SNS柔性防護(hù)網(wǎng)在邊坡防護(hù)中的應(yīng)用

李鵬飛

（山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006）

0 引言

傳統(tǒng)路基邊坡防護(hù)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(jié)合植物防護(hù)對邊坡進(jìn)行加固處理。SNS柔性防護(hù)網(wǎng)作為一種新型的公路邊坡防護(hù)錨固處理方式，是通過由高強(qiáng)度鋼絲制成的菱形網(wǎng)格結(jié)合錨桿固定加固路基邊坡[1]，適用于節(jié)理、裂隙發(fā)育的弱風(fēng)化硬質(zhì)巖和土質(zhì)邊坡且山體深層穩(wěn)定的邊坡防護(hù)，尤其是風(fēng)化巖質(zhì)邊坡的加固處理。采用SNS柔性防護(hù)網(wǎng)的邊坡防護(hù)加固形式，相較于傳統(tǒng)的圬工防護(hù)形式，因其土石方工程量小，對邊坡原狀破壞小，人工實(shí)施的植草防護(hù)可與其本身的網(wǎng)格屬性良好結(jié)合，實(shí)現(xiàn)防治結(jié)合。SNS柔性防護(hù)網(wǎng)相較于其他防護(hù)形式可以最大限度地保持防護(hù)區(qū)域內(nèi)的邊坡土體、巖體，有條件做到與周邊自然環(huán)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(wǎng)規(guī)劃“三縱十二橫十二環(huán)”第三橫的重要組成部分，采用四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，地處山嶺重丘區(qū)，設(shè)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(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r，基巖以中風(fēng)化奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組灰?guī)r為主。邊坡開挖坡度陡、高度高、級數(shù)多，且邊坡巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，極易形成危巖體，隨時有產(chǎn)生崩塌及滾石的可能，該段公路的運(yùn)營及行車安全存在嚴(yán)重的安全隱患。為了排除隱患，保證公路的運(yùn)營及行車安全，該段高速公路路塹邊坡采用一級護(hù)面墻和SNS柔性防護(hù)網(wǎng)相結(jié)合的方式進(jìn)行邊坡加固防護(hù)處理。

2 設(shè)計方案

SNS柔性防護(hù)網(wǎng)依據(jù)其功能可分為主動防護(hù)網(wǎng)和被動防護(hù)網(wǎng)兩種[2]。主動防護(hù)網(wǎng)主要是以柔性防護(hù)網(wǎng)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(hù)限制作用。被動防護(hù)網(wǎng)則主要是以鋼絲繩柔性防護(hù)網(wǎng)配合型鋼立柱來建立柔性攔截網(wǎng)，被動攔截坡體石塊、土塊等于公路路面之外，保證公路運(yùn)營及行車安全。

根據(jù)詳勘地質(zhì)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(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r，基巖以中風(fēng)化灰?guī)r為主。針對該段路塹邊坡地質(zhì)特點(diǎn)，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(hù)面墻+GPS2型SNS主動防護(hù)網(wǎng)形式對邊坡進(jìn)行防護(hù)加固處理。GPS2型SNS主動防護(hù)網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)為：方陣模式布置的鋼絲繩錨桿+支撐繩+鋼絲繩網(wǎng)+PE墨綠色格柵網(wǎng)+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(shè)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(wǎng)（D0/08/300）和PE墨綠色格柵防護(hù)網(wǎng)（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(wǎng)總面積3 296 m2，PE墨綠色格柵防護(hù)網(wǎng)總面積4 265 m2。

