SNS柔性防護網在邊坡防護中的應用

李鵬飛

（山西省交通科學研究院，山西 太原 030006）

0 引言

傳統路基邊坡防護處理原則主要是堵、減、疏、防四個字，通過土石方和圬工工程，結合植物防護對邊坡進行加固處理。SNS柔性防護網作為一種新型的公路邊坡防護錨固處理方式，是通過由高強度鋼絲制成的菱形網格結合錨桿固定加固路基邊坡[1]，適用于節理、裂隙發育的弱風化硬質巖和土質邊坡且山體深層穩定的邊坡防護，尤其是風化巖質邊坡的加固處理。采用SNS柔性防護網的邊坡防護加固形式，相較于傳統的圬工防護形式，因其土石方工程量小，對邊坡原狀破壞小，人工實施的植草防護可與其本身的網格屬性良好結合，實現防治結合。SNS柔性防護網相較于其他防護形式可以最大限度地保持防護區域內的邊坡土體、巖體，有條件做到與周邊自然環境更好地融合。

1 工程概況

某高速公路位于山西省西北部，是山西省高速公路網規劃“三縱十二橫十二環”第三橫的重要組成部分，采用四車道高速公路標準建設，地處山嶺重丘區，設計汽車荷載等級為公路-I級。該項目第LJ1合同段K5+705—K5+785、K6+117—K6+518段路塹邊坡，最大挖方高度48.6 m，5級邊坡。地表為粉土、少量卵石土及強風化灰巖，基巖以中風化奧陶系中統上馬家溝組灰巖為主。邊坡開挖坡度陡、高度高、級數多，且邊坡巖體節理裂隙發育，極易形成危巖體，隨時有產生崩塌及滾石的可能，該段公路的運營及行車安全存在嚴重的安全隱患。為了排除隱患，保證公路的運營及行車安全，該段高速公路路塹邊坡采用一級護面墻和SNS柔性防護網相結合的方式進行邊坡加固防護處理。

2 設計方案

SNS柔性防護網依據其功能可分為主動防護網和被動防護網兩種[2]。主動防護網主要是以柔性防護網配合錨桿通過包裹、覆蓋邊坡坡體，對坡面上破碎的土體、巖體起圍護限制作用。被動防護網則主要是以鋼絲繩柔性防護網配合型鋼立柱來建立柔性攔截網，被動攔截坡體石塊、土塊等于公路路面之外，保證公路運營及行車安全。

根據詳勘地質報告，K5+705—K5+785、K6+117—K6+518段路塹邊坡的地表為粉土、少量卵石土及強風化灰巖，基巖以中風化灰巖為主。針對該段路塹邊坡地質特點，為了抑制邊坡開挖后形成崩塌和滾石，限制落石、松動土體對公路的影響，采用一級護面墻+GPS2型SNS主動防護網形式對邊坡進行防護加固處理。GPS2型SNS主動防護網的基本結構為：方陣模式布置的鋼絲繩錨桿+支撐繩+鋼絲繩網+PE墨綠色格柵網+縫合繩（張拉）+孔口凹坑（張拉）。

該段路塹邊坡最大挖方高度48.6 m，設置5級邊坡。上沿錨桿采用2φ16/3 m，下沿錨桿采用2φ16/2 m，上掛鋼絲繩菱形網（D0/08/300）和PE墨綠色格柵防護網（S0/2.0-3.0/50）。主要工程量有：鋼絲繩錨桿1.833 t，鋼絲繩菱形網總面積3 296 m2，PE墨綠色格柵防護網總面積4 265 m2。

圖1 GPS2型SNS主動防護網結構布置圖

3 施工流程及注意事項

3.1 GPS2型SNS主動防護網施工流程

a）由上自下清除邊坡坡面防護區域內的松動土體、危險石塊等。

b）根據設計圖紙，對柔性防護網設置區域放線測量，以中心開花方式確定鋼繩錨桿鉆孔位置（先選取坡面中心點，依據設計圖紙向四周擴散）。

c）在放線確定的鉆孔處，開鑿一個凹坑，然后依據設計圖紙進行鉆孔。鉆孔孔徑應采用φ45的鉆頭予以保證，深度應較錨桿設計長度長5～10 cm，鉆孔后還需對孔洞進行清理作業，以保證錨桿的順利實施。

