浅谈SNS(边坡柔性防护技术SaftyNettingSystem)在防治泥石流中的应用及施工注意事项

浅谈SNS(边坡柔性防护技术SaftyNettingSystem)在防治泥石流中的
应用及施工注意事项
边坡柔性防护技术SaftyNettingSystem，国内简称SNS，柔性防护技术具有的柔性、开放性、对复杂地形的良好适应性，并具有施工安装快速、简便的特点，往往能解决传统技术难于解决的一些边坡防治问题。

柔性防护系统主要产品可分为主动防护系统和被动防护系统两种：系统以钢丝绳作为主要构成部分并以覆盖（主动防护）和拦截（被动防护）两大基本类型来防治各类斜坡坡面地质灾害和雪崩、泥石流等危害的柔性安全防护系统技术。

1、SNS工程原理
SNS柔性格栅坝由钢绳网、钢柱、支撑绳、拉锚系统及摩擦式减压环构成，各网块间、网块与支撑绳间用绳缝合。

（注明：金属格栅网的选用与否取决于是否需要拦截细小的颗粒）
如图1所示
图1
2、性能指标
绳网尺寸：钢丝网由φ8mm超强热渡锌钢绳编织而成，菱形网孔，网孔尺寸20cm×20cm。

消能环：目的是将特定长度的张拉绳盘绕其中，当冲击能量超过系统弹性变形时，钢管环缩小，释放出张拉绳，达到吸收能量的作用。

钢柱的尺寸：钢柱选用应满足足够的承载力的工字钢。

钢柱的防腐：目前一种较好的选择就是无机磷酸盐富锌涂料。

它的物理性能良好，防腐年限长，是一种以无机盐为主要成膜物质的常温固化富锌涂料，有卓越的防高温（400℃）氧化腐蚀性能，并且有附着力强（大于8MPa）、机械性能好、配套性能佳等优秀性能。

防腐年限50a。

锚索尺寸：侧拉、上拉及锚索在选用钢丝绳时应满足足够的承载能力和寿命及防腐等要求。

1 钢丝绳的计算，采用安全系数法，按工作状态下的最大静拉力计算，公式为：
式中F0——钢丝计算破断拉力总和(查钢丝绳性能表)；
Fmax——作用在钢丝绳上的最大拉力；
j——钢丝绳捻制损失系数(查钢丝绳性能表)；
n——安全系数，根据工作机构的工作级别或用途确定。

②钢丝绳的寿命。

提高钢丝绳寿命，应在系统的设计上给予注意，不得低于设计规范规定的值，应尽量减少钢丝绳弯折次数，避免反向弯折。

在使用中加强对钢丝绳的保养维护。

3、工程实例
3.1工程概况
石家庄市井陉县汪里地质灾害治理区域属中低山侵蚀沟谷地貌，地势起伏落差较大，本区域内发育泥石流的沟谷源头具有三面环陡峻山坡的坡面，坡面坡度为40°—70°，在坡面顶部发育近直立的陡崖，此外，沟谷剖面呈“V”字型，沟谷深切。

此村附近无常年河流，地下水匮乏，人类生活用水主要靠收集大气降水，生活条件较差。

3.2工程地质条件
根据次场地岩土工程勘察，场区覆盖层厚1.3—12.7m，坡高处覆盖层薄，坡低处覆盖层较厚，各区地层自上而下分别为：
①粉质粘土：褐色，硬塑—可塑，光泽反应，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，上部分为耕植土，下部含姜石及卵、砾。

主要分布于山坡中下部沟中，坡低层厚最大为5.5m。

②卵石土：灰褐色，稍湿，中密，混杂堆积，无分选，局部为园砾，夹漂石及钙质胶结角砾岩，不均匀。

卵砾石呈圆形、次圆形，成份为灰岩、泥岩等。

主要分布于山坡中下部沟中，坡低层厚最大为8.0m。

③泥灰岩：灰色，中厚—厚层夹薄层，可见泥质花斑，层状结构块状构造。

基岩表面风化溶岩裂隙发育。

岩体较完整，块状、厚层结构，结构面结合程度一般，为钙质、铁质（氧化铁）充填。

3.3施工工艺流程
定位放线土石方开挖钢柱安装锚孔施工清孔拉锚安装灌浆钢绳网安装格栅网安装检验
3.4主要施工工艺
3.4.1锚固钻进主要成孔工艺
由于本工程地理条件所限制，施工地点海拔较高并且没有道路可供钻机上下，而且水源也不方便，由此采取了非液体循环介质钻进为主体的潜孔锤钻进基岩，条石堡坎、短螺旋干钻土层，合金施工个别控制孔的综合技术方法。

锚固孔施工时应注意：
①应搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架，根据坡面测放孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得超过±100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差±1.0°，方位允许误差±2.0°。

②钻进达到设计要求时，不要立即停钻，要稳钻1—2min，防止孔低尖灭、达不到设计孔径。

钻孔孔壁不得有沉渣及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后使用高压空气（风压0.2—0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。

3.4.2锚固灌浆工艺
锚固灌浆工艺就是清孔后，安设锚索和注浆管，制作早强堵浆塞和砂浆，用砂浆泵向孔底反向连续压浆，排出孔内空气或水，然后封闭堵浆塞排气阀，稳压数分钟的是施工全过程。

