蒋 叶

(山西省公路局阳泉分局,山西 阳泉 045000)

SNS主动柔性防护网是一种先进的坡面防护技术,具有良好的环保效果,技术先进,经济合理,简单易行,在公路高边坡防护中得到广泛应用,并取得良好的防护效果。SNS主动柔性防护网主要是采用支撑绳、高强钢丝绳网、锚杆及其他附件所组成的,在路基边坡坡面覆盖,从而限制土体或坡面岩石体发生崩塌或坠落的现象,是一种柔性安全防护措施[1]。SNS主动柔性防护网的主要特征是柔,可以使系统承受较大荷载力,降低单根锚杆的锚固力,和常规的边坡坡面防护系统相比其防护效果更好。本文就结合某高速公路工程项目为例,对SNS主动柔性防护网技术在高速公路高边坡中的应用展开研究。

1 工程背景

某高速公路工程为山岭重丘地形,坡度为60°~80°,多陡壁,部分地段趋于90°,主要为石英砂岩、中粒花岗岩等,裂隙发育,走向呈东南方向,呈半悬空或碎块状。由于该边坡是由两种岩性岩体交互发育,坡面的整体性差,裂隙纵横交错,由于该地区的雨量集中,雨季时间长,边坡岩体裂隙发育深,块状破碎多,容易造成岩体松动,产生风化剥落,极易产生岩崩,在高速公路的安全运营中存在着极大的安全隐患。

2 SNS柔性防护网的类型及其工作原理

2.1 SNS柔性防护网类型

SNS柔性防护网按照其使用功能划分,可以将其划分为被动防护与主动防护两种,其中被动防护是在高速公路斜坡上建立多道或一道菱形格网与钢丝绳网来组成复合防护网,用栅栏的形式将其在路基边坡某位置上进行设置,并通过拦截跌落岩石的方式来确保高速公路通行安全[2]。主动防护是在路基边坡坡面上包裹或覆盖SNS柔性防护网,避免坡面土体、岩石体发生崩塌、坠落或坡面松散,导致土体发生破坏或变形,将落石控制在一定范围内,避免让岩石跌落。这种防护方式通常用于陡坡、悬崖等坡面防护中。

2.2 SNS柔性防护网工作原理

SNS主动柔性防护一般在落石、危岩、坡面崩塌、塌落、溜滑等地质灾害中进行加固防护,主要是采用系统锚杆进行固定,根据不同的柔性网分别采用缝合张拉与支撑绳、预应力锚杆来对柔性网进行预张,使边坡形成连续支撑,通过预张拉系统来使系统紧贴坡面,对局部岩土体移动造成抑制,或在局部发生位移或破坏后,将裹缚原位附近预应力产生抑制,实现主动防护或加固的作用。

3 SNS主动柔性防护网在高边坡防护中的应用

3.1 SNS柔性防护系统方案设计

SNS主动柔性防护系统是利用支撑绳与锚杆对各个网块施加预张力,使网块在坡面上张紧后对坡面危岩落石施加预紧压力,提高危岩的稳定性,避免危石发生坠落。在SNS防护系统中主要是钢绳网、支撑绳、柔性钢绳锚杆等所组成,将钢绳网纵横交错,每张钢绳网和四周的支撑绳采用缝合绳进行缝合,使其连接并进行第二次预张拉,预张拉工艺可以使系统对坡面施加法向预紧压力,系统的各个组成部分在每一个独立防护区域中是相互联系的,并产生共同作用,一旦坡面岩土体产生局部位移或是变形,系统通过整体的形式来发挥其张拉作用。

3.2 SNS柔性防护施工

3.2.1施工准备

项目经理安排工作人员负责分项工程,并安排两名施工负责人,由专业施工人员进行前期的施工安排,在施工现场排障工作完成后,安排全部人员进场;其次,将主动防护网运输到施工现场,施工现场主要采用机械包括5部张拉器装置、3套风钻,以及安全绳和安全带等[3]。

3.2.2施工安排技术手册

在施工前将所有施工工具均放置在安全地带,对岩石SNS柔性保护地区进行仔细检查,对潜在的危险进行及时处理。在施工时采用安全带、安全绳等,加强对施工人员人身安全的防护,在斜坡操作中应确保操作安全网工作区的各项安全保护措施认真落实。在机械故障处理中,应确保电力设备停止送风,在建筑设备送风供应和输送前应告知相关施工人员;另外,在陡边坡挂网时应在缝合、铺挂和固定软绳前将绳索进行固定,避免下降[4]。