圖1 GPS2型SNS主動防護(hù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)布置圖

3 施工流程及注意事項

3.1 GPS2型SNS主動防護(hù)網(wǎng)施工流程

a）由上自下清除邊坡坡面防護(hù)區(qū)域內(nèi)的松動土體、危險石塊等。

b）根據(jù)設(shè)計圖紙，對柔性防護(hù)網(wǎng)設(shè)置區(qū)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(diǎn)，依據(jù)設(shè)計圖紙向四周擴(kuò)散）。

c）在放線確定的鉆孔處，開鑿一個凹坑，然后依據(jù)設(shè)計圖紙進(jìn)行鉆孔。鉆孔孔徑應(yīng)采用φ45的鉆頭予以保證，深度應(yīng)較錨桿設(shè)計長度長5～10 cm，鉆孔后還需對孔洞進(jìn)行清理作業(yè)，以保證錨桿的順利實(shí)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(jìn)行下一施工工序前，避免擾動鋼繩錨桿，且要保證注漿體養(yǎng)護(hù)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(huán)套固定。

f）自上而下披掛PE墨綠色格柵，相鄰格柵網(wǎng)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(wǎng)進(jìn)行縫合，將支撐繩與格柵網(wǎng)用φ1.2鐵絲綁扎在一起。

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

h）采用φ8鋼絲繩從上向下對鋼絲繩菱形網(wǎng)進(jìn)行縫合。鋼絲繩菱形網(wǎng)需進(jìn)行預(yù)張拉，縫合繩兩端各用兩個繩卡與鋼絲繩菱形網(wǎng)固定連結(jié)在一起。

3.2 GPS2型SNS主動防護(hù)網(wǎng)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(yīng)布置在開挖坡面的低洼處，以確保防護(hù)網(wǎng)緊貼邊坡坡面。

b）支撐繩 對支撐繩進(jìn)行預(yù)張拉時，雞芯環(huán)套在凹坑內(nèi)，須低于邊坡坡面，以保證支撐繩張拉緊后緊貼坡面?？v、橫向支撐繩均需穿過沿程鋼絲繩錨桿環(huán)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(wǎng) PE格柵網(wǎng)應(yīng)保證能覆蓋邊坡坡面防護(hù)全部區(qū)域。

d）鋼絲繩網(wǎng) 應(yīng)在相鄰4根鋼絲繩錨桿所構(gòu)成的掛網(wǎng)單元內(nèi)鋪設(shè)一張鋼絲繩網(wǎng)，各網(wǎng)塊邊沿與支撐繩間需進(jìn)行張拉縫合。

e）縫合繩張拉 在縫合過程中必須保證連續(xù)張拉，保證整個防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)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(zhì)量及技術(shù)要求

a）高強(qiáng)度鋼繩網(wǎng)4 m×4 m，網(wǎng)孔300±30 mm,隔柵網(wǎng)網(wǎng)孔50±5 mm。

b）鋼絲繩 φ8抗拉強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(wǎng) 抗拉強(qiáng)度350～550 MPa，鋼絲直徑為2.0～3.0 mm。

e）雞芯環(huán) 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(jié)語

該段路塹邊坡所采用的GPS2型SNS主動防護(hù)網(wǎng)于2012年10月完工，現(xiàn)在該條高速公路通過現(xiàn)場觀測，傳統(tǒng)圬工防護(hù)結(jié)合柔性防護(hù)網(wǎng)組成的邊坡防護(hù)體系非常穩(wěn)定，該段路塹邊坡一直處于穩(wěn)定狀態(tài)。該方案成功地避免開挖坡面上的破碎巖體產(chǎn)生崩塌、滾石等次生危害，保障公路的安全運(yùn)營。SNS柔性防護(hù)網(wǎng)的自身屬性保證了其后續(xù)實(shí)施坡面綠化的可能性，在進(jìn)行邊坡防護(hù)的同時保護(hù)環(huán)境，為更好地與周邊環(huán)境和諧融合創(chuàng)造條件。

SNS柔性防護(hù)網(wǎng)作為一種技術(shù)先進(jìn)可靠，施工方便快捷的新型邊坡防護(hù)形式在該條高速公路上的應(yīng)用是成功的，可在類似地質(zhì)情況下的高速公路邊坡防護(hù)處理中推廣應(yīng)用。