高速公路高邊坡SNS 主動防護網施工技術

曹雙軍

（中鐵大橋局集團有限公司東北分公司，遼寧 沈陽 110179）

1 工程概述

遼寧中部環線高速公路十二標段高邊坡防護位于K368+310～K368+580 右側、K368+980～K369+200 左側、K368+965～K369+230 右側及K374+390～K374+800 左側，這幾處段落地貌屬剝蝕殘丘地貌，地勢起伏較大，地面最大高差36m，最大挖深42.6m。主要地層為不同的風化程度的混合花崗巖等，各級邊坡巖性情況描述如下：

第一、二級邊坡主要位于中風化混合花崗巖中，灰褐色，變晶結構，塊狀結構，節理裂隙發育，巖芯呈碎塊狀、短柱狀及柱狀，巖質較堅硬，錘擊不易碎，錘擊聲清脆；中風化混合花崗巖屬裂隙塊狀結構，邊坡開挖后巖體強度由結構面控制，易發生掉塊、局部滑動或坍塌，巖質邊坡類型為Ⅲ級。

第三、四、五級邊坡主要位于強風化混合花崗巖中，黃褐色，原巖結構構造部分已破壞，巖芯呈砂土狀、碎石狀及碎塊狀，部分碎塊手可掰碎；強風化混合花崗巖屬散體-碎裂鑲嵌結構，邊坡開挖后巖體強度由結構面控制，易造成邊坡剝落、掉塊、規模較大的巖體失穩，巖質邊坡類型為Ⅳ級。

因此，第一、二、三級邊坡坡率為1：1.0～1：1.25，采用SNS 主動防護網，第四、五級邊坡坡率為1：1.25～1：1.50，采用植草灌防護。

2 工藝特點

SNS 主動防護網以熱鍍鋅高強度鋼絲繩網（鋼絲繩網、普通鋼絲格柵（常稱鐵絲格柵） 和TECCO 高強度鋼絲格柵） 作為主要構成部分，并以覆蓋、緊固來防治坡面巖石崩塌、滾落等危害的一種標準化、定型化鋼絲繩柔性防護系統。具有高韌性、高防護強度、易鋪展性等優點，施工環境干擾小；壽命較長；適應復雜地形；施工快速方便等特點，主動防護技術在邊坡防護方面可以替代其他傳統方法難以解決的問題，在環保和景觀方面也具有明顯的優勢，且能達到經濟優化、工程施工優化、防護效果最優化的效果。

3 工藝原理

SNS 主動防護網按主要構成分為鋼絲繩網、普通鋼絲格柵（常稱鐵絲格柵） 和TECCO 高強度鋼絲格柵三類，前兩者通過鋼絲繩錨桿或支撐繩固定方式，后者通過鋼筋（可施加預應力） 或鋼絲繩錨桿（有邊沿支撐繩時采用）、專用錨墊板以及必要時的邊沿支撐繩等固定方式，將作為系統主要構成的柔性網覆蓋在有潛在地質災害的坡面上，從而實現其防護目的。

SNS 主動防護網明顯特征是采用系統錨桿固定，并根據柔性網的不同，分別通過支撐繩和縫合張拉（鋼絲繩網和鐵絲格柵） 或預應力錨桿（TECCO 格柵） 來對柔性網部分實現預張，從而對整個邊坡形成連續支撐，其預張拉作業使系統盡可能緊貼坡面并形成了抑制局部巖土體移動或在發生局部位移或破壞后將其裹縛（滯留） 原位附近的預應力，從而實現其主動防護（加固） 功能。

SNS 主動防護網系統能將局部集中荷載向四周均勻傳遞以充分發揮整個系統的防護能力，即局部受載，整體作用，從而使系統能承受較大的荷載并降低單根錨桿的錨固力要求。

4 施工工藝及操作要點

該工程施工工序由清理危巖、鉆孔、灌注、安裝縱橫向支撐繩、張拉、掛網、縫合等工序組成，其中鉆孔為關鍵工程項目。

（1） 清理危巖

設置危巖攔截網：在施工坡面的路面兩側距施工地點30 m 處設置施工標志及減速帶，危巖攔截網采用長6 m、高2.5 m 的鋼管布置，并在鋼管內布置鋼絲攔截網。

坡頂鉆孔：為充分保證施工人員的人身及設備安全，需在坡頂上部及坡體中上部設置安全繩錨桿（采用φ28 鋼筋錨桿、孔深1.5 m），其間隔距離為5m，安全繩束縛于上。工作人員利用該繩可進行高空清理作業，并為以后鉆孔安裝提供方便。

錨固錨桿：采用M20 水泥漿液錨固錨桿，凝固時間不低于48 小時。水泥漿的選用，標號不低于20 的水泥，水泥宜用42.5 普通硅酸鹽水泥，優先選用粒徑不大于3mm 的中細砂。

清理危巖：以上幾道工序完成后，方可進行該工序。施工人員需將安全繩束縛在錨桿后，工作人員方可對坡體危巖進行清理，清理前需封閉交通，下方人員應撤至安全地帶。若清理時有局部大塊危巖，不能清理，應做出標記，后期施工中，鉆孔工序將避免在此施工。以防止后期施工中的工程擾動造成危巖松動下滑。

