柔性防护系统在边坡防护中的应用及美化

吴晓旭

辽宁省第六地质大队有限责任公司 辽宁大连 116200

随着城市化进程的快速推进，工程建设在地处丘陵地区的城镇大规模的进行，形成了许多形态各异，类型不同的人工边坡。众多的边坡防护系统中，柔性防护系统自1995年引入国内后，发展较为迅速，在公路、铁路、水电站、矿山等领域的边坡治理和防护中得到得了广泛的应用。柔性防护系统以其独有的柔性、开放性、对复杂地形的良好适应性成为与以喷锚、浆砌片石为代表的传统技术并驾齐驱的边坡防护新手段。

由于柔性防护系统的组成构件均为热镀锌材质，虽然在防腐和环保方面能达到较高标准，也能满足边坡防护的安全稳定需求，但大面积的金属网片覆盖在边坡坡面难免造成视觉效果的重叠、单调和枯燥。在城镇区域或人群活动频繁的郊区就难免产生与周边生态环境的不协调或与城镇规划的绿色环保要求不统一等问题。这就要求我们将柔性防护系统与边坡的原始地貌、植被相叠加，同时，采取适当的美化、绿化等措施。

1 柔性防护系统简介

本文柔性防护系统指SNS防护系统中的斜坡稳定系统，是以钢丝绳网和高强度钢丝格栅为主的各类柔性网覆盖在需防护的斜坡或危石上，结合锚杆系统的加固作用，限制坡面岩土体的风化剥落、危岩崩塌或其他形式的破坏，以实现斜坡稳定的一种防护工艺。

目前，在高陡边坡中应用较广泛的为TECCO钢丝格栅网+SPIDERS3螺旋网的双层网片+锚杆+边界绳+缝合绳的联合防护系统。系统内各构件的结构特征如下：

（1）TECCO钢丝格栅网：采用单丝编制而成、菱形网孔、网孔孔径较小的格栅网；其钢丝直径为3mm，强度为1770MPa，钢丝防腐措施为热镀锌。

（2）SPIDERS3螺旋网：采用钢绞线编制而成、菱形网孔、网孔孔径较大的金属网片；钢绞线直径6.5mm，用3根钢丝扭结而成，钢丝防腐措施为热镀锌。

（3）锚杆：分为柔性锚杆和刚性锚杆。柔性锚杆为钢丝绳锚杆，外露端头为套环结构，布置在防护区域边界，边界绳穿过套环后张紧并用绳卡固定；刚性锚杆为螺纹钢筋，外露端头为热镀锌螺杆结构，梅花状布置，为主要受力锚杆。锚垫板为热镀锌钢板，菱形，两尖角带弯钩。

（4）缝合绳与边界绳：缝合绳采用直径8mm的镀锌钢丝绳，边界绳为直径16mm的镀锌钢丝绳，端部均采用绳卡固定。

（5）锚头大样及锚杆与边界绳的布置（见下图）。

传力体系：柔性防护系统中，结构形式简单，相邻的网片之间等强度连接，形成坡面全覆盖，锚杆则通过锚垫板直接与防护网片刚性连接。荷载的传递路径可简单描述为“网片→锚杆→稳定地层”，荷载的传递效果直接有效。另外，通过加力工具扳手可有效地实现对锚杆的预应力施加。

2 柔性防护系统的美化与环保理念

在边坡防护及地质灾害防治领域，以前治理的理念往往只注重对灾害本身的防治，而很少关注工程行为对环境的破坏。如今，环保观念深入人心，工程技术措施的环保要求已成为工程设计和施工中不可或缺的组成部分。柔性防护系统在这方面具有以下一些优势和特征：

（1）具有良好的开放性。在工程实施时不仅保护了原有植被及其生长条件，同时也未改变原有的地下水循环系统，对既有地貌起到了良好的保护作用。

（2）具有相当的环保性。体现为两方面：一是所用的系统材料基本上不发生分解和老化，不会对大气、土壤和地下水环境造成污染；二是工程施工过程中对环境造成的破坏很小，柔性防护系统具有良好的地形适应性，它不需要对坡面进行额外开挖、削坡，保护了既有地貌和坡面植被。

（3）景观效果相对较好。从工程美学的角度讲，工程景观自然化是一个统一的标准。当为了安全必须采取工程措施时，柔性防护系统就能尽可能地保护自然景观，将工程治理与环境保护和改造融为一体。

3 柔性防护系统的美化与环保具体措施

柔性防护系统的美化与环保是基于“不破坏就是最好的保护”原则开展的，主要为两大类：一是保持或修复柔性防护系统所覆盖的原有自然景观；二是在柔性防护系统基础上人为加入美化、环保措施。

（1）对原有边坡植被覆盖率较高、自然观感较佳的边坡，在工程实施的准备阶段，做好现状坡面的植物群落的保护，对于中大型乔木、灌木等进行保留，对草本植物覆盖区修剪留根存芽；在实施阶段采取适当的防护措施或对柔性防护系统构件的位置进行优化调整，减少对坡面植物的破坏；在完工后，对坡面植物稀疏或光秃区域进行草本植物的补种。

（2）对原有边坡为裸露岩石或新近人工开凿出的岩石边坡，为解决大面积形状不规则的岩石裸露面在覆盖柔性防护系统后的观感缺陷，经近些年的探索尝试，常用以下措施进行美化：

a．对于坡度不大于60°的边坡，利用客土喷播或喷混植生技术。是以工程力学和生物学理论为依据，利用客土掺混粘合剂，运用特制喷混机械将土壤、肥料、有机物质、保水材料、粘结材料、植物种子等混合干料加水后喷射到岩面上，形成近10cm厚度的具有连续空隙的硬化体。种子可以在空隙中生根、发芽、生长，而一定程度的硬化又可防止雨水冲刷，从而达到恢复植被、改善景观、保护环境的目的。

b．对于陡坡（坡度为60-80度）坡面或无固土、灌溉、养护条件的边坡坡面，可利用柔性防护系统的格栅网，采用防火阻燃型仿真植物进行美化，造型和颜色灵活多变，无后期养护负担。

c．利用种植槽种植多年生攀爬植物。可在边坡顶部、底部及中部设置种植槽，选取耐旱、耐寒、成活率高的品种，尤其是抗逆性强的本地乡土植物。例如三叶地锦或五叶地锦等。

4 结语

柔性防护系统的应用和美化，作为岩质边坡的生态治理的一种有效手段，在辽南地区进行了10多年的实践与探索，在工程应用中不断总结经验，目前已形成了较成熟和完整的治理技术。它将在循环经济可持续发展理念的指导下，修复受损的城市生态系统，促进城市建设的可持续发展。