sns柔性防护系统在边坡防护工程应用

sns柔性防护系统在边坡防护工程应用

SNS柔性防护系统在边坡防护工程应用　　摘要：本文介绍了边坡防护方案的比选，重点讲述了GPS2型SNS柔性防护系统施工工艺，并且介绍了将SNS柔性防护系统与普通防护技术经济效益进行了比较。关键词：防护措施；SNS柔性防护；施工工艺；经济效益中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1、工程概况杭徽高速公路全长123Km，全线路堑较多，其中玲珑至昌化段为原营运多年的一级公路改建而成，多数边坡为自然边坡，且未进行防护加固。自2006年底通车以来，上边坡经常有石块掉落，给杭徽高速公路司乘人员安全通行造成了极大隐患。杭徽高速公路业主和相关部门对此十分重视，急需对较严重的路段上边坡进行加固。2、防护措施及方案的比较在边坡防护工程中，国内常采用以护、顶、锚、拦为主以排水土石体改良，植被绿化等为辅的工程防治措施，并尤以浆砌片石或喷砼护坡，锚固和简易结构栅栏等最为常见。根据杭徽高速的地质地貌，及边坡现场实际情况，为确保杭徽高速公路运营的安全，对边坡存在崩塌落石的工程隐患做了下面几种防护方案的比较和分析。9 2.1护面墙和浆砌片石护坡由于所需防护路段的边坡都是属于高陡边坡，如果全部采用通常的防护方法，即护面墙和浆砌片石护坡，从工程结构和工程量上都很大，且施工工期长。这些高边坡地段危岩分布高，采用浆砌片石护坡，自身重量砌得太高后，不能保证自身的稳定性，而且严重破坏了自然景观，从防护效果和绿化方面，这两种防护方法都不是一种理想的方案。2.2挂网喷浆这种方法主要是用来防护边坡岩体的风化剥蚀，以及防止小岩块和碎石的松动滚落，而对于防止危岩落石并不理想。这种方法将导致杭徽高速公路的这两段高边坡全部寸草不生的边坡，将严重破坏自然景观，而且由于浙西地区属于山区，阳光充足，阳光反射，天气多变，还可能造成行车安全问题。该方法造价也较高，施工工期长，同时，若某点发生崩塌落石，可能引起大片挂网喷浆边坡的破坏，所以，这种方法对落石防护效果极不理想，而且，随着人们生态意识的提高，该方法已逐渐淘汰。2.3SNS柔性防护系统SNS（safetynetting9 System）柔性防护系统是利用钢绳网作为主要构成部分来防止崩塌落石危害的柔性安全防护系统，其与以圬工结构为代表的传统方法的主要差别在于系统本身具有的柔性和高强度，更能适应于抗击集中荷载和高冲击荷载，且在大量的室内外试验和理论分析计算基础上建立的标准化部件形式，使系统的设计计算原理趋于科学化和标准化。此外，系统设置后的较小视觉干扰和最大限度的维持原始地貌和植被，同时可进行人工绿化，在美化环境方面的社会效益是其他方法无法比拟的。崩塌落石边坡的一些传统防护方法，已不能适应我们安全的防护要求。而崩塌与落石危害的主要特征是具有强大的动力冲击破坏作用，以刚性结构去抵抗动力冲击，从原理上就存在事倍功半的弊端，其结果是必须在存在落石危害的陡峭山坡上建立庞大的拦石结构，为此要寻找开挖庞大的基础，要搬运大量的建筑材料，工程进度缓慢，劳动强度大，施工安全程度低，施工干扰大，甚至可能因此而使防护结构成为人为的落石来源。因此，我们借用以柔克刚的思想，建立柔性防护结构，实现事半功倍的防护效果。综上条件分析，并根据杭徽高速公路边坡的地质条件和潜在落石特征，我们选用了GPS2型SNS主动防护系统对边坡危险路段进行了防护，系统的传力过程为“柔性网-缝合绳-支撑绳-锚杆-稳定岩土层”。3、施工工艺及验收标准（GPS2型主动防护系统）3.1工艺流程9 清理坡面测量放样钻凿锚杆孔并清孔注浆并插入锚杆铺挂格栅网安装纵横向支撑绳并拉紧挂钢绳网并缝合检查验收3.2材料要求（GPS2型号的SNS主动防护系统）3.2.1锚杆：双股形式的φ16钢丝绳，在中点弯折处嵌入鸡心并用绳卡固定。锚杆长4m，间距：4.5m×4.5m。3.2.2钢丝网（主网）：D0/08/300型镀锌钢丝绳网，钢绞线直径8mm，空格大小300mm。3.2.3格栅网：S0/2.2/50型镀锌铁丝网，铁丝网直径2.2mm，铁丝网方格大小50mm。3.2.4支撑绳：横向支撑绳φ16钢丝绳，纵向钢丝绳φ12钢丝绳。3.2.5缝合绳：φ8钢丝绳。3.2.6水泥净浆：标号不低于M20，水灰比0.41~1，水泥宜用325普通硅酸盐水泥。3.3施工工艺3.3.1由于边坡位置紧靠高速公路车道，为防止施工时石块滚落车道，在边坡坡脚位置搭建高约4米、比防护区域略长的钢管和竹篱笆支架。3.3.2清除坡面防护区域内松动的浮土及浮石，对不利于施工安装和系统安装后影响正常功能发挥的局部地形（局部堆积体和凸起体等）进行适当修整。