主、被动防护网在水利工程边坡处理中的应用

邹 辉

（中国水利水电工程建设咨询西北公司，陕西西安 710061）

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

施工技术

主、被动防护网在水利工程边坡处理中的应用

邹 辉

（中国水利水电工程建设咨询西北公司，陕西西安 710061）

主、被动防护网因施工方便，防护效果好、自然环保等优点，在边坡治理中广泛应用。本文结合向家坝水电站原状坡治理项目简要介绍了其特点、施工技术及要点等，对其存在的不足也进行了简要分析并提出了建议。

主动防护网；被动防护网；拉锚绳；边坡处理

水电站两岸往往存在设计线内外的大量原状边坡，由于长年暴露、雨水刷蚀和风蚀，时常出现掉块、滚石甚至塌方，对下部人员、设施造成安全隐患，主、被动防护网在原状边坡整治中大量应用。本文结合向家坝工程左右岸原状坡整治项目，对主、被动防护网的主要应用进行了介绍，以供参考。

1 主被动防护网的原理和组成

1.1 主动防护网

主动防护网是以钢丝绳网为主的柔性网覆盖所需防护坡面，为限制坡面岩体表面掉块或塌落、发生落石则将其控制于一定范围内运动 （围护作用）的一种防护形式。

向家坝主动防护Spider系统，由φ2.2＠50mm格栅网和SpiderS3网片（孔径292mm×500mm，网片标准长度为20m，宽度为3.5m）组成。格栅网紧贴岩面，用于防护小的块石，网间采用12～15号铅丝帮扎连接；SpiderS3网片为防护网的核心部分，覆盖于格栅网之上，孔形为菱形，镀锌钢丝直径3.0mm，破断拉力为195～220kN／m，网片间纵横采用专用卸扣连接。防护网与φ20＠4m锚杆相连并采用P33型系统锚杆垫板压网，锚杆可根据岩石结构加密设置，以确保网片紧贴岩面。防护网顶端和低端均采用φ14的支撑绳拉紧，使之锁口。

1.2 被动防护网

被动防护网由钢丝绳网或环形网、格栅网 （拦截小块落石）、固定系统 （锚杆、上下侧拉锚绳，基座，顶部或底部支撑绳及连接网和上支撑绳的缝合绳）、减压环和钢柱等部分构成，主要使钢柱和钢丝绳网连接组合构成一个整体，布置在需要防护边坡的坡脚或中间，拦截下落的岩石。

向家坝原状坡治理被动防护网选用Rxi—100型、Rxi—75型、Rxi—50型，其中Rxi—50型无减压环［减压环为环状的空心钢管 （进、出口错开），套在支撑绳或拉锚绳上，当钢柱和防护网受到冲击时，拉紧减压环，以减少冲击力］。防护网由R7／03／300（执行标准为GB T9818）环形钢丝网（5.0m× 5.0m）、WN／2.2／50mm格栅网（2.0m×5.3m）、立柱 （20号工字钢）相连而成，整体向边坡外侧倾斜15°，防护网立柱前后采用φ22热镀锌拉锚绳和锚杆连接，增加整体稳定性。

2 防护网系统的特点

主、被动防护网系统由瑞士某集团研制开发和推广应用。该技术系1995年引入我国，用于路堑边坡的防护。主要有以下特点：

a.结构简单，施工方便。该系统部件全部实行标准化工厂生产、积木式装配作业，现场仅有少量基础施工，并可分块、分段和全面施工。

b.施工资源投入少。主动防护网一般由3～5人和1台锚杆注浆机即可完成全部施工，被动防护网在此基础上增加立柱工字钢吊装设备即可。

c.试用性广泛。防护网足够的柔性和强度使其能抗击集中荷载或高冲击荷载，最大限度地适应各种复杂地形、地貌环境。系统对地下水无截堵功能，避免了因地下水压力升高而导致的边坡失稳。

