柔性防护系统在岩质边坡中的应用.doc

1、1柔性防护系统在岩质边坡中的应用摘要 本文针对柔性防护系统在岩质边坡中的应用进行了探讨。 Abstract In this paper, the Flexible Protection System in Rock Slope. 关键词 柔性防护系统特点设计分类 Keywords Flexible Protection System features design classification 中图分类号：S605+.3 文献标识码：A 文章编号： 1.概述 柔性防护系统的英文名全称为 Safety Netting System,简称 SNS 防护系统。SNS 防护系统通过以下三种方式防治岩土

2、体浅表层边坡的滑动：表面覆盖加固、对坡面进行覆盖来控制落物的运动方式及在落物运动路途中加以拦截。 2.柔性防护系统的特点 SNS 防护系统较传统的圬工刚性系统相比，对地形地貌有很好的适应性，易于铺展；对地形地貌破坏较小，与传统防护系统相比，引起二次地质灾害的可能性降低；对地貌原有的植物或建筑破坏较小或不破坏，甚至可以在防护体系上作绿化；SNS 防护体系的各种构件已经标准化，能够批量生产，降低了材料的成本，且这些材料易于搬运，使得成本降低；SNS 柔性防护体系较传统防护体系，少了“清坡”的工序，因此土石方的2工程量降低；柔性防护体系构件出厂时为半成品，施工量小。基于 SNS防护系统的这些优点，使

3、得此系统施工快、简单易行，缩短了工期。 3.柔性防护系统的防护设计理念 3.1 可靠性和经济性 SNS 防护系统采用较易得的钢铁类金属材料，从抗冲击性能及柔性等力学特性、材料易得性及耗材多少各方面均衡考虑，钢铁类金属材料最适合。柔性防护体系的可靠性是绝对的，但是其经济性是相对的。随着科学技术的进一步发展，柔性防护体系在保障安全的前提下，可能会采用更廉价的材料。 3.2 柔性与整体性 柔性防护技术最主要的就是要使系统具有足够的柔性。从力学角度来分析，柔性结构具有“以柔克刚”的功能优势，这在被动防护系统中显得尤为明显，特别是整体柔性结构，具有非常好的荷载传递扩散功能，有效地减少了应力集中现象的发生

4、，充分调动系统整体功能的发挥，达到“局部受载，整体作用”的效果。柔性防护技术所采用的各种柔性金属编织网均具有良好的易铺展性。 3.3 良好的地形适应性 SNS 防护技术主要使用在边坡防护上，它能够很好适应边坡地形的复杂多样性。就其柔性特征而言，可以裹卷为较小的尺寸，构件尺寸的运输尺寸也小于其安装尺寸从而便于运输和搬运。 3.4 美观与环保 柔性防护技术对地貌和植被具有良好的保护性，使得具备植物生长3条件的边坡能够实现自然生长发育，同时也保持了进行后期人工绿化的既有条件。柔性防护技术轻型化带来了结构小型性及开放式结构带来了视觉通透。 3.5 施工快速方便 柔性防护系统具有良好的地形适应性及独特的

5、防护原理，使得柔性防护系统的实施不需要额外的辅助开挖和彻底的清理坡面，大大节省了施工时间，而且施工时其基础开挖工程量也非常少，这也大大节省了施工时间；对于各种锚杆，除非特殊工程需要外，一般都设计为手持式轻型凿岩机能够完成钻孔作业的短锚杆型式，保证了施工的快速性，也保证了施工的安全性，也避免了通常情况下采用大型凿岩机钻凿深孔时对脚手架搭设的需要。 3.6 施工干扰小 柔性防护系统具有施工快速方便的特点，并且施工作业不需要或者仅需要很少的坡面开挖，决定了它仅仅有很小的施工干扰这一优点。 3.7 标准化、定型化和结构均衡化 现今的柔性防护技术已基本完成了转化和定型化工作。主要包括：构件定型，系统的结

6、构形式，构件的匹配与均衡化，系统的空间布置，标准化系列，选型设计及施工安装。 3.8 防腐与维护 现今的柔性防护技术主要是由钢构件构成的，这就带来了它的防腐问题，随着柔性防护系统的金属防腐技术不断发展，已经使现有的系统金属工作寿命满足了多数施工工作的要求。 44.柔性防护系统的分类 边坡柔性防护系统是以钢丝绳网为主要特征构件，以覆盖（主动防护系统）和拦截（被动防护系统）两种基本形式来防治各类坡面地质灾害和爆破飞石、坠物等危害的柔性安全防护系统。 4.1 主动防护系统 主动防护系统采用钢丝绳锚杆或钢筋锚杆和支撑绳固定方法将金属柔性网覆盖在具有潜在地质灾害的坡面上，从而实现坡面加固的一种防护网。

