SNS柔性防护系统在地质灾害防治中的应用
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【摘 要】地质灾害多发生在山区和人工开凿的边坡。在气候条件和地质条件都比较成熟时边坡、山体容易出现不稳定的现象，甚至会有落石和坍塌。本文主要简单介绍了sns柔性防护系统的特点、原理等相关内容，同时结合某工程作了简要的分析。
【关键词】SNS 柔性防护系统；高边坡
1 SNS柔性防护系统概述
为了防止边坡、山体上的落石坍塌，SNS柔性防护系统采用一种防护网防止其滚落从而实现安全防护，是在1995年由瑞士引进的。与一些传统的防护方法相比，具有高强度和柔性的特点，能够传递或者吸收部分冲击能量。对于抵抗较为集中的荷载和较大的荷载有一定优越性。并且经过了大量的室内室外的测试，也经过了一些理论上的研究，建立起了标准化的部件形式，在系统的计算和设计上都更加科学化和标准化。同时SNS系统可以做到最大限度地保持原有地貌和植被的完整，同时把人工绿化作为一个有益的补充，把社会效益最大化，在这方面它具有很大的优势。SNS系统的寿命有很大不同，有永久性的和临时性的。
SNS防护系统包括主动防护系统和被动防护系统两个系统。主动防护系统是把支撑绳和锚杆固定，同时把钢护网钢绳网覆盖在已经崩塌的碎石的坡面上，以此来阻止碎石发生崩塌或者将其崩塌控制在一定范围内，从而防止灾害的发生。被动防护系统主要由钢柱、拦阻网、支撑绳、减压环和锚杆等构件构成，设置在边坡、山体的下部，拦阻崩落具有一定能量的岩石。
2 SNS柔性防护系统的特点和原理
SNS在施工方便操作简单，依托先进的技术，既环保又安全，同时可以在很大程度上节约开支，减少成本。在岩石发生崩塌时，会产生很强的动力，冲击作用比较大，如果单纯采用刚性结构去抵御很强的冲击力，需在边坡、山体建立规模较大的拦石结构，要寻找比较合适的地方开挖基础，这样就必须占用大量的土地和把大量的建筑材料搬运到山上。由于工程成本高，施工难度较大，劳动强度也很大，施工的进度也会比较慢，施工的安全性不能保障，在施工过程中会受到其他因素的干扰，还未完工的防护结构的落石有可能会滚落下来，成为威胁工程安全的重要因素，所以有效的防落石的结构应该是柔性的，以柔克刚，使防护效果更好。而SNS防护系统则施工更为迅速，安全保障更高，系统设置后视觉干扰较小。当落石到达拦截网时，网具有柔性，它的冲击力随之消散，剩余的荷载传递到了系统的周边，最后传到了基础的锚和稳定的地层，当崩岩的能量特别大超过预计标准时，必须进一步加大系统的柔性，采用摩擦式的消能减压环，SNS系统是经过大量的计算的，各部件和组成部分都较为均衡和合理，其柔性和强度都恰到好处，保证了系统的最优运行。
SNS主动防护系统主要分为三类，普通钢丝格栅、普通钢丝绳网和强度较高的钢丝格栅。这三者的固定方式有所不同，前面两种是通过钢丝绳锚杆或者是支撑绳固定，而高强度的钢丝格栅是通过钢丝绳锚杆、钢筋、专用锚垫板或者用边沿的支撑绳固定，柔性网作为系统的主要组成部分被覆盖在容易坍塌的碎石坡面上，起到安全防护的作用。SNS主动防护系统常用于坡面崩塌、风化剥落、危岩和落石等程度不一的地质灾害的防护，较为明显的特征是采用系统锚杆固定，再根据不同的柔性网的不同缝合张拉和支撑绳或者是用预应力锚杆把柔性网进行部分拉张，由此就对整个边坡产生了较为连续的支撑，这种拉张的作业使得钢护网紧贴坡面，一定程度上抑制了坡面土体的部分移动现象，或者是已经发生了位移或者已经发生了破坏，把原来有的预应力滞留在一定范围内，从而起到加固的作用。在岩石发生坍塌时，往往会产生较大的向下的下滑力，而这种主动防护系统可以把较为集中的力分散均匀到四周。
