SNS柔性防护网在边坡防护中的应用

李鹏飞

（山西省交通科学研究院，山西 太原 030006）

0 引言

传统路基边坡防护处理原则主要是堵、减、疏、防四个字，通过土石方和圬工工程，结合植物防护对边坡进行加固处理。SNS柔性防护网作为一种新型的公路边坡防护锚固处理方式，是通过由高强度钢丝制成的菱形网格结合锚杆固定加固路基边坡[1]，适用于节理、裂隙发育的弱风化硬质岩和土质边坡且山体深层稳定的边坡防护，尤其是风化岩质边坡的加固处理。采用SNS柔性防护网的边坡防护加固形式，相较于传统的圬工防护形式，因其土石方工程量小，对边坡原状破坏小，人工实施的植草防护可与其本身的网格属性良好结合，实现防治结合。SNS柔性防护网相较于其他防护形式可以最大限度地保持防护区域内的边坡土体、岩体，有条件做到与周边自然环境更好地融合。

1 工程概况

某高速公路位于山西省西北部，是山西省高速公路网规划“三纵十二横十二环”第三横的重要组成部分，采用四车道高速公路标准建设，地处山岭重丘区，设计汽车荷载等级为公路-I级。该项目第LJ1合同段K5+705—K5+785、K6+117—K6+518段路堑边坡，最大挖方高度48.6 m，5级边坡。地表为粉土、少量卵石土及强风化灰岩，基岩以中风化奥陶系中统上马家沟组灰岩为主。边坡开挖坡度陡、高度高、级数多，且边坡岩体节理裂隙发育，极易形成危岩体，随时有产生崩塌及滚石的可能，该段公路的运营及行车安全存在严重的安全隐患。为了排除隐患，保证公路的运营及行车安全，该段高速公路路堑边坡采用一级护面墙和SNS柔性防护网相结合的方式进行边坡加固防护处理。

2 设计方案

SNS柔性防护网依据其功能可分为主动防护网和被动防护网两种[2]。主动防护网主要是以柔性防护网配合锚杆通过包裹、覆盖边坡坡体，对坡面上破碎的土体、岩体起围护限制作用。被动防护网则主要是以钢丝绳柔性防护网配合型钢立柱来建立柔性拦截网，被动拦截坡体石块、土块等于公路路面之外，保证公路运营及行车安全。

根据详勘地质报告，K5+705—K5+785、K6+117—K6+518段路堑边坡的地表为粉土、少量卵石土及强风化灰岩，基岩以中风化灰岩为主。针对该段路堑边坡地质特点，为了抑制边坡开挖后形成崩塌和滚石，限制落石、松动土体对公路的影响，采用一级护面墙+GPS2型SNS主动防护网形式对边坡进行防护加固处理。GPS2型SNS主动防护网的基本结构为：方阵模式布置的钢丝绳锚杆+支撑绳+钢丝绳网+PE墨绿色格栅网+缝合绳（张拉）+孔口凹坑（张拉）。

该段路堑边坡最大挖方高度48.6 m，设置5级边坡。上沿锚杆采用2φ16/3 m，下沿锚杆采用2φ16/2 m，上挂钢丝绳菱形网（D0/08/300）和PE墨绿色格栅防护网（S0/2.0-3.0/50）。主要工程量有：钢丝绳锚杆1.833 t，钢丝绳菱形网总面积3 296 m2，PE墨绿色格栅防护网总面积4 265 m2。

图1 GPS2型SNS主动防护网结构布置图

3 施工流程及注意事项

3.1 GPS2型SNS主动防护网施工流程

a）由上自下清除边坡坡面防护区域内的松动土体、危险石块等。

b）根据设计图纸，对柔性防护网设置区域放线测量，以中心开花方式确定钢绳锚杆钻孔位置（先选取坡面中心点，依据设计图纸向四周扩散）。

c）在放线确定的钻孔处，开凿一个凹坑，然后依据设计图纸进行钻孔。钻孔孔径应采用φ45的钻头予以保证，深度应较锚杆设计长度长5～10 cm，钻孔后还需对孔洞进行清理作业，以保证锚杆的顺利实施。