d.自然、环保。基本不破坏和改变原有地形和植被生产条件，维护生态平衡。

e.使用寿命长、维修方便。采用特殊的金属涂层防腐技术，更能适应各种恶劣的气候条件，一般寿命可达30～50年，维修时只需更换少量的部件即可延长使用寿命。

3 施工工艺及方法

3.1 主动防护网（见图1）

图1 主动防护网现场

a.坡面清理。清除坡面防护区域内威胁施工安全的覆土及危石，对不利于施工安装和影响系统安装后正常功能发挥的局部地形 （局部堆积体和凸起体等）进行适当修整。

b.测量放线。锚杆孔间距允许有30cm的调整量，在孔间距允许的调整量范围内，尽可能在低凹处选定锚杆孔位，对非低凹处或不能满足系统安装的部位尽可能紧贴坡面，避免连续悬空面积大于5m2，否则宜增设长度2m的随机锚杆。锚杆的位置直接决定了整个防护网的防护效果，应重点控制。

c.锚杆施工。锚杆孔孔深应大于设计锚杆长度5～10cm，锚杆注浆宜选用水灰比0.45～0.50的水泥砂浆或净浆，水泥通常选用425号普通硅酸盐水泥，硫酸盐侵蚀地区则应选用抗硫酸盐水泥。锚杆等强应不少于3天，期间应避免工人上下扰动。

当局部孔位处因地层松散或破碎而不能成孔时，可以在岩面上凿断面尺寸不小于0.4m×0.4m的孔，浇注C15混凝土基座代替。

d.防护网铺设。将格栅网和SpiderS3网片用一根支撑绳穿网连接，并固定于坡顶或需要防护范围的顶部。铺网从上向下进行，格栅网间重叠宽度不小于20cm，两张格栅网间用铁丝进行帮扎，坡度小于45°时，扎结点间距一般不得大于2m，坡度大于45°时，扎结点间距一般不得大于1m。

完成格栅网铺设后，再从上至下铺设SpiderS3网片，网片间搭接采用专用卸扣，也可采用φ8钢绳缝合，搭接后安装P33垫板压网，最后在防护网低端用支撑绳穿网，锁扣在边坡底部并视坡面情况加密P33垫板。

3.2 被动防护网（见图2）

a.钢柱基础和地脚螺栓锚杆施工。覆盖层较厚的部位按设计要求开挖后灌注混凝土即可；对覆盖层不厚的地方，开挖至基岩且尚未达到设计深度时，施工锚杆后灌注上部基础混凝土；对岩石或混凝土基础，可直接在岩石或混凝土上施工锚杆。完成锚杆和混凝土施工后，将基座套入地脚螺栓锚杆并用螺帽拧紧。

b.钢柱及上拉锚绳安装。钢柱和基座采用螺栓铰接，并通过上拉锚绳调整角度。上拉锚绳锚杆的锚固深度，在岩石部位入岩不小于2.0m，对于覆盖层较厚的部位掏长20cm、宽20cm、深2.0m的槽，并灌注C20混凝土或M25砂浆；锚杆布置位置应使拉锚绳和钢柱的夹角在45°～75°之间。

c.上支撑绳和减压环安装。防护网上支撑绳有单绳和双绳两种，施工工艺基本类似，均悬挂在钢柱顶端的挂座处。该工序要注意：减压环的安装位置，应距钢柱约50cm，且同一根支撑绳上每一跨的减压环均相对于钢柱对称，能起到整体受力的效果。

d.钢绳网安装和缝合。用起吊钢绳穿过钢绳网，起吊至上支撑绳相同高度后，用卸扣临时固定钢绳网，并抽出起吊绳，然后采用缝合绳进行缝合。缝合绳按钢绳网长度1.3倍控制，从钢绳网的中点向两侧缝合，且必须穿过每个网孔，并和支撑绳紧密缠绕。

e.下支撑绳和减压环安装。下支撑绳安装为直接从钢绳网底排网孔穿过，对于带减压环的支撑绳，需待支撑绳达到减压环正确位置前40cm左右才套入，同时也要注意，钢柱至减压环外侧约40cm段支撑绳不得穿入网片孔内。

f.格栅网安装。格栅网铺挂在钢绳网的内侧（相对防护边坡），并叠盖在钢绳网上缘，用扎丝固定在网上。格栅底部沿斜坡向上敷设0.2～0.5m，将底部压紧。每张格栅叠盖10cm，每平方米在网上固定4处。