主动防护系统在原理上和喷锚、土钉墙这些护坡体系相似，但是因为这种防护体系能够把集中的作用力分散至四周，使其减小对坡面和碎石的冲击，局部受一定的力，但是整体上却起了很大的作用，使系统能够从整体上承受一定的荷载，而单根锚杆的锚固力降低了。与此同时，此系统是具有一定的开放性的，雨水或者是雪水可以自由地渗透到地下，如果地下水的不断增多得不到排泄，则压力也会不断增大，这样也会导致边坡失去稳定性，增加发生事故的危险。而且不管坡面形态是什么样的都可以采用这种防护系统，这种防护系统可以很大程度地保留原来的地貌特征，植被生长的条件没有被改变，这种特征可以方便未来的坡面绿化，坡面上生长了植物之后，在这种开放的生长环境下，植被就能够把坡面的泥土、碎石等很好地固定住，再加上系统的防护作用，很好地抑制了水土流失，使社会效益和生态效益达到了最大化。
SNS被动防护系统只是起着被动的拦截作用，当崩塌的落石到达钢护网时，钢绳网上的每个节点都会感知到其巨大的冲击能量，并把这些能量传递到系统钢柱，钢柱的底座是一个活动的铰，钢柱上端把绝大多数的能量传到支撑绳上以及设置在岩体内部的钢绳锚杆，这部分能量的削减主要是通过安在支撑绳上的减压环发生伸缩，进而使钢绳网和钢柱一起做往复运动，经过削减后的剩下的小部分能量再通过钢绳锚杆把它传递给岩土体。SNS的被动防护系统的设计时一种新思想，能够较好的适应当地的地形，部件安装非常标准化，能和其他的设备一起共同有很好的防护作用。
3 某工程分析
某景区旅游观光道路安全防护工程位于大娄山山脉河谷，河谷呈V形，道路两侧的山势陡峭，部分山体近乎直立，植被也茂密，除了在高陡崖带有大量松动岩石外，人工开设的边坡也有很多碎石存在，严重危害了景区运行安全，在工程施工中主要采用SNS的柔性防护系统。
本工程中SNS 主动防护系统是通过锚杆和支撑绳对各网块施加的预张力使各网块在坡面上张紧后对坡面危岩落石施以一定的预紧压力，从而提高危岩稳定性，阻止危岩落石的发生。该系统主要由柔性钢绳锚杆、支撑绳和钢绳网构成。纵横交错并进行依次预张力的ф16 支撑绳与4.5m×4.5m 正方形标准模式（为节省材料，局部边界采用4.5m×2.5m）网格内铺设一张4m×4m（或4m×2m）的DO/08/300 型钢绳网，每张钢绳网与四周支撑绳间用ф8 缝合绳缝合连接并进行第二次预张拉，该预张拉工艺能使系统对坡面施以一定的法向预紧压力。从而提高表层土体的稳定性，控制危岩体的移动。该系统各构成部分在每一独立的防护区域内为一互相联系的共同作用整体，一旦坡面岩土体发生局部的变形或位移则系统将不是局部而是以整体的形式发挥作用。
对坡面防护区域的松土及落石进行清除或就地处理；测量放线确定锚杆孔位，并在每一孔位处凿一深度不小于锚杆外露环套长度的凹坑，按设计深度钻凿锚杆孔并清除孔内粉尘，注浆并插入锚杆，安装纵横向支撑绳，从上向下铺挂格栅网，从上向下铺设钢绳网缝合，缝合绳为ф8 钢绳，每张钢绳网均用一根长35m 的缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉， 缝合绳的两端各用两个绳卡进行固定联结。
4 小结
在山区的某些地形条件下，容易发生山体崩落等地质灾害，所以必须采取一定的工程措施保证岩土体的稳定性，而SNS防护系统基于科学的研究和计算，相比其他的防护措施有一定的优越性，因而应用较为广泛，给同类工程提供了一定的参考和借鉴。
参考文献：
[1]杜小兰.SNS柔性防护系统在丹界高速公路高陡边坡防护中的应用[J].科技信息，2009（3）.
[2]闫宝杰，杨珠江.公路岩质边坡地质灾害防治及SNS柔性防护系统的应用[J].中国地质灾害与防治学报，2000（6）.