柔性防護系統(tǒng)在邊坡防護中的應(yīng)用及美化

吳曉旭

遼寧省第六地質(zhì)大隊有限責(zé)任公司 遼寧大連 116200

隨著城市化進程的快速推進，工程建設(shè)在地處丘陵地區(qū)的城鎮(zhèn)大規(guī)模的進行，形成了許多形態(tài)各異，類型不同的人工邊坡。眾多的邊坡防護系統(tǒng)中，柔性防護系統(tǒng)自1995年引入國內(nèi)后，發(fā)展較為迅速，在公路、鐵路、水電站、礦山等領(lǐng)域的邊坡治理和防護中得到得了廣泛的應(yīng)用。柔性防護系統(tǒng)以其獨有的柔性、開放性、對復(fù)雜地形的良好適應(yīng)性成為與以噴錨、漿砌片石為代表的傳統(tǒng)技術(shù)并駕齊驅(qū)的邊坡防護新手段。

由于柔性防護系統(tǒng)的組成構(gòu)件均為熱鍍鋅材質(zhì)，雖然在防腐和環(huán)保方面能達到較高標準，也能滿足邊坡防護的安全穩(wěn)定需求，但大面積的金屬網(wǎng)片覆蓋在邊坡坡面難免造成視覺效果的重疊、單調(diào)和枯燥。在城鎮(zhèn)區(qū)域或人群活動頻繁的郊區(qū)就難免產(chǎn)生與周邊生態(tài)環(huán)境的不協(xié)調(diào)或與城鎮(zhèn)規(guī)劃的綠色環(huán)保要求不統(tǒng)一等問題。這就要求我們將柔性防護系統(tǒng)與邊坡的原始地貌、植被相疊加，同時，采取適當(dāng)?shù)拿阑?、綠化等措施。

1 柔性防護系統(tǒng)簡介

本文柔性防護系統(tǒng)指SNS防護系統(tǒng)中的斜坡穩(wěn)定系統(tǒng)，是以鋼絲繩網(wǎng)和高強度鋼絲格柵為主的各類柔性網(wǎng)覆蓋在需防護的斜坡或危石上，結(jié)合錨桿系統(tǒng)的加固作用，限制坡面巖土體的風(fēng)化剝落、危巖崩塌或其他形式的破壞，以實現(xiàn)斜坡穩(wěn)定的一種防護工藝。

目前，在高陡邊坡中應(yīng)用較廣泛的為TECCO鋼絲格柵網(wǎng)+SPIDERS3螺旋網(wǎng)的雙層網(wǎng)片+錨桿+邊界繩+縫合繩的聯(lián)合防護系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)各構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特征如下：

（1）TECCO鋼絲格柵網(wǎng)：采用單絲編制而成、菱形網(wǎng)孔、網(wǎng)孔孔徑較小的格柵網(wǎng)；其鋼絲直徑為3mm，強度為1770MPa，鋼絲防腐措施為熱鍍鋅。

（2）SPIDERS3螺旋網(wǎng)：采用鋼絞線編制而成、菱形網(wǎng)孔、網(wǎng)孔孔徑較大的金屬網(wǎng)片；鋼絞線直徑6.5mm，用3根鋼絲扭結(jié)而成，鋼絲防腐措施為熱鍍鋅。

（3）錨桿：分為柔性錨桿和剛性錨桿。柔性錨桿為鋼絲繩錨桿，外露端頭為套環(huán)結(jié)構(gòu)，布置在防護區(qū)域邊界，邊界繩穿過套環(huán)后張緊并用繩卡固定；剛性錨桿為螺紋鋼筋，外露端頭為熱鍍鋅螺桿結(jié)構(gòu)，梅花狀布置，為主要受力錨桿。錨墊板為熱鍍鋅鋼板，菱形，兩尖角帶彎鉤。

（4）縫合繩與邊界繩：縫合繩采用直徑8mm的鍍鋅鋼絲繩，邊界繩為直徑16mm的鍍鋅鋼絲繩，端部均采用繩卡固定。

（5）錨頭大樣及錨桿與邊界繩的布置（見下圖）。

傳力體系：柔性防護系統(tǒng)中，結(jié)構(gòu)形式簡單，相鄰的網(wǎng)片之間等強度連接，形成坡面全覆蓋，錨桿則通過錨墊板直接與防護網(wǎng)片剛性連接。荷載的傳遞路徑可簡單描述為“網(wǎng)片→錨桿→穩(wěn)定地層”，荷載的傳遞效果直接有效。另外，通過加力工具扳手可有效地實現(xiàn)對錨桿的預(yù)應(yīng)力施加。

