鄒 輝

（中國水利水電工程建設咨詢西北公司，陜西西安 710061）

DOI：10.16617／j.cnki.11-5543／TK.2015.08.008

施工技術

主、被動防護網在水利工程邊坡處理中的應用

鄒 輝

（中國水利水電工程建設咨詢西北公司，陜西西安 710061）

主、被動防護網因施工方便，防護效果好、自然環(huán)保等優(yōu)點，在邊坡治理中廣泛應用。本文結合向家壩水電站原狀坡治理項目簡要介紹了其特點、施工技術及要點等，對其存在的不足也進行了簡要分析并提出了建議。

主動防護網；被動防護網；拉錨繩；邊坡處理

水電站兩岸往往存在設計線內外的大量原狀邊坡，由于長年暴露、雨水刷蝕和風蝕，時常出現掉塊、滾石甚至塌方，對下部人員、設施造成安全隱患，主、被動防護網在原狀邊坡整治中大量應用。本文結合向家壩工程左右岸原狀坡整治項目，對主、被動防護網的主要應用進行了介紹，以供參考。

1 主被動防護網的原理和組成

1.1 主動防護網

主動防護網是以鋼絲繩網為主的柔性網覆蓋所需防護坡面，為限制坡面巖體表面掉塊或塌落、發(fā)生落石則將其控制于一定范圍內運動 （圍護作用）的一種防護形式。

向家壩主動防護Spider系統(tǒng)，由φ2.2＠50mm格柵網和SpiderS3網片（孔徑292mm×500mm，網片標準長度為20m，寬度為3.5m）組成。格柵網緊貼巖面，用于防護小的塊石，網間采用12～15號鉛絲幫扎連接；SpiderS3網片為防護網的核心部分，覆蓋于格柵網之上，孔形為菱形，鍍鋅鋼絲直徑3.0mm，破斷拉力為195～220kN／m，網片間縱橫采用專用卸扣連接。防護網與φ20＠4m錨桿相連并采用P33型系統(tǒng)錨桿墊板壓網，錨桿可根據巖石結構加密設置，以確保網片緊貼巖面。防護網頂端和低端均采用φ14的支撐繩拉緊，使之鎖口。

1.2 被動防護網

被動防護網由鋼絲繩網或環(huán)形網、格柵網 （攔截小塊落石）、固定系統(tǒng) （錨桿、上下側拉錨繩，基座，頂部或底部支撐繩及連接網和上支撐繩的縫合繩）、減壓環(huán)和鋼柱等部分構成，主要使鋼柱和鋼絲繩網連接組合構成一個整體，布置在需要防護邊坡的坡腳或中間，攔截下落的巖石。

向家壩原狀坡治理被動防護網選用Rxi—100型、Rxi—75型、Rxi—50型，其中Rxi—50型無減壓環(huán)［減壓環(huán)為環(huán)狀的空心鋼管 （進、出口錯開），套在支撐繩或拉錨繩上，當鋼柱和防護網受到沖擊時，拉緊減壓環(huán)，以減少沖擊力］。防護網由R7／03／300（執(zhí)行標準為GB T9818）環(huán)形鋼絲網（5.0m× 5.0m）、WN／2.2／50mm格柵網（2.0m×5.3m）、立柱 （20號工字鋼）相連而成，整體向邊坡外側傾斜15°，防護網立柱前后采用φ22熱鍍鋅拉錨繩和錨桿連接，增加整體穩(wěn)定性。

2 防護網系統(tǒng)的特點

主、被動防護網系統(tǒng)由瑞士某集團研制開發(fā)和推廣應用。該技術系1995年引入我國，用于路塹邊坡的防護。主要有以下特點：

a.結構簡單，施工方便。該系統(tǒng)部件全部實行標準化工廠生產、積木式裝配作業(yè)，現場僅有少量基礎施工，并可分塊、分段和全面施工。

b.施工資源投入少。主動防護網一般由3～5人和1臺錨桿注漿機即可完成全部施工，被動防護網在此基礎上增加立柱工字鋼吊裝設備即可。

c.試用性廣泛。防護網足夠的柔性和強度使其能抗擊集中荷載或高沖擊荷載，最大限度地適應各種復雜地形、地貌環(huán)境。系統(tǒng)對地下水無截堵功能，避免了因地下水壓力升高而導致的邊坡失穩(wěn)。