d）在鉆孔中注入M30水泥砂漿（灰砂比為1∶1～1∶1.2，水灰比為 0.45～0.50），然后插入鋼繩錨桿。在進行下一施工工序前，避免擾動鋼繩錨桿，且要保證注漿體養護時間不少于3 d。

e）安裝縱、橫向支撐繩，待其張拉緊后用繩卡將支撐繩兩端與鋼繩錨桿環套固定。

f）自上而下披掛PE墨綠色格柵，相鄰格柵網的重疊寬度不宜小于5 cm，采用φ1.2鐵絲將相鄰兩張格柵網進行縫合，將支撐繩與格柵網用φ1.2鐵絲綁扎在一起。

g）由上而下披掛鋼絲繩菱形網，用φ1.2鐵絲將菱形網和PE墨綠色格柵網綁扎連接。

h）采用φ8鋼絲繩從上向下對鋼絲繩菱形網進行縫合。鋼絲繩菱形網需進行預張拉，縫合繩兩端各用兩個繩卡與鋼絲繩菱形網固定連結在一起。

3.2 GPS2型SNS主動防護網施工注意事項

a）鋼繩錨桿布置 錨桿采用2φ16，布置在坡面上沿的錨桿長度為3 m、坡面中下部錨桿長度為2 m，錨桿間距為4.5±0.3 m。錨桿鉆孔應布置在開挖坡面的低洼處，以確保防護網緊貼邊坡坡面。

b）支撐繩 對支撐繩進行預張拉時，雞芯環套在凹坑內，須低于邊坡坡面，以保證支撐繩張拉緊后緊貼坡面。縱、橫向支撐繩均需穿過沿程鋼絲繩錨桿環套，并用緊線葫蘆張拉緊為止，兩端均用繩卡予以固定。詳見圖2。

圖2 支撐繩張拉示意圖

c）格柵網 PE格柵網應保證能覆蓋邊坡坡面防護全部區域。

d）鋼絲繩網 應在相鄰4根鋼絲繩錨桿所構成的掛網單元內鋪設一張鋼絲繩網，各網塊邊沿與支撐繩間需進行張拉縫合。

e）縫合繩張拉 在縫合過程中必須保證連續張拉，保證整個防護網系統張緊不松弛，并緊貼邊坡坡體表面。詳見圖3。

圖3 縫合繩張拉示意圖

3.3 主要材料質量及技術要求

a）高強度鋼繩網4 m×4 m，網孔300±30 mm,隔柵網網孔50±5 mm。

b）鋼絲繩 φ8抗拉強度大于等于1 720 MPa，最小破斷拉力大于等于40.7 kN，鍍鋅層重量大于等于90 g/m2；φ12抗拉強度大于等于1 720 MPa，最小破斷拉力大于等于90.0 kN，鍍鋅層重量大于等于90 g/m2；φ16抗拉強度大于等于1 720 MPa，最小破斷拉力大于等于150 kN，鍍鋅層重量大于等于90 g/m2。

c）抗錯動抗脫落鎖卡 板厚2.0 mm，抗錯動力大于等于5 kN，抗脫落力大于等于10 kN。

d）PE墨綠格柵網 抗拉強度350～550 MPa，鋼絲直徑為2.0～3.0 mm。

e）雞芯環 H5/8。

f）孔口凹坑尺寸 20 cm×20 cm，抗拔力大于等于50 kN。

g）鋼繩錨桿 上沿錨桿2φ16/3 m，抗拔力大于等于60 kN，中下部錨桿2φ16/2 m。

4 結語

該段路塹邊坡所采用的GPS2型SNS主動防護網于2012年10月完工，現在該條高速公路通過現場觀測，傳統圬工防護結合柔性防護網組成的邊坡防護體系非常穩定，該段路塹邊坡一直處于穩定狀態。該方案成功地避免開挖坡面上的破碎巖體產生崩塌、滾石等次生危害，保障公路的安全運營。SNS柔性防護網的自身屬性保證了其后續實施坡面綠化的可能性，在進行邊坡防護的同時保護環境，為更好地與周邊環境和諧融合創造條件。

SNS柔性防護網作為一種技術先進可靠，施工方便快捷的新型邊坡防護形式在該條高速公路上的應用是成功的，可在類似地質情況下的高速公路邊坡防護處理中推廣應用。