灌浆压力一般0.3—0.5Mpa，稳压时间5—10min，砂浆稠度18—20cm之间，一次灌浆达不到设计要求，可二次灌浆施工，达到充灌设计要求。

3.4.3格栅坝安装
①按设计并结合实际地形对钢桩进行测量定位。

②基坑开挖：对覆盖层不厚的地方，当开挖至基岩尚未达到设计深度时，则在基坑内进行钻凿，待达到设计深度时将钢柱对准位置安装并灌浆，然后将基础进行夯实回填。

③基座的安装：将基座套入地脚螺栓并用螺帽拧紧。

④钢柱及上拉锚绳安装：
将钢柱向坡上放置并使钢柱底部位于基础处
将上拉锚绳的挂环于钢柱顶端挂座上，然后将拉锚杆的另一端与对应的上拉锚杆套连接并用绳卡暂时固定（设置中间加固和下拉锚绳时，同上拉锚绳一起安装或待上拉锚绳安装好后再进行安装均可）
将钢柱缓慢抬起并对准基座，然后将钢柱底部插入基座中，最后插入连接螺栓杆并拧紧。

通过上拉锚绳来按设计方位调整好钢柱的方位，拉紧上拉锚绳并用绳卡固定。

⑤侧拉锚绳的安装：安装方法同上拉锚绳，只是在上拉锚绳安装好后进行。

⑥上支撑绳安装：将第一根支撑的挂环端暂时固定于端柱（分段安装时为每一段的起始刚柱）的底部，然后沿平行于系统走向的方向上调直支撑绳并放置于基座的下侧，并将减压环调节就位，（距钢柱约50cm，同一根支撑绳上每一跨的减压环相对于钢柱对称布置）
将该支撑绳的挂环于端柱的顶部挂座上，在第二根钢柱处，用绳卡将支撑绳固定于挂座的外侧（仅用30%标准固力），在第三根杆钢柱处，将支撑绳放在挂座内侧，如此相同安装支撑绳在基座的外侧和内侧直到本段最后一根钢柱并向下统至该钢柱基础的挂座上，再用绳卡暂时固定。

再次调整减压环的位置，当确定减压环全部正确就位后拉紧支撑绳并用绳卡固定。

第二根上部支撑绳和第一根的安装方法相同，只不过是从第一根的最后一根钢柱向第二根钢柱的反向实装而已，且减压环位于同一跨的另侧（有减压环时）。

在距减压环约为40cm处用一个绳卡将两根上部支撑绳相互连接（仅用30%标准固力）
⑦底部支撑绳安装：
将第一根支撑绳的挂环挂于端柱的基座的挂座上，然后沿平行于系统走向的方向上，调整支撑绳并放置于基座的下侧，并将减压环调节就位（距钢柱约50cm，同一根支撑绳上每一跨的减压环相对于钢柱的对称位置，当选用pc050（减压环型号）型每跨为单减压环时，应与上部支撑绳的减压环呈对角关系。

检查确定减压环全部正确就位后拉紧支撑绳并用绳卡固定。

按上述步骤安装第二根支撑绳，但反向安装，且减压环位于同一跨的另一侧。

（有减压环时）
在距减压环约40cm处用一个绳卡将两根支撑绳相互联结（仅用30%标准固力），如此在同一挂座处形成内下侧和外侧两根交错的双支撑绳结构。

⑧钢绳网按组编号，并在钢柱之间按照对应的位置展开。

用一根多余的起吊钢绳穿过钢绳网上缘网孔（同一跨内两张网同时起吊），
一端固定在一根临近钢柱的顶端，另一端通过另一根钢柱座绕到其基座并暂时固定
重复上述步骤直到全部钢绳网暂时挂到上支撑绳上为止，并侧向移动钢绳网使其位于正确位置，将缝合绳按单张网周长的1.3倍截短，并在其中点做上标志。

⑨钢绳网的缝合：从系统的一端开始，先将缝合绳中点固定在每一张网的上缘中点。

从这里开始用缝合绳将网与两根支撑绳缠绕在一起，直到跨越钢绳网下缘中点1m为止，最后用绳卡将缝合绳与钢绳网固定在一起，绳卡应放在离缝合末端约50cm的地方。

缝合绳的另一半从网上缘中点开始向右缝合，直到与另一张网交界的地方转向下起，最后使左右侧的缝合端头重叠1m。

⑩格栅网的安装：
格栅网铺挂在钢绳网的内侧，并应叠盖钢绳网上缘并折到网的外侧15cm，用轧丝将刚绳网与格栅联结在一起。

格栅网底部应沿斜坡向上敷设50cm左右，为了使下支撑绳与地面间不留缝隙，用一些石块将格栅网底部压住。

每张格栅网之间应叠盖10cm，用扎丝将格栅网固定到钢绳网上，每平米固定不少于4处。

4、结论
1、取材容易。

泥石流治理工程需要使用许多的砂、石、混凝土等材料，而90%以上的泥石流都在山区、高原等地，治理泥石流工程通常就面临这材料运输的距离遥远、购买困难等方面的难题。

采用SNS柔性防护系统则无需考虑此类困难，因为其质地较轻，运输和再搬运也十分容易。

2、泄水效果明显。

设置拦挡工程的目的是为了拦截泥石流中的固体物质，保持泥石流浆体流通顺畅是充分发挥其功效的关键。

SNS柔性防护系统以其网状的形式就完全满足了拦挡工程中充分泄水的要求，效果十分明显。

3、费用更为经济。

在传统的泥石流拦挡治理措施中，在拦挡坝的设计中通常在泥石流沟内所设的拦挡坝数按相关规范要求均不能低于3道，且坝身截面尺寸均普遍较大，设计费用通常较高，而使用柔性防护系统考虑的场地要求相比之下则较为简单，设网数通常也没有固定的要求，只要满足设计库容量即可，较为经济。