7、主动防护系统的主要特征构件分为钢丝绳网、钢丝格栅和高强度钢丝格栅三类。前两者通过钢丝绳锚杆和支撑绳固定方式，后者通过钢筋（可施加预应力）和钢丝绳锚杆（有边沿支撑绳时采用）锚垫板以及必要时加边沿支撑绳等固定方式，将其作为柔性网覆盖在有潜在地质危害的坡面上，从而实现其防护目的。 柔性防护网的柔性特征能使系统将局部集中荷载向四周均匀传递以充分发挥整个系统的防护能力，即局部受载，整体作用，从而使系统能承受较大的荷载并降低单根锚杆的锚固力要求。此外，由于系统的开放性，地下水可以自由排泄，避免了由于地下水压力的升高而引起的边坡失稳问题；该系统除对边坡稳定性有贡献外，同时还能抑制边坡遭受进一步的风化剥蚀，且

8、对坡面形态特征无特殊要求，不破坏和不改变坡面原有地貌形态和植被生长条件，其开放特征给随后或今后有条件有需要时实施人工坡面绿化保留了必要的条件，绿色植物能够在其开放的空间上自由生长，植物根系的固土作用与坡面防护系统结为一体，从而抑制5坡面破坏和水土流失，反过来又保护了地貌和坡面植被，实现最佳的边坡防护和环境保护目的。 4.2 被动防护系统 SNS 被动防护网由钢丝绳网或环形网（需拦截小块落石时附加一层铁丝格栅） 、固定系统（锚杆、拦锚绳、基座和支撑绳） 、减压环和钢柱四个主要部分构成。钢柱和钢丝绳网连接组合构成一个整体，对所防护的区域形成面防护，从而阻止崩塌岩石土体的下坠，起到边坡防护作用。 S

9、NS 被动防护网的柔性和拦截强度足以吸收和分散传递 500KJ 以内的落石冲击动能,消能环的设计和采用使系统的抗冲击能力得到进一步提高。SNS 被动防护网与刚性拦截和砌浆挡墙相比较,改变了原有施工工艺,使工期和资金得到减少。 SNS 被动防护网适用于建筑设施旁有缓冲地带的高山峻岭，把岩崩、飞石、雪崩、泥石流拦截在建筑设施之外，避开灾害对建筑设施的毁坏。材质：钢丝绳网、支撑绳和减压环 构造：由钢丝绳网或环形网（需拦截小块落石时附加一层铁丝格栅） 、固定系统（锚杆、拦锚绳、基座和支撑绳） 、减压环和钢柱四个主要部分构成。 5.结论和建议 通过以上对 SNS 防护网的分析，得出以下结论： （1）SN

10、S 防护体系具有“以柔克刚”的优势性能，能够实现“局部受载，整体作用”的效果。 6（2）SNS 防护系统具有开放性，地下水系统不受破坏，可以稳定边坡、抑制边坡遭受进一步的风化剥蚀，保护坡面原有地貌形态和植被生长条件，实现最佳的边坡防护和环境保护目的。 （3）钢丝绳网防护系统的特点在于：系统的柔性和拦截强度足以吸收和分散传递预计的落石冲击功能，消能环的设计和采用使系统的抗冲击能力得到进一步提高。与钢性拦截和砌砖挡墙相比，改变了原有施工工艺，使工期和资金得到减少。 （4）SNS 系统以崩塌落石的冲击动能作为工程施工的设计选型依据，避免了刚性坡面防护设计中，参数与防护等级不相称或相差较大等缺点。（5

11、）山体滑坡防护网被动系统在材料的的设计上考虑了易于安装，即用最少量的锚杆和最少量的开挖来实现最快速简例的施工安装，维修人员仅需要少量常规机具即可进行系统的安装、维修和部件更换。 （6）SNS 防护体系对岩质边坡浅表层滑动或小型滑动有良好的治理效果，但对深层挥动或大型滑坡体的防治效果还有待进一步考证。 参考文献： 1 郑颖人, 陈祖煜, 王恭先, 凌天清编著. 边坡与滑坡工程治理. 北京:人民交通出版社,2005. 2 阳友奎, 周迎庆, 姜瑞琪, 贺咏梅, 彭伟, 原振华编著. 坡面地质灾害柔性防护的理论与实践. 北京:科学出版社,2005. 3 李有志, 彭伟, 阳有奎等. 论 SNS 边坡防护工程实践中的几个问题, 中国地质灾害与防治学报, 2004:47-50. 74 贺咏梅, 彭伟, 阳有奎. 边坡柔性防护系统的典型工程应用J . 岩石力学与工程学报, 2006 (2) :3132.