SNS柔性防护系统技术简介

SNS柔性防护系统技术简介

我国是个多山国家，特别是西部和东南部山区，崩塌落石、泥石流、溜坍、溜滑、塌落和风化剥落等斜坡坡面地质灾害常有发生，尤其在铁路、公路这样的线状工程沿线最为严重，其灾害的发生具有点多、面广、线长等特点，在有限的资源（人力、物力、财力）条件下防护治理非常困难甚至防不胜防，成为威胁临坡工程正常运营的主要因素。长期以来，在斜坡坡面地质灾害防治方面，广大岩土工程技术人员积累了大量经验，建立了以护、顶、锚喷、拦为主，以排水、土石体改良、植被绿化等为辅的SNS柔性防护工程防治措施，并尤以浆砌片石或喷砼护坡、锚固、浆砌片石拦石墙和简易钢结构栅栏等最为常见。然而，由于地质灾害本身的复杂性、随机性、区域差异性和多发性，上述以刚性圬工结构为主的传统技术措施还不足以经济而有效地解决各种复杂的坡面地质灾害问题，尤其在防治以动力高速冲击为主要表现形式的崩塌落石、泥石流类地质灾害方面。

由于经济技术和认识水平等历史原因，既有山区工程特别是道路工程留下了很多具有潜在面地质灾害的边坡，随着时间的推移，自然驱动力将很可能诱发灾害的发生，不得不重新考虑边坡的防治问题，这在一些山区铁路沿线上逐年增多的SNS柔性防护工程就是明显的例证。

随着近年我国高等级公路建设的大力发展，过去在低等级公路建设中常用的绕避、大坡道措施已不为允许，必然要出现一些人工高边坡或从一些高陡自然山坡下经过；同样，新建山区铁路、水电站、矿山等都不可避免地要面临高陡边坡问题；西部大开发的深入和国家基础设施建设步伐的加快，都将使我们面临愈来愈多的这类问题。而对新建工程的人工边坡而言，设计或开挖一个永不发生坡面地质灾害的边坡通常是既不经济也不现实的，事实上，存在地质灾害的地形复杂区域的许多道路和其他建筑物，除非接受一定的这种风险（但可通过各种防治方法来避免其危害），否则就不可能在财力物力和工期等所允许的范围内来实施无防护修建。因此，除了绝对安全（包括施工安全和运营安全）即不能因发生地质灾害而危害人们生命财产安全这一要求是不可缺少的之外，有些边坡可设计成允许在控制状态下发生小规模的地质灾害，其存在的潜在危害则由适当的工程防治措施来加以完全阻止，以实现工程建设质量（等级）或初期投资、运营质量与运营维护需求或费用间的最佳平衡，即工程开挖程度与灾害设防水平间的最佳平衡，从而在整体上实现工程建设最佳的综合技术、经济、安全和社会效益。

在新建工程特别是道路工程的路堑挖方施工过程中，随着施工方法与工艺的不断更新，为加快进度、降低成本，土石方主体工程推行机械化快速施工，但现有常规的边坡防护工程措施难以适应这种发展，在时间上存在较大差距；另外，从施工顺序上讲，边坡挡护工程的施工常不可能或不宜放在土石方主体施工前进行，在空间上两者难以相容。这种施工进度和顺序或时间和空间上的不相适应，使开挖边坡常在非稳定状态下持续暴露较长时间，常导致边坡在施工过程中发生破坏，或因未能在最佳时间加以及时处治而恶化，给工程建成后的运营留下隐患。

近年来，环境保护、人性化设计或人性化工程等思想得到了愈来愈多的重视，反观我们过去随处可见的灰色单调、千篇一律的边坡防护结构，我们在工程建设的同时又破坏了绿树青草、天然协调的自然环境。改变我们的观念，也就是在改善我们往后的生存环境。

