【内容摘要】随着人类对绿化重视，许多高边坡危岩地带越来越多的采用SNS柔性防护这种新技术，它不但能够起到安全防护的作用，而且还将对山体防护区域植被的破坏降低到最低限度。
【关键词】：SNS主动防御，钢绳网，支撑绳
1 前 言
1.1 任务来源
由于310国道陕县硖石段的岩质高边坡局部时有发生岩块坠落和崩塌现象，受当地公路局委托经过有关专家、技术人员的充分论证，最终选择局部边坡采用SNS(Safety Netting System)主动柔性防护系统为主的综合治理方案。
1.2 目的任务
通过局部边坡治理，确保经过310国道陕县硖石段的往来车辆不再受到危岩、崩塌的威胁。
2 工程概况
拟治理边坡在310国道的陕县硖石段，来往车辆频繁。该边坡属人工开挖形成的岩质高边坡，边坡高度在11.6～41.9m之间，坡度48°～90°，边坡段全长约440m，位于半径140m弯道上；边坡岩土体为强风化鲕状灰岩、泥页岩、砂岩及碎石坡积物。
受地质构造运动影响，岩体受到强烈挤压，裂隙、节理发育，形成破碎的危岩体，诱发的主要地质灾害种类为危岩坠落和崩塌。
310国道硖石山高边坡段完全具备了崩塌、落石形成的条件：边坡坡度大，节理发育，构造面临空且倾角较陡，雨水冲刷裂隙等因素。
3 稳定性分析
采用SNS主动柔性防护系统治理区的危石主要为软硬相间的砂岩、页岩互层，在长期风化及雨水冲刷作用下，页岩风化较快而先脱落，使位于上方而风化较慢的危石悬空重叠在上方，在这种情况下，危石的稳定与否取决于裂隙面的抗剪强度。设下块危石的宽度为a，高度为d，悬臂长b，岩体容重为r则拉应力为：
radb2/2
σ= = 3 rb2/d ①
ad2/6
Rt
Fs= ②
σ
式中：
Fs—危岩的安全系数；
Rt—岩石的抗拉强度。
一般情况下，完整的岩石具有较大的抗拉强度，悬臂较小时尚不致使其坠落。但是当产生最大弯矩附近的岩石中有裂隙面或有裂纹时，岩石的抗拉强度将大大减低，将导致在这个面上发生破坏而发生块石坠落。
①式表示上一块岩石能自己稳定，对下一块无影响的情况。如必须考虑上一块岩石的影响，计算时可根据具体情况适当加大d值后再验算。
根据现场情况利用②式计算出危岩的安全系数Fs在0.95～1.05之间，处于极限稳定状态。
4 治理方案的确定
经调查，边坡以防治崩塌、落石为主，根据该边坡岩体特征、破坏形式及经济性等方面综合考虑，建议边坡局部区域采用SNS主动柔性防护系统为主的治理方案：
1、适当挖方削坡并清理危石，降低边坡高度与坡度，做二级阶梯式边坡；
2、采用SNS主动柔性防护系统；即一种钢丝绳网为主要构件，用于拦截坡面崩塌、落石的柔性拦截遮挡结构，采取主动覆盖形式对崩塌落石进行防治；
3、在边坡底部和二级平台上设截水沟，并做好边坡排水措施，防止水冲刷破碎岩石裂隙；
4、对局部坡面、坡脚临空面采取嵌补支撑加固措施，即采用浆砌片石、现浇混凝土结构填补和支撑悬空的危岩。
5 工程设计
5.1 SNS主动柔性防护系统
主动柔性防护系统(Safety Netting System)是一种以钢丝绳网为主要构件，用于拦截坡面崩塌、落石的柔性拦截遮挡结构，它主要采取主动覆盖的形式来实现对崩塌落石、坡面风化剥落、岸坡冲刷等地质灾害和爆破飞石的防治。这种柔性拦截结构具有对地形地貌的适应性强、部件生产工厂化和安装标准化、结构轻型化等良好应用特性，能基本适应各种不同的崩塌落石防治工程。因而，近年来在国内铁路、公路、水电站、矿山和市政等工程建设领域的边坡防护中得到了较广泛的应用，并取得了良好效果。
5.1.1选型和布置原则
主动防护系统的柔性网与危石或坡面间依靠锚杆来实现力的传递，因此，锚固设计极为重要。一般条件下，锚杆间距不应大于4.5m，带钢丝绳网系统上沿锚杆的设计抗拔力不得小于80kN，其余锚杆设计抗拔力不得小于50kN，系统布置时，对于危石分片集中分布的坡面，可分片布置，而对危石分散随机分布的坡面，宜将系统连续布置。
对于局部的特大危石或危石堆，在系统连续布置的基础上，可采用相应加强锚固措施予以局部加强。
5.1.2设计
根据边坡地质岩体特征及可能局部破坏面的倾角确定固定锚杆长度，初步确定采用长度2.5-3.0m。顶部采用不小于3.0m的钢丝绳锚杆锚固处理，锚杆向下倾斜10°，根据具体岩性特征可适当调整；用φ16纵向支撑和横向支撑绳与4.5m×4.5m（实际施工中可根据地形条件在4.2m-4．8m之间作适当调整选用)正方形模式布置的锚杆相联结，支撑绳构成的每个4.5m×4.5m网格内铺设一张4m×4m的D0／08／300(φ8mm、网孔间距300mm)型钢绳网，并在两个网格内并排铺设两张S0/2.2／50／2.4m×9.2m格栅网(网孔间距50mm)，每张钢绳网与四周支撑间用φ8缝合联结，并进行张拉，使柔性防护系统对坡面施以一定的预紧压力。从而提高表层土体的稳定性，以防止崩塌落石的发生。同时，在钢绳网下铺设小网孔的S0／2.2／50型格栅网，以防止小尺寸岩块的塌落。
预先对坡面防护区域的浮土、浮石进行清除，从防护区域下沿中部开始向上和两侧放线测量确定锚杆孔位，按设计深度钻孔并清空，孔深应比锚杆长度长50mm以上，孔径不得小于45mm，注浆并插入锚杆，锚杆必须置于钻孔中心位置后方可灌浆，应采用M20水泥砂浆，标号不低M20，宜用灰砂比1：1～1．2、水灰比0.45～0.5的水泥砂浆，水泥采用425普通硅酸盐水泥，优先选用粒径≤3mm的中细砂，以确保浆液饱满，为防止注浆体发生体缩，应掺入适量微膨胀早强剂。在施行下一道工序前，注浆体养护不少于3天；根据边坡岩石性质，建议锚杆与注浆体容许粘结强度为0.12MPa，极限粘结强度为0.35MPa。
安装纵横向支撑绳，张拉紧后(用紧线器或手动葫芦)两端各用两个绳卡与锚杆外露环套固定连接。铺网从上向下铺挂S0／2．5／50型格栅网，网与网重叠宽度不小于50mm，两张格栅间缝合以及格栅网与支撑绳间用直径1.2mm的铁丝，按lm间距进行扎结。格栅网铺设的同时，从上向下铺设钢绳网并缝合，缝合绳直径为8mm钢绳，每张钢绳网均与四周支撑绳进行固定联结。
六 结束语
通过对该山体危险部位的防护，大大提高了该路段过往车辆和行人的安全，同时对山体植被的破坏降低到最小程度，而且还有利于边坡新植被的种植，这也就是SNS防护网的独到之处。