d.自然、環(huán)保?；静黄茐暮透淖冊械匦魏椭脖簧a條件，維護生態(tài)平衡。

e.使用壽命長、維修方便。采用特殊的金屬涂層防腐技術，更能適應各種惡劣的氣候條件，一般壽命可達30～50年，維修時只需更換少量的部件即可延長使用壽命。

3 施工工藝及方法

3.1 主動防護網（見圖1）

圖1 主動防護網現場

a.坡面清理。清除坡面防護區(qū)域內威脅施工安全的覆土及危石，對不利于施工安裝和影響系統(tǒng)安裝后正常功能發(fā)揮的局部地形 （局部堆積體和凸起體等）進行適當修整。

b.測量放線。錨桿孔間距允許有30cm的調整量，在孔間距允許的調整量范圍內，盡可能在低凹處選定錨桿孔位，對非低凹處或不能滿足系統(tǒng)安裝的部位盡可能緊貼坡面，避免連續(xù)懸空面積大于5m2，否則宜增設長度2m的隨機錨桿。錨桿的位置直接決定了整個防護網的防護效果，應重點控制。

c.錨桿施工。錨桿孔孔深應大于設計錨桿長度5～10cm，錨桿注漿宜選用水灰比0.45～0.50的水泥砂漿或凈漿，水泥通常選用425號普通硅酸鹽水泥，硫酸鹽侵蝕地區(qū)則應選用抗硫酸鹽水泥。錨桿等強應不少于3天，期間應避免工人上下擾動。

當局部孔位處因地層松散或破碎而不能成孔時，可以在巖面上鑿斷面尺寸不小于0.4m×0.4m的孔，澆注C15混凝土基座代替。

d.防護網鋪設。將格柵網和SpiderS3網片用一根支撐繩穿網連接，并固定于坡頂或需要防護范圍的頂部。鋪網從上向下進行，格柵網間重疊寬度不小于20cm，兩張格柵網間用鐵絲進行幫扎，坡度小于45°時，扎結點間距一般不得大于2m，坡度大于45°時，扎結點間距一般不得大于1m。

完成格柵網鋪設后，再從上至下鋪設SpiderS3網片，網片間搭接采用專用卸扣，也可采用φ8鋼繩縫合，搭接后安裝P33墊板壓網，最后在防護網低端用支撐繩穿網，鎖扣在邊坡底部并視坡面情況加密P33墊板。

3.2 被動防護網（見圖2）

a.鋼柱基礎和地腳螺栓錨桿施工。覆蓋層較厚的部位按設計要求開挖后灌注混凝土即可；對覆蓋層不厚的地方，開挖至基巖且尚未達到設計深度時，施工錨桿后灌注上部基礎混凝土；對巖石或混凝土基礎，可直接在巖石或混凝土上施工錨桿。完成錨桿和混凝土施工后，將基座套入地腳螺栓錨桿并用螺帽擰緊。

b.鋼柱及上拉錨繩安裝。鋼柱和基座采用螺栓鉸接，并通過上拉錨繩調整角度。上拉錨繩錨桿的錨固深度，在巖石部位入巖不小于2.0m，對于覆蓋層較厚的部位掏長20cm、寬20cm、深2.0m的槽，并灌注C20混凝土或M25砂漿；錨桿布置位置應使拉錨繩和鋼柱的夾角在45°～75°之間。

c.上支撐繩和減壓環(huán)安裝。防護網上支撐繩有單繩和雙繩兩種，施工工藝基本類似，均懸掛在鋼柱頂端的掛座處。該工序要注意：減壓環(huán)的安裝位置，應距鋼柱約50cm，且同一根支撐繩上每一跨的減壓環(huán)均相對于鋼柱對稱，能起到整體受力的效果。

d.鋼繩網安裝和縫合。用起吊鋼繩穿過鋼繩網，起吊至上支撐繩相同高度后，用卸扣臨時固定鋼繩網，并抽出起吊繩，然后采用縫合繩進行縫合?？p合繩按鋼繩網長度1.3倍控制，從鋼繩網的中點向兩側縫合，且必須穿過每個網孔，并和支撐繩緊密纏繞。

e.下支撐繩和減壓環(huán)安裝。下支撐繩安裝為直接從鋼繩網底排網孔穿過，對于帶減壓環(huán)的支撐繩，需待支撐繩達到減壓環(huán)正確位置前40cm左右才套入，同時也要注意，鋼柱至減壓環(huán)外側約40cm段支撐繩不得穿入網片孔內。

f.格柵網安裝。格柵網鋪掛在鋼繩網的內側（相對防護邊坡），并疊蓋在鋼繩網上緣，用扎絲固定在網上。格柵底部沿斜坡向上敷設0.2～0.5m，將底部壓緊。每張格柵疊蓋10cm，每平方米在網上固定4處。

