边坡地质灾害治理过程中SPIDER主动防护网的施工应用分析

潘利宾

【摘 要】高速公路、铁路开发的工程建设和施工设计是按照国家审批的统一规范进行的。在实施各项内容的开发建设中，一些基础性开发容易产生新的高边坡滑坡和泥石流。本文介绍了SPIDER 主动柔性防护网的性能、适用范围及优点，并通过在某公路边坡崩塌治理工程中的应用，介绍了SNS 主动柔性防护网的方案设计、施工顺序，分析了SNS 主动柔性防护网的使用效果，表明该种主动防护网系统在交通建设中具有很高的实用价值。

【关键词】岩质边坡；地质灾害治理；SPIDER；主动防护网；崩塌；治理

1.概述

随着我国经济快速健康发展，基础设施建设日渐完善，同时由于人类活动对地质环境造成破坏，产生了大量的地质灾害问题，岩质边坡地质灾害就是其中一种，包括滑坡、崩塌等灾害，因此需要对边坡进行稳定防护。主动柔性防护系统具有高柔性，高防护强度，易铺展性，可适应任何坡面地形，安装程序标准化、系统化。SNS（Safety NettingSystem）系统是以钢丝绳网作为主要构成部分，并以主动防护（覆盖） 和被动防护（拦截） 两大基本类型来覆盖和拦截风化剥落、崩塌落石、爆破飞石、泥石流及岸坡冲刷等斜坡坡面地质灾害的柔性安全防护系统技术和产品。

2.SPIDER 主动防护网系统

SPIDER 主动防护网系统是基于RUVOLUM 理论设计，主要由高强度钢绞线螺旋网片、预应力钢筋锚杆、专用锚垫板构成，新型高质量高强度的主动防护系统。主动柔性防护系统覆盖包裹在所需防护斜坡或岩石上，以限制坡面岩石土体的风化剥落或破坏以及危岩崩塌（加固作用），或将落石控制于一定范围内运动（ 围护作用），充分利用了高强度钢丝和钢丝绳材料的柔性来发挥其“以柔克刚”的优势。该SNS 系统主要由SPIDER 高强度钢绞线螺旋网片、预应力钢筋锚杆、专用锚垫板等部分构成。采用预应力钢筋锚杆和专用锚垫板进行紧固，其承载能力优于目前所有的柔性边坡稳定系统。适用于土质边坡和岩质边坡整体稳定加固、各类孤石危岩加固，也可结合深层锚固措施进行滑移治理。所用的高强度钢绞线螺旋网片主要参数见表1。

该SPIDER 主动防护网系统构件简单，安装更高效； 所采用的特殊的网片及锚固形式，带来更大的坡面预压力，更优化的系统内应力传递； 并且具有更长的使用寿命。

3.边坡现状介绍

3.1 边坡概况

该边坡位于石忠高速公路某段，路段长0.63 km，高约40 m，规模较大，边坡全貌见图1。主要灾害为危岩体（ 块） 和崩塌，边坡高度很高，最高处约47 m。边坡陡峭、悬石多，发育多处危岩体（ 块） 、裂隙，很不稳定，经常出现落石和塌方，存在严重的安全隐患，直接影响公路的畅通，严重威胁过往车辆和行人的安全，当地政府安全生产委员会已将该段路列入“重大隐患整治”路段，故急需对该边坡进行治理。

3.2 边坡工程地质特征

1） 地质构造。该边坡位于沁水构造盆地—复式大向斜向的南段近核部位，次级褶皱极为发育，往往成群或成列呈现，拥有褶皱曲幅度不太强烈的构造特征。沿线出露地层比较简单，以古生界二叠系和中生界三叠系为主。主要出露有： 古生界二叠系石千峰组二段砖红色砂质泥岩、紫红色长石砂岩。中生界三叠系二马营群管上组的肉红、黄绿长石砂岩与暗紫色、红色砂质泥岩。

2） 气象、水文。项目所属区域属亚温带大陆性季风气候，四季分明，日照较充足，昼夜温差大。春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽湿润，冬季寒冷干燥，气候差异很大，西、南温和，东、北寒冷。年均气温9.4 ℃，一月- 6. 7 ℃，七月24.8 ℃。年降雨量约600 mm，霜冻期为十月上旬至次年四月中旬，无霜期180 d。

3） 地质条件。该段边坡坡度约80°，边坡坡面为砂岩和泥岩互层，泥岩和砂岩反倾，倾角为10°，泥岩厚度1.0 m ～ 1.5 m，砂岩厚度3.0 m ～ 5.0 m，边坡坡面危岩体（ 块） 较多，边坡坡面泥岩层不断风化脱落，从而上部砂岩悬空，最终形成危岩体（ 块） ，危及道路及行车安全。

4.边坡治理工程设计

4.1 边坡崩塌的治理工程方案确定

根据现场勘察，边坡坡面为砂岩和泥岩互层，泥岩和砂岩反倾，故该段边坡整体稳定，没有沿岩层结构面滑动的可能。但在雨水入渗、重力、震动及其他地质应力的作用下，边坡岩体裂隙发育，出现表部岩块崩塌，尤其是岩层表层中的泥岩部分掉块后，砂岩部分悬空，将出现拉应力区，导致边坡岩体张裂、松动，造成崩塌。该段边坡较陡，没有设置被动防护网的地形条件，因此对边坡坡面采用SNS 主动防护网进行覆盖防护。根据边坡的现状，先对边坡的危岩体进行清理，再采用SPIDER型主动防护网进行坡面防护。边坡工程典型断面见图2。

4.2 施工顺序

该边坡治理工程的总体施工顺序如下： 坡面危岩清除→锚杆孔定位→钻孔→注浆→防护网安装。

5. SPIDER 主动防护网系统使用效果

5.1 效果评价

本路堑边坡经过预防护处治后，基本防止了边坡松散堆积体在暴雨冲刷下的坍滑，确保抗滑桩和锚杆施工期间的边坡稳定性。在抗滑桩施工和锚杆注浆施工后，再进行清方卸载，最后进行绿化生态防护，施工期间未再出现大的变形。该边坡施工完成并通过绿化处理后，外观效果较好。经历了几个暴雨季节，运营多年多来，根据监测情况，边坡处于稳定状态，见图3，图4。

6.结语

SPIDER 柔性防护网作为一种新的标准化、定型化的防护系统，从在以上边坡崩塌治理工程中运用实际情况看，有较强的适应性能，且结构简单、施工周期短。同时采用较高的防护能级以及特殊的材料工艺具有安全、耐久性能，可确保生命以及财产安全，实用价值显著。

参考文献：

[1]张述清，李海鹏，高继峰.破碎岩质高边坡挂网防护施工技术[J].西北水电，2008（ 1） ： 36-38.

[2]卢向德，樊晓燕，王常让.拉西瓦水电站边坡防护工程柔性防护网的应用[J].水力发电，2009（ 7） ： 90-92，96.

[3]汪敏，石少卿，阳友奎.主动防护网中钢丝绳网抗顶破力计算方法研究[J].后勤工程学院学报，2010（ 3） ： 8-12，41.

[4]陈辉.柔性防护系统在高边坡处理中的应用[J].水电与新能源，2011（ 2） ： 47-50.

[5]海生花，曾红权.ISNS 柔性防护系统在青藏线治理崩塌落石的应用[J].路基工程，2001（ 3） ： 96-98.

[6]王桂芬，周勘，郭奎智，等.GNS2 型SNS 柔性防护系统在崩塌地质灾害治理工程中的应用[J].资源环境与工程，2003（ 7） ： 56-58.