d）在钻孔中注入M30水泥砂浆（灰砂比为1∶1～1∶1.2，水灰比为 0.45～0.50），然后插入钢绳锚杆。在进行下一施工工序前，避免扰动钢绳锚杆，且要保证注浆体养护时间不少于3 d。

e）安装纵、横向支撑绳，待其张拉紧后用绳卡将支撑绳两端与钢绳锚杆环套固定。

f）自上而下披挂PE墨绿色格栅，相邻格栅网的重叠宽度不宜小于5 cm，采用φ1.2铁丝将相邻两张格栅网进行缝合，将支撑绳与格栅网用φ1.2铁丝绑扎在一起。

g）由上而下披挂钢丝绳菱形网，用φ1.2铁丝将菱形网和PE墨绿色格栅网绑扎连接。

h）采用φ8钢丝绳从上向下对钢丝绳菱形网进行缝合。钢丝绳菱形网需进行预张拉，缝合绳两端各用两个绳卡与钢丝绳菱形网固定连结在一起。

3.2 GPS2型SNS主动防护网施工注意事项

a）钢绳锚杆布置 锚杆采用2φ16，布置在坡面上沿的锚杆长度为3 m、坡面中下部锚杆长度为2 m，锚杆间距为4.5±0.3 m。锚杆钻孔应布置在开挖坡面的低洼处，以确保防护网紧贴边坡坡面。

b）支撑绳 对支撑绳进行预张拉时，鸡芯环套在凹坑内，须低于边坡坡面，以保证支撑绳张拉紧后紧贴坡面。纵、横向支撑绳均需穿过沿程钢丝绳锚杆环套，并用紧线葫芦张拉紧为止，两端均用绳卡予以固定。详见图2。

图2 支撑绳张拉示意图

c）格栅网 PE格栅网应保证能覆盖边坡坡面防护全部区域。

d）钢丝绳网 应在相邻4根钢丝绳锚杆所构成的挂网单元内铺设一张钢丝绳网，各网块边沿与支撑绳间需进行张拉缝合。

e）缝合绳张拉 在缝合过程中必须保证连续张拉，保证整个防护网系统张紧不松弛，并紧贴边坡坡体表面。详见图3。

图3 缝合绳张拉示意图

3.3 主要材料质量及技术要求

a）高强度钢绳网4 m×4 m，网孔300±30 mm,隔栅网网孔50±5 mm。

b）钢丝绳 φ8抗拉强度大于等于1 720 MPa，最小破断拉力大于等于40.7 kN，镀锌层重量大于等于90 g/m2；φ12抗拉强度大于等于1 720 MPa，最小破断拉力大于等于90.0 kN，镀锌层重量大于等于90 g/m2；φ16抗拉强度大于等于1 720 MPa，最小破断拉力大于等于150 kN，镀锌层重量大于等于90 g/m2。

c）抗错动抗脱落锁卡 板厚2.0 mm，抗错动力大于等于5 kN，抗脱落力大于等于10 kN。

d）PE墨绿格栅网 抗拉强度350～550 MPa，钢丝直径为2.0～3.0 mm。

e）鸡芯环 H5/8。

f）孔口凹坑尺寸 20 cm×20 cm，抗拔力大于等于50 kN。

g）钢绳锚杆 上沿锚杆2φ16/3 m，抗拔力大于等于60 kN，中下部锚杆2φ16/2 m。

4 结语

该段路堑边坡所采用的GPS2型SNS主动防护网于2012年10月完工，现在该条高速公路通过现场观测，传统圬工防护结合柔性防护网组成的边坡防护体系非常稳定，该段路堑边坡一直处于稳定状态。该方案成功地避免开挖坡面上的破碎岩体产生崩塌、滚石等次生危害，保障公路的安全运营。SNS柔性防护网的自身属性保证了其后续实施坡面绿化的可能性，在进行边坡防护的同时保护环境，为更好地与周边环境和谐融合创造条件。

SNS柔性防护网作为一种技术先进可靠，施工方便快捷的新型边坡防护形式在该条高速公路上的应用是成功的，可在类似地质情况下的高速公路边坡防护处理中推广应用。