圖2 被動防護網現場

4 工程實施過程中的建議

4.1 施工方面

主、被動防護網在我國交通、鐵路等建設方面運用較為廣泛，近年來在水利施工中的使用也逐步增多，但目前水利行業(yè)仍無專門的施工規(guī)范，僅參照鐵路（TB／T 3089—2004）、公路（JT／T 528—2004）的行業(yè)規(guī)范，但其中仍存在較多不明之處，應在施工前召開專項會議明確應用標準、不明事宜的處理辦法。

a.主動防護網主要靠錨桿受力，相關規(guī)范明確錨桿長度為2.0～3.0m，錨桿抗拉拔力為不小于50kN，但施工證明錨桿拉拔已無法準確說明錨桿的施工質量。建議施工中采用無損檢測的方式，并對錨桿密實度作相應規(guī)定，實踐證明邊坡錨桿密實度以75%～90%為最佳；如邊坡存在系統(tǒng)、隨機錨桿支護，拉網錨桿可盡量采用邊坡支護錨桿，既可節(jié)約工程量又可提高整體的受力。

b.主動防護網均為鍍鋅網，長時間防銹效果較好，但拉網錨桿卻無防銹措施，應對錨桿采取刷防銹漆或其他防銹措施處理，以延長其整體使用壽命。

c.在現場施工中，為節(jié)約網片的用量，局部巖石凸起或凹陷的部位未緊貼巖面，脫空較大 （規(guī)范無明確規(guī)定），大大降低了防護網的效果。建議對防護網和巖石間的距離作相應規(guī)定，一般可規(guī)定小于0.5～1.0m。

d.向家壩邊坡治理被動防護網施工中，討論的主要焦點是鋼柱基礎和拉錨繩的布置，設計認為按2.0m深度掏槽無法滿足錨固要求，要求鋼柱基礎和拉錨繩錨桿必須在基巖上，但施工現場往往為地質條件較差或覆蓋層較厚區(qū)域，因此建議在局部無法達到基巖的部位可適當地加大混凝土基座和增加拉錨繩的錨固深度，以提高穩(wěn)定性。

4.2 驗收方面

由于水利施工無相應的驗收規(guī)范，現場施工也無驗收、評定表格，根據現場施工要求，建議主動防護網主要驗收的項目為拉網錨桿、防護網的縫合質量、防護網和巖面的距離、錨墊板的施工質量；被動防護網主要驗收的項目為鋼柱基礎、防護網縫合、拉錨繩施工質量、鋼柱外偏角度等。具體可根據上述項目編制相應的表格。

4.3 施工安全問題

從向家壩原狀坡處理情況看，主動防護網施工均采用人工懸吊的方式，且施工人員的安全意識不強，安全設施也較為簡陋，存在較大的安全隱患。應盡量使用前期施工排架進行錨桿施工，但防護網施工仍需使用懸吊方式，因此除安全繩嚴格要求采用 “雙保險”外，為便于施工，增加工人的機動性，建議采用攀巖專用繩索，既增加安全性又提高了施工效率。

4.4 防盜方面

由于主、被動防護網結構簡單，安裝方便，且處理的邊坡往往也是人員活動較少的部位，因此防盜問題尤為突出。向家壩原狀坡主動防護網下部的錨墊板在完成施工后2個月內全部丟失，導致防護效果大打折扣。建議在防護網下部采用焊接或其他壓網措施，被動防護網的鋼柱基礎也應將螺栓做點焊處理。

5 結 語

隨著水利施工的逐步發(fā)展，對邊坡治理的安全、質量、進度以及投資也提出了更高的要求，較好地利用主、被動防護網，能有效提高各種施工效率，唯一不足的是造價偏高?！?/p>

App lication of active and passive protective screenings in water conservancy engineering slope treatment

ZOU Hui
（China NorthwestWater Conservancy and Hydropower Engineering Consulting Co.，Ltd.，Xi'an 710061，China）

Active and passive protective screenings have advantages of convenient construction，excellent protection effect，natural environment protection，etc.They are widely applied in slope treatment.In the paper，undisturbed slope treatment project of Xiangjiaba Hydropower Station is combined for briefly introducing characteristics，construction technologies，keys，etc.The disadvantages are also briefly analyzed，and suggestions are proposed.

active protective screening；passive protective screening；anchor rope；slope treatment

TV698

B

1673-8241（2015）08-0014-04

DOI：10.16617／j.cnki.11-5543／TK.2015.08.008