2 柔性防護系統(tǒng)的美化與環(huán)保理念

在邊坡防護及地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域，以前治理的理念往往只注重對災(zāi)害本身的防治，而很少關(guān)注工程行為對環(huán)境的破壞。如今，環(huán)保觀念深入人心，工程技術(shù)措施的環(huán)保要求已成為工程設(shè)計和施工中不可或缺的組成部分。柔性防護系統(tǒng)在這方面具有以下一些優(yōu)勢和特征：

（1）具有良好的開放性。在工程實施時不僅保護了原有植被及其生長條件，同時也未改變原有的地下水循環(huán)系統(tǒng)，對既有地貌起到了良好的保護作用。

（2）具有相當(dāng)?shù)沫h(huán)保性。體現(xiàn)為兩方面：一是所用的系統(tǒng)材料基本上不發(fā)生分解和老化，不會對大氣、土壤和地下水環(huán)境造成污染；二是工程施工過程中對環(huán)境造成的破壞很小，柔性防護系統(tǒng)具有良好的地形適應(yīng)性，它不需要對坡面進行額外開挖、削坡，保護了既有地貌和坡面植被。

（3）景觀效果相對較好。從工程美學(xué)的角度講，工程景觀自然化是一個統(tǒng)一的標準。當(dāng)為了安全必須采取工程措施時，柔性防護系統(tǒng)就能盡可能地保護自然景觀，將工程治理與環(huán)境保護和改造融為一體。

3 柔性防護系統(tǒng)的美化與環(huán)保具體措施

柔性防護系統(tǒng)的美化與環(huán)保是基于“不破壞就是最好的保護”原則開展的，主要為兩大類：一是保持或修復(fù)柔性防護系統(tǒng)所覆蓋的原有自然景觀；二是在柔性防護系統(tǒng)基礎(chǔ)上人為加入美化、環(huán)保措施。

（1）對原有邊坡植被覆蓋率較高、自然觀感較佳的邊坡，在工程實施的準備階段，做好現(xiàn)狀坡面的植物群落的保護，對于中大型喬木、灌木等進行保留，對草本植物覆蓋區(qū)修剪留根存芽；在實施階段采取適當(dāng)?shù)姆雷o措施或?qū)θ嵝苑雷o系統(tǒng)構(gòu)件的位置進行優(yōu)化調(diào)整，減少對坡面植物的破壞；在完工后，對坡面植物稀疏或光禿區(qū)域進行草本植物的補種。

（2）對原有邊坡為裸露巖石或新近人工開鑿出的巖石邊坡，為解決大面積形狀不規(guī)則的巖石裸露面在覆蓋柔性防護系統(tǒng)后的觀感缺陷，經(jīng)近些年的探索嘗試，常用以下措施進行美化：

a．對于坡度不大于60°的邊坡，利用客土噴播或噴混植生技術(shù)。是以工程力學(xué)和生物學(xué)理論為依據(jù)，利用客土摻混粘合劑，運用特制噴混機械將土壤、肥料、有機物質(zhì)、保水材料、粘結(jié)材料、植物種子等混合干料加水后噴射到巖面上，形成近10cm厚度的具有連續(xù)空隙的硬化體。種子可以在空隙中生根、發(fā)芽、生長，而一定程度的硬化又可防止雨水沖刷，從而達到恢復(fù)植被、改善景觀、保護環(huán)境的目的。

b．對于陡坡（坡度為60-80度）坡面或無固土、灌溉、養(yǎng)護條件的邊坡坡面，可利用柔性防護系統(tǒng)的格柵網(wǎng)，采用防火阻燃型仿真植物進行美化，造型和顏色靈活多變，無后期養(yǎng)護負擔(dān)。

c．利用種植槽種植多年生攀爬植物?？稍谶吰马敳?、底部及中部設(shè)置種植槽，選取耐旱、耐寒、成活率高的品種，尤其是抗逆性強的本地鄉(xiāng)土植物。例如三葉地錦或五葉地錦等。

4 結(jié)語

柔性防護系統(tǒng)的應(yīng)用和美化，作為巖質(zhì)邊坡的生態(tài)治理的一種有效手段，在遼南地區(qū)進行了10多年的實踐與探索，在工程應(yīng)用中不斷總結(jié)經(jīng)驗，目前已形成了較成熟和完整的治理技術(shù)。它將在循環(huán)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展理念的指導(dǎo)下，修復(fù)受損的城市生態(tài)系統(tǒng)，促進城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。