護(hù)和主-被動(dòng)防護(hù)而加以區(qū)分，主-被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)當(dāng)覆蓋于爆破開(kāi)挖工作面上時(shí)，便形成了防止爆破飛石危害的柔性安全防護(hù)系統(tǒng)

6、。被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)是將以鋼絲繩網(wǎng)或環(huán)形網(wǎng)為主的柔性柵欄設(shè)置于斜坡上一定位置處，用于攔截斜坡上的滾落石（或落物）以避免其破壞擬保護(hù)的對(duì)象，因此也稱為攔石網(wǎng)；當(dāng)設(shè)置于泥石流區(qū)內(nèi)時(shí)，便可形成攔截泥石流體內(nèi)固體大顆粒的柔性格柵壩。目前，主動(dòng)系統(tǒng)按其防護(hù)功能、防護(hù)能力、主要構(gòu)成和結(jié)構(gòu)形式的不同分為三類8種型號(hào)（參見(jiàn)表1）,被動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)其防護(hù)能量和結(jié)構(gòu)形式的不同分為三類18種型號(hào)（參見(jiàn)圖2）。三、SNS主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)該系統(tǒng)按主要構(gòu)成分為鋼繩網(wǎng)、普通鋼絲格柵（常稱鐵絲格柵）和高強(qiáng)度鋼絲格柵三類。前兩者通過(guò)鋼絲繩錨桿和/或支撐繩固定方式，后者通過(guò)鋼筋錨桿（可施加預(yù)應(yīng)力）和鋼絲繩錨桿（有邊沿支撐繩時(shí)采用）、專用錨墊板

7、以及必要時(shí)的邊沿支撐繩等固定方式，將成的柔性網(wǎng)覆蓋在有潛在地質(zhì)災(zāi)害的坡面上，從而實(shí)現(xiàn)其防護(hù)目的（如圖1）,表1列出了主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)的分類特征及其防護(hù)功能或主要適用條件。圖1a為標(biāo)準(zhǔn)主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)（包括GAR2、GPS2、GER2和GTC-65A）,常用于坡面崩塌、風(fēng)化剝落、溜坍、溜滑或塌落類地質(zhì)災(zāi)害的加固防護(hù)。其明顯特征是采用系統(tǒng)錨桿固定，并根據(jù)柔性網(wǎng)的不同，分別通過(guò)支撐繩和縫合張拉（鋼絲繩網(wǎng)或鐵絲格柵）或預(yù)應(yīng)力錨桿來(lái)對(duì)柔性網(wǎng)部分實(shí)現(xiàn)預(yù)張拉，從而對(duì)整個(gè)邊坡形成連續(xù)支撐。其預(yù)張拉作業(yè)使系統(tǒng)盡可能緊貼坡面，并形成了抑制局部巖土體移動(dòng)或在發(fā)生局部位移或破壞后將其裹縛（滯留）于原位附近的預(yù)應(yīng)力，從而實(shí)現(xiàn)其

8、主動(dòng)防護(hù)（加固）功能。該系統(tǒng)在施工工藝上為確保其盡可能緊貼坡面，錨桿孔口應(yīng)開(kāi)鑿孔口凹坑（系統(tǒng)布置的靈活性?？衫锰烊坏桶嘉恢迷O(shè)置錨桿）。表1SNS主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化分類分類網(wǎng)型固定方式防護(hù)功能GAR1鋼繩網(wǎng)邊沿（或上沿）鋼繩錨桿+支撐繩+縫合繩主-被動(dòng)系統(tǒng)，圍護(hù)作用，限制落石運(yùn)動(dòng)范圍，部分抑制崩塌的發(fā)生GAR2鋼繩網(wǎng)系統(tǒng)鋼繩錨桿+支撐繩+縫合繩坡面加固，抑制崩塌和風(fēng)化剝落、溜坍的發(fā)生，限制局部或少量落石運(yùn)動(dòng)范圍GPS1鋼繩網(wǎng)+鐵絲格柵同GAR1同GAR1,有小塊落石時(shí)選用GPS2鋼繩網(wǎng)+鐵絲格柵同GAR2同GAR2,有小塊危石或土質(zhì)邊坡時(shí)選用GER1鐵絲格柵同GAR1但用鐵線縫合同GAR1，但

9、落石塊體較小且壽命要求較短時(shí)選用，以碎落防護(hù)為主GER2鐵絲格柵同GAR2但用鐵線縫合同GAR2，但危石塊體較小且壽命要求較短時(shí)采用，以碎落防護(hù)為主GES1鐵絲格柵+噴種草籽同GER1同GER1+抑制水土流失+坡面綠化GES2鐵絲格柵+噴種草籽同GER2同GER2+抑制水土流失+坡面綠化該系統(tǒng)在作用原理上類似于噴錨支護(hù)和土釘墻等面層護(hù)坡體系,統(tǒng)將局部集中荷載向四周均勻傳遞以充分發(fā)揮整個(gè)系統(tǒng)的防護(hù)能力，但因其柔性特征能使系即局部受載，整體作用,從而使系統(tǒng)能承受較大的荷載并降低單根錨桿的錨固力要求。此外，由于系統(tǒng)的開(kāi)放性，地下水可以自由排泄，避免了由于地下水壓力的升高而引起的邊坡失穩(wěn)問(wèn)題。該系統(tǒng)除