3.2.3钻孔施工技术要求

在钻孔施工中应严格按照施工要求和安装工程师汇报位置进行钻孔,在打孔前确保穿孔位置深度大于锚杆外露环套;主动防护网不能采用3 m钻杆,应采用1 m,2 m的钻杆进行施工,避免造成短杆或是卡钻的现象;如钻孔位置在松散岩石地区,应通知相关工作人员或是工程师,明确孔的位置,不得随意施工。在钻孔过程中应确保防护网钻孔深度在3 m以上,钻孔完毕后需要对孔眼进行净化。需要注意的是,在钻孔施工中要求严格按照机械操作规程执行,并佩戴安全带和安全头盔。

3.2.4灌注施工技术要求

在灌注前应对孔洞进行清理,确保碎石渣清理干净,并检查孔洞的深度是否满足设计要求,在混凝土搅拌中确保水泥砂浆按照1∶1的比例将水泥进行混合,并采用普通硅盐酸水泥。在灌注过程中应注意密实度,一边灌注,一边捣固,在灌注3 d后,严禁受到外力影响[5]。在灌注完成后,对SNS主动柔性防护网张拉前应确保砂浆的强度,并严格按照工程师制定张拉位置进行张拉或调整,确保张拉设备处于最佳状态,张拉强度满足相关标准,在张拉时应严格执行相关操作规范和技术要求,确保各项准备工作就绪。

3.2.5施工安装技术要求

SNS主动柔性防护在施工中应严格按照施工流程进行操作,首先去除坡面的落石、污垢,并从保护下区域沿着两侧中央启动,确定锚杆孔,确保每个锚杆孔的孔位不少于锚杆外露环套凹坑,孔洞的深度15 cm,平均直径为20 cm;根据设计的深度将锚杆孔进行除尘,锚杆孔的实际深度应超出设计深度的4 cm左右,为达到相同的锚固效果,两个锚索分别为两个孔,锚杆呈形字型,绳两条线夹角在15°~30°之间。再进行注浆,并插入锚杆,采用普通硅酸盐水泥,细砂粒径应在3 mm以内,确保泥浆经过灌浆体维护[6]。在纵横向支撑绳安装中,两端应采用锚杆外露环套与绳卡进行固定连接,并从上向下铺挂格栅网,格栅网之间的重叠宽度应大于4 cm,两张格栅网缝合应采用铁丝安装1 m的间距进行缝合与扎结,扎结点的横间距应在1 m左右,采用铁丝对格栅网和钢绳网进行相互扎结。

4 结语

在边坡表面保护处理中工程技术人员积累了大量经验,其中绿色植被是一种最有用的防治措施,但由于边坡自身具有一定的复杂性,并受到地形条件的限制,不能对边坡破坏问题进行有效解决。而SNS柔性网是一种先进的、安全的边坡防护技术,具有环境适应性和经济合理性,在高边坡防治中取得良好的效果。SNS主动柔性防护技术凭借自身独特的优势在高速公路施工中得到广泛的应用,并取得良好的防护效果。

参考文献:

[1] 陈良锐,周 宇.SNS柔性防护系统仿真技术在边坡灾害防治中的应用[J].四川水泥,2017(6):344,351.

[2] 姬遂胜.SNS主动柔性防护网在高边坡防护中的应用[J].现代工业经济和信息化,2016,6(7):33-34,36.

[3] 王景强,陈群华,陆富龙,等.SNS柔性主动防护网在公路边坡锚固工程中的应用[J].西部探矿工程,2013,25(10):10-12.

[4] 王春华,雷 轶,吕 俊,等.SNS主动柔性防护网稳定性与关键技术研究[J].施工技术,2012,41(S2):215-218.

[5] 路传新,马哲录.SNS柔性主动防护网在露天矿山高危边坡支护中的应用[J].采矿技术,2012,12(5):59-60,87.

[6] 郭斌斌,张 军.SPIDER主动防护网系统在某边坡崩塌治理中的应用[J].山西建筑,2012,38(12):167-168.