9 3.3.3测量放样确定锚杆孔位（根据地形条件，孔间距可有0.3m的调整量），在孔间距允许的调整量范围内，尽可能在低凹处选定锚杆孔位；对非低凹处或不能够满足系统安装后尽可能紧贴坡面的锚杆孔（SNS系统连续悬空面积不得大于5m2，大于5m2时，增设长度不小于0.5m的局部锚杆，该锚杆采用直径不小于φ12的带弯钩的钢筋锚杆或直径不小于2φ12的双股钢绳锚杆），应在每一个孔位处凿一深度不小于锚杆外露环套长度的凹坑，口径20cm，深20cm。支架防护测量放样3.3.4按设计深度钻凿锚杆孔并清孔。锚杆孔深应大于设计锚杆长度5cm~10cm，孔径不小于φ42；当受凿岩设备限制时，构成每根锚杆的两股钢绳可分别锚入两个孔径不小于φ35的锚孔内，形成人字形锚杆，两股钢绳间夹角为150~300，以达到同样的锚固效果；当局部孔位因地质松散或破碎不能成孔时，可以采用断面尺寸不小于0.4m×0.4m的C15砼基础置换不能成孔的岩土段。清孔时，用空压机吹净孔里的杂物，以保证锚杆能插入孔中。3.3.5注浆并插入锚杆，确保净浆饱满，在进行下道工序前注浆养护不少于3天。3.3.6从上向下铺挂格栅网，格栅网间重叠宽度不小于5cm，两张格栅网的缝合以及格栅网与支撑绳间用φ1.5铁丝进行扎结，当坡度小于450时，扎结点间距不得大于2m，当坡度大于450时，扎结点间距不得大于1m。9 钻锚杆孔铺挂格栅网并缝合3.3.7安装纵横向支撑绳，张拉紧后两端各用2~4个（支撑绳长度小于15m时为2个，大于30m时为4个，其间为3个）绳卡与锚杆外露环套固定连接。3.3.8从上向下铺设钢绳网并缝合，每张钢绳网均用一根长约31m（或27m）的缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉，缝合绳的两端各用两个绳卡与网绳进行固定联结。铺设钢绳网并缝合锚杆拉拔力试验　　3.4施工及验收要求3.4.1所有材料质保单必须齐全。3.4.2SNS系统连续悬空面积不得大于5m2。3.4.3锚杆的拉拔试验满足设计要求。3.4.4用吨位不小于两吨的油葫芦对纵横支撑绳进行预张拉。3.4.5成网的钢丝绳不得有断丝、脱丝现象。每张网不得出现三个（含三个）以上接头，既不得用三根以上（含三个）的钢丝绳编制。3.4.6绳卡和接头套管均用机械挤压，表面不得有破裂和明显损伤，不得损伤钢丝绳的镀锌层。3.4.7格栅网间重叠宽度不小于5cm。9 3.4.8验收标准验收标准表4、SNS柔性防护系统与传统工艺经济、社会、技术效益对比分析4.1经济效益的比较GPS2型柔性防护系统市场价约120元/㎡左右；而传统工艺浆砌片石或锚砼本身造价加上削坡清土石方的费用，将会超过220元/㎡；4.2.社会效益的比较9 GPS2型柔性防护系统由于不需要开挖，部件生产工厂化，安装标准化，所需的设备简单，人员数量少，施工工期短，可以最大限度的降低成本，最快的速度开放交通。另外，由于施工设备和材料占用地方小，只需要占用硬路肩施工，对高速公路通行影响很小。由于充分利用技术成熟、性价比良好的金属涂层防腐技术，寿命长达30~50年，甚至更长。而传统工艺（浆砌片石和锚砼），由于使用的材料多，至少占用1个车道，对高速公路通行造成一定的影响。同时时间的增长，排水系统的堵塞，墙身将会变形损坏，故使用年限将不会很长。另外，柔性防护由于坡面开放，坡面上杂草和灌木可以生长，还适合种植绿色爬藤植物，环境是绿树青草，天然协调，而传统工艺整体灰暗单调，千篇一律。从长远分析，柔性防护比传统工艺社会效益显然更好。4.3技术效益对比主动防护系统是以高强钢丝绳或TECCO®钢丝格栅为主的各类柔性网覆盖或包裹在需防护的斜坡或危石上，以限制坡面岩土体的风华剥落或破坏以及危岩崩塌（加固作用），或者将落石控制在一定范围内运动（围护作用）。传统工艺（浆砌片石和锚砼）虽然能抑制坡面进一步分化，能隔离地表水从而稳定边坡并抑制水土流失，但是，随着使用年限的增加和水的渗入和分离作用，护面层最终将成为与坡面分离的覆盖“壳”，而可能因局部荷载或位移而破坏，大量可见的浆砌片石护坡的局部跨塌、喷砼的局部剥落以及业界对喷砼护坡结构寿命的重新认识都证明了其存在的技术缺陷。而柔性防护既能够达到传统工艺的防护要求，且不需开挖，施工简单，又由于坡面开放，水能排出，又能与绿化防护相结合，工作寿命长，无需或仅需少量防护，且维护和修复工作简单易行5、SNS柔性防护系统在杭徽高速公路边坡防护中的使用现状9 GPS2型SNS主动防护系统在杭徽高速上边坡防护中已取得了良好的效果，达到预期的效果，以前边坡经常有土石块滑落路面，现在该防护路段边坡从来没有土石块滑落路面的情况，钢绳网和格栅网没有任何生锈和脱开的情况，坡面局部有杂草和灌木长出，边坡十分稳定，确保了高速公路的畅通。完工后的效果图目前现状9