图2 被动防护网现场

4 工程实施过程中的建议

4.1 施工方面

主、被动防护网在我国交通、铁路等建设方面运用较为广泛，近年来在水利施工中的使用也逐步增多，但目前水利行业仍无专门的施工规范，仅参照铁路（TB／T 3089—2004）、公路（JT／T 528—2004）的行业规范，但其中仍存在较多不明之处，应在施工前召开专项会议明确应用标准、不明事宜的处理办法。

a.主动防护网主要靠锚杆受力，相关规范明确锚杆长度为2.0～3.0m，锚杆抗拉拔力为不小于50kN，但施工证明锚杆拉拔已无法准确说明锚杆的施工质量。建议施工中采用无损检测的方式，并对锚杆密实度作相应规定，实践证明边坡锚杆密实度以75%～90%为最佳；如边坡存在系统、随机锚杆支护，拉网锚杆可尽量采用边坡支护锚杆，既可节约工程量又可提高整体的受力。

b.主动防护网均为镀锌网，长时间防锈效果较好，但拉网锚杆却无防锈措施，应对锚杆采取刷防锈漆或其他防锈措施处理，以延长其整体使用寿命。

c.在现场施工中，为节约网片的用量，局部岩石凸起或凹陷的部位未紧贴岩面，脱空较大 （规范无明确规定），大大降低了防护网的效果。建议对防护网和岩石间的距离作相应规定，一般可规定小于0.5～1.0m。

d.向家坝边坡治理被动防护网施工中，讨论的主要焦点是钢柱基础和拉锚绳的布置，设计认为按2.0m深度掏槽无法满足锚固要求，要求钢柱基础和拉锚绳锚杆必须在基岩上，但施工现场往往为地质条件较差或覆盖层较厚区域，因此建议在局部无法达到基岩的部位可适当地加大混凝土基座和增加拉锚绳的锚固深度，以提高稳定性。

4.2 验收方面

由于水利施工无相应的验收规范，现场施工也无验收、评定表格，根据现场施工要求，建议主动防护网主要验收的项目为拉网锚杆、防护网的缝合质量、防护网和岩面的距离、锚垫板的施工质量；被动防护网主要验收的项目为钢柱基础、防护网缝合、拉锚绳施工质量、钢柱外偏角度等。具体可根据上述项目编制相应的表格。

4.3 施工安全问题

从向家坝原状坡处理情况看，主动防护网施工均采用人工悬吊的方式，且施工人员的安全意识不强，安全设施也较为简陋，存在较大的安全隐患。应尽量使用前期施工排架进行锚杆施工，但防护网施工仍需使用悬吊方式，因此除安全绳严格要求采用 “双保险”外，为便于施工，增加工人的机动性，建议采用攀岩专用绳索，既增加安全性又提高了施工效率。

4.4 防盗方面

由于主、被动防护网结构简单，安装方便，且处理的边坡往往也是人员活动较少的部位，因此防盗问题尤为突出。向家坝原状坡主动防护网下部的锚垫板在完成施工后2个月内全部丢失，导致防护效果大打折扣。建议在防护网下部采用焊接或其他压网措施，被动防护网的钢柱基础也应将螺栓做点焊处理。

5 结 语

随着水利施工的逐步发展，对边坡治理的安全、质量、进度以及投资也提出了更高的要求，较好地利用主、被动防护网，能有效提高各种施工效率，唯一不足的是造价偏高。■

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