（2） 鉆鋼絲繩錨桿孔

放線：施工人員按照要求根據現狀情況進行核對，了解地形、地物、和危巖情況，按照縱橫5.5 m 的間距進行定點，并刷上油漆，確定鉆孔點，若該段屬于危巖及土層，錨桿點可在附近方圓1 m 處設置錨桿點位，但下一錨桿需回復到標準的定點位置。

鉆孔：采用直徑45 mm 的鉆頭鉆孔，孔深比鋼絲繩錨桿長度長50 mm 以上，需分別采用1.0 m、 2 m、2.5 m、3 m鉆桿施工，不能直接采用2.5 m 鉆桿，嚴防卡鉆、斷桿現象，如鉆孔位置處于松散巖層，必須經有關部門批準，重新確定鉆孔位置，不能隨意施工，保證坡體外沿鉆孔深度達到2.5 m，坡體中部達到2 m。

清孔：鉆孔完畢后，用風鉆桿進行吹砂作業，保證孔內的干凈。以確保錨桿能順利安裝進位。

（3） 灌注

砂漿配制：采用M20 的水泥砂漿液，水泥宜用425 普通硅酸鹽水泥，優先選用粒徑不大于3 mm 的中細砂。

放入錨桿：錨桿應能完全放入錨孔內。若錨桿環套外露長度超過5cm,須重新用錨桿鉆鑿，以確保錨桿安裝到位。

注漿：要求灌注密實，邊搗固邊灌注，防止錨桿孔眼內有空氣，影響錨桿錨固質量。

候凝：灌注后候凝時間保證不低于48 小時，候凝時間未達到要求，嚴禁進行下一道工序，并確保錨桿不受外力作用。

（4） 安裝縱、橫向支撐繩

下料：支撐繩下料安裝前，應準確測量每根支撐繩兩端錨桿間的距離，支撐繩下料時其長度為兩錨桿間的距離+2m。

繩頭緊固：從一端錨桿開始，將鋼絲繩繩頭穿過錨桿，并彎曲，采用與鋼絲繩直徑相適應的繩卡固定一端，繩卡間距5～l0 mm，固定后繩端留長度不小于20 cm 的自由尾繩，張拉緊后 兩端各用2-4 個（支撐繩長度小于10 m 時2個，大于30 m 時4 個，其間3 個） 繩卡與錨桿外露環套連接。

穿孔：從一端錨桿開始，支撐繩穿過錨桿的外露馬蹄形環套(鋼繩錨桿)，直至該行的最后一根錨桿。

張拉：支撐繩到達錨桿最后一端后，將繩尾穿過最后一根錨桿，并彎曲，用拉緊力不小于5KN 的緊繩器或葫蘆張緊，其間若長度較長，因支撐與錨桿和地面間的摩擦力大而不能張緊時，可逐段張緊，最后將尾端用繩卡采用與起始端相同的方式固定。

繩尾緊固：緊固方式與繩頭緊固工序相同。

（5） 掛網縫合

鋼絲格柵的安裝：鋼絲格柵必須位于系統底層并緊貼坡面，即支撐繩應在其下方;并沿支撐繩鋪掛，每兩格(即上下或左右) 鋪設兩張鋼絲格柵。鋼絲格柵網塊間搭接寬度不小于10 cm。

扎結：鋼絲格柵網塊間用直徑不小于小1.2 mm 的鐵絲扎結。縫合鋼絲格柵網與支撐繩間用小2.2 mm 扎絲扎結，扎結點間距不大于1 m，鋪設邊界處鋼絲格柵網反向折疊寬度不小于20 cm。

鋼繩網的安裝：鋼繩網編織一般均應滿足規定，材質強度不低于1770Mpa 的6×19+1WS 結構類型的高強度鋼芯鋼絲繩，鋼絲繩公稱直徑8 mm；必須采用鍍鋅量大于70g/m2熱鍍鋅鋼絲繩;鋼絲繩質量和性能應滿足國家標準《鋼絲繩》(GB/T8918-1996)。鋼繩采用菱形網孔編制方式，網孔尺寸除特殊設計外，一般采用300×300 mm 規格，單張網塊尺寸除特殊要求外一般宜用4×4 m 規格。

縫合：鋼繩網鋪設應準確測量每個掛網單元尺寸，根據測得的各掛網單元尺寸，按每張網一根縫合繩的原則確定縫合繩長度，然后據此下料。在各掛網單元內順序鋪掛鋼繩網，同時用縫合繩將鋼繩與支撐繩或相鄰網塊邊沿進行縫合連接，縫合繩兩端頭宜疊置不小于0.5m 的長度，繩端各用兩個繩卡與鋼繩網連接，此連接過程中在先固定一端后，用拉緊力不小于5KN 的緊繩器葫蘆張緊縫合繩，再固定另一端.若確定的單根縫合繩誤差較大時，則多余端可延伸到相鄰掛網單元，而不足長度由下一相鄰掛網的縫合繩來補充。

5 結語

SNS 主動防護網系統材料性能穩定，安裝方便快捷，施工簡單，在最大限度維持原始地貌和植被的情況下，對邊坡進行了有效的防護，預防了邊坡巖石在風化作用下放生的崩解落石現象。由于SNS 主動防護網系統的開放性，使地下水可以自由排放，避免了由于水壓力的升高而引起的邊坡失穩問題；對坡面形態特征無特殊要求，不破壞和改變坡面的地貌形態和植被生長條件，實現了最佳的邊坡防護和環境保護的目的。