10、對(duì)穩(wěn)定邊坡有一定貢獻(xiàn)外，同時(shí)還能抑制邊坡遭受進(jìn)一步的風(fēng)化剝蝕，且對(duì)坡面形態(tài)特征無(wú)特殊要求，不破壞和改變坡面原有地貌形態(tài)和植被生長(zhǎng)條件，其開(kāi)放特征為需要實(shí)施人工坡面綠化保留了必要的條件。綠色植物能夠在其開(kāi)放的空間上自由生長(zhǎng)，植物根系的固土作用與坡面防護(hù)系統(tǒng)結(jié)為一體，從而抑制坡面破壞和水土流失，保護(hù)了地貌和坡面植被，從而實(shí)現(xiàn)最佳的邊坡防護(hù)和環(huán)境保護(hù)雙重目的。圖1b為主-被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)（包括GAR1、GPS1、GER1）,其形式上與標(biāo)準(zhǔn)主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)相似，但主要發(fā)揮的是被動(dòng)防護(hù)作用。其與起加固作用的標(biāo)準(zhǔn)主動(dòng)系統(tǒng)的主要差別在于無(wú)需進(jìn)行系統(tǒng)錨固和預(yù)張拉來(lái)確保系統(tǒng)盡可能的緊貼坡面，僅通過(guò)周邊和內(nèi)側(cè)局部錨固將柔

11、性網(wǎng)系統(tǒng)自然覆蓋（披掛）于坡面，甚可僅采用上沿錨固和上沿支撐繩作為懸掛支承，形成最簡(jiǎn)單的窗簾”式結(jié)構(gòu)。既憑借系統(tǒng)自重覆壓作用給潛在崩塌滑落體提供一定的穩(wěn)定加固作用，部分限制崩塌的發(fā)生，又允許落石在系統(tǒng)與坡面構(gòu)成的相對(duì)封閉空間內(nèi)有一定限制地順坡滾落，從而使落石在控制條件下順坡安全向下滾落直至坡腳或坡上平臺(tái)等安全防護(hù)區(qū)域。而不是阻止崩塌的發(fā)生，它對(duì)崩塌落石發(fā)生區(qū)域集中、頻率較高或坡面施工作業(yè)難度較大的高陡邊坡是一種非常有效而經(jīng)濟(jì)的方法。它與被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)相比的主要優(yōu)點(diǎn)在于清理工作十分簡(jiǎn)便或無(wú)需清理，并避免了被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)防護(hù)高度設(shè)置不足時(shí)可能發(fā)生的落石飛越。在邊坡高度不太高時(shí)，該方法更為經(jīng)濟(jì)，且兩者在

12、一定條件下可配合應(yīng)用。該系統(tǒng)除主要用作崩塌落石防護(hù)外，還可用作爆破飛石防護(hù)。四、SNS被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)該系統(tǒng)是一種能攔截和堆存落石的柔性攔石網(wǎng)。其主要技術(shù)基礎(chǔ)及功能特點(diǎn)如下：1、與傳統(tǒng)攔擋結(jié)構(gòu)的主要差別在于系統(tǒng)的柔性和強(qiáng)度足以吸收和分散傳遞預(yù)計(jì)的落石沖擊動(dòng)能，從觀念上一改傳統(tǒng)的剛性或低強(qiáng)度低柔性結(jié)構(gòu)為高強(qiáng)度柔性結(jié)構(gòu)。從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)防護(hù)功能的高效。2、以落石所具有的沖擊動(dòng)能這一綜合參數(shù)作為最主要的設(shè)計(jì)參數(shù)，避開(kāi)了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中以荷載作為主要設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)所存在的沖擊動(dòng)載荷難以確定的問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的定量設(shè)計(jì)，其防護(hù)能量一般為403000KJ,并異能對(duì)高達(dá)5000KJ的更高能級(jí)進(jìn)行特殊設(shè)防。3、系統(tǒng)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和定型以大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)為基礎(chǔ)，并由此實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)各構(gòu)成部件的標(biāo)準(zhǔn)化均衡設(shè)計(jì)。它能在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力范圍內(nèi)安全地吸收落石的動(dòng)能并將其轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)的變形能而加以消散，且這種功能基本上與落石在網(wǎng)上的沖擊點(diǎn)位置無(wú)關(guān)，給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選型和標(biāo)準(zhǔn)化帶來(lái)了極大的方便。4、設(shè)計(jì)上不僅考慮了易于安裝，同時(shí)還考慮了在象懸崖這樣的惡劣地形條件下能