在传统的护面防护体系中，浆砌片石和锚喷护坡最为常见，在不考虑其封闭特征所带来的坡面植被和植物生长条件被破坏以及其灰色单调的冷面孔所带来的视觉效果破坏外，在多数条件下不失为一种既能抑制坡面进一步风化，又能隔离地表水从而稳定边坡并抑制水土流失的有效防护措施。但是，这类措施的上述作用是有限的或是有条件的，在坡面破碎、有大量的浮土浮石存在或有水敏性较高的岩石存在时，护面结构与坡面的粘结强度难以保证，即使完工初期能实现良好的粘结，但随着水的渗入和分离作用，护面层最终将成为与坡面分离的覆盖“壳”而可能因局部荷载或位移而破坏，大量可见的浆砌片石护坡的局部垮塌、喷砼的局部剥落以及业界对喷砼护坡结构寿命的重新认识都证明了其存在的上述技术缺陷；在抑制坡面进一步风化方面，只要能采取措施控制坡面表层岩土体的垮塌或流失，从而利用表层岩土体自身的封闭作用来实现这一功能，结合绿化（天然的或人工的）的开放式防护结构完全能实现这一目的；在隔离地表水下渗方面，封闭体系的作用只是相对的，一方面，地表水完全可以从未封闭的临近区域以地下水的形式进入封闭防护区域，另一方面，一旦封闭结构中预设的排水孔被地下水携带物所堵塞，必将导致坡体内地下水压力增高，从而恶化边坡稳定性或导致封闭式护坡结构的破坏。此外，这类措施特别是浆砌片石护坡，对坡面平整条件要求较高并对边坡高度有所限制，为此常常需要采取开挖或清理的方式来平整边坡，并采取分台阶开挖方式来降低单级护坡结构的高度以满足其自身稳定的需要，从而必将带来开挖工程量的增加。

传统的拦石结构多见于铁路系统，常采用浆砌片石拦石墙和废旧钢轨或型钢栅栏形式，前者能实现较高的防冲击能力，后者虽较经济但防护能力很小，在铁路系统曾被戏称为“安慰工程”。落石危害的主要特征是具有强大的动力冲击破坏作用，以刚性结构去抵抗动力冲击，从原理上就存在“事倍功半”的弊端，其结果是必须在存在落石危害的陡峻山坡上建立庞大的拦石结构，为此要寻找并开挖庞大的基础，要搬运大量的建筑材料，工程进度缓慢，劳动强度大，施工安全程度低，施工干扰大，甚至可能因此而使防护结构成为人为的落石来源。事实上，我们完全可以借用“以柔克刚”的思想来避开这一歧途，建立柔性防护结构，实现“事半功倍”的防护效果。

以上表明，不论是从现有坡面地质灾害防治技术本身的不足，还是从各类与岩土工程有关的基础设施建设步伐的加快、规模和等级的提高以及相关施工技术水平的提高上，都迫切要求深入开展坡面地质灾害的研究与防治工作，寻求一种施工简单易行、技术先进、安全可靠、环保效果好、经济合理的防治新技术。而作为一项坡面地质灾害防治新技术，它必须尽可能满足以下几个具体要求：

一般说来，在坡面地质灾害问题严重的地方，由于位置偏远或/和山高坡陡，将建筑材料运到施工现场是非常困难的，而场内材料转运更为困难，因此，所用建筑材料应尽可能轻便且便于搬运。

出于环保和工程美学考虑，其实施应尽可能不破坏或少破坏原有地形地貌、植被和植被生长条件，与建筑物周边环境不形成明显反差。

由于既有坡面常常是凹凸不平的，且前一要求以及开挖可能导致的边坡稳定性恶化又不宜通过大量开挖来平整坡面，因此要对各种地形具有极强的灵活适应性，尽可能的减少开挖或不开挖。

由于常为高山峡谷区内的野外高空作业，施工环境条件极为艰巨且复杂多变，必须具有非常高的可实施性，即施工要简单易行，只需要尽可能简单的轻型施工机具和尽可能少的作业人员。

为避免坡面灾害的进一步恶化以及随时可能发生的危害，施工安装要尽可能的快速化，这在作为抢险工程时尤其重要。

具有足够的工作寿命，无需或仅需少量维护，且维护和修复工作简单易行。

因防护工程常在既有建筑物附近以后期防护方式实施或与主体工程平行作业，应尽可能不干扰建筑物的正常运营或主体工程施工。

就上述要求而言，SNS边坡柔性防护系统技术具有很大的优势，它基本满足了这些需求。