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在公路、铁路、矿山及水利水电等工程项目的边坡防护设计中,设计人员经常面临一个实际问题:围护型主动防护网和覆盖式帘式网,究竟该选哪一个?
这两种防护体系虽然都属于柔性防护技术的范畴,但在结构构成、防护逻辑以及适用条件上存在明显差异。选型不当,轻则造成防护能力与实际需求不匹配,重则导致防护体系失效,给工程安全带来隐患。
本文从工程实践出发,围绕围护型主动防护网和覆盖式帘式网两种主流柔性防护方案,对其结构特点、工作原理、适用场景及选型要点进行系统梳理,帮助工程建设单位做出科学合理的技术决策。
围护型主动防护网,是SNS(Safety Netting System)柔性防护体系中的重要产品类型。它以高强度钢丝绳网或TECCO高强度钢丝格栅为主要受力构件,通过锚杆和支撑绳将网体紧贴固定于坡面之上,形成对坡面岩土体的全覆盖式围护。
从功能定位上看,围护型主动防护网承担两项核心任务:一是加固坡面,通过紧贴岩壁的网体约束岩土体位移,抑制风化剥落和浅层崩塌;二是围护落石,将已脱落的碎屑和石块限制在网体与坡面之间的狭小空间内,防止其脱离坡面造成危害。
一套标准的围护型主动防护网系统包含以下核心构件:
钢丝绳网
采用抗拉强度不低于1770MPa的高强度镀锌钢丝绳编织而成,网孔尺寸通常为50mm×50mm至300mm×300mm可选。钢丝绳网是整套系统的主承载层,承担主要的冲击荷载和围护功能。
钢丝格栅网
以镀锌钢丝经机器编焊而成的格栅网片,网孔一般为50mm×50mm,叠加铺设于钢丝绳网上方,用于拦截网孔尺寸以下的小粒径碎石和土颗粒,提升系统整体的防护细度。
支撑绳系统
包括横向支撑绳和纵向支撑绳,通常采用直径16mm的钢丝绳,以锚杆为节点在坡面上构成网格状框架结构,承担网体的张拉固定和荷载传递功能。
锚杆系统
锚杆是连接网体与坡体深层岩土的关键构件。根据地质条件的不同,常采用φ25螺纹钢锚杆或φ32中空注浆锚杆,钻孔深度一般为2米至4米,注浆饱满度需满足设计要求。
缝合绳
采用直径不小于8mm的钢丝绳,将钢丝绳网片与支撑绳、相邻网片之间进行缝合连接,确保整个网面连为一体、受力协调。
| 型号 | 构成特征 | 主要功能 | 典型适用场景 |
| GAR1 | 钢丝绳网+锚杆+支撑绳 | 围护落石,限制运动范围 | 岩质边坡小块落石围护 |
| GAR2 | 钢丝绳网+锚杆+支撑绳+缝合绳 | 围护+局部加固 | 破碎岩质边坡综合防护 |
| GPS1 | 钢丝绳网+钢丝格栅+锚杆+支撑绳 | 围护+拦截细小碎屑 | 风化严重边坡 |
| GPS2 | 钢丝绳网+钢丝格栅+锚杆+支撑绳+缝合绳 | 加固+围护,防护等级较高 | 重要工程边坡、交通干线沿线 |
| GER2 | TECCO格栅+锚杆+支撑绳+缝合绳 | 加固+围护,防腐寿命长 | 长期防护需求的永久工程 |
覆盖式帘式网是以"全面覆盖、定向引导"为设计理念的柔性防护系统。与围护型主动防护网的"紧贴围护"不同,覆盖式帘式网的网体与坡面之间保留一定间隙,形成类似"帘幕"的悬挂结构。
当坡面落石在重力作用下发生松动和滑落时,网体通过摩擦和阻尼作用持续消耗落石动能,将落石约束在网体覆盖范围内,使其沿坡面自然滑移至坡脚预设的落石收集区,而不会弹跳飞出危害下方设施。
覆盖式帘式网的核心优势在于:网体无需紧贴坡面,因此对坡面平整度要求较低,特别适合高陡破碎、岩体节理发育的复杂地形条件。
为便于工程设计人员直观理解两种防护体系的差异,以下从多个维度进行系统对比:
| 对比维度 | 围护型主动防护网 | 覆盖式帘式网 |
| 防护原理 | 紧贴坡面,约束岩体位移,限制落石运动范围 | 全覆盖悬挂,引导落石沿坡面滑落至安全区 |
| 网体与坡面关系 | 紧贴,基本无间隙 | 悬挂,保留一定间隙 |
| 锚固方式 | 深孔锚固,锚杆数量多、间距密 | 较少锚固,锚固点集中于坡顶和侧缘 |
| 荷载传递机制 | 局部受载→支撑绳→锚杆→岩体深层 | 落石摩擦减速→重力滑落→坡脚收集 |
| 适用坡度 | 30°~70°中等坡度边坡 | 45°~90°高陡边坡均可 |
| 地质条件要求 | 坡体具备一定完整性,可钻孔锚固 | 适应破碎岩体,对坡面条件要求宽松 |
| 落石处理方式 | 限制在网与坡面之间,需人工清理 | 引导至坡脚收集区,机械可进场清理 |
| 施工难度 | 中等,需大量钻孔和注浆作业 | 较低,锚固量少,模块化安装 |
| 造价水平 | 中等 | 中等偏上 |
| 生态兼容性 | 好,可与绿化结合 | 好,网体孔隙大,植被生长空间充足 |
在具体工程实践中,防护方案的选型不应简单套用固定模式,而应结合以下几个关键因素综合判断:
因素一:边坡坡度与地形条件
当边坡坡度在30°至70°之间、坡面相对规整时,围护型主动防护网通常能够满足防护需求,且经济性较好。当边坡坡度超过70°,特别是接近垂直的高陡岩壁,或坡面地形起伏剧烈、存在局部凸出和倒悬时,围护型主动防护网由于需要紧贴坡面,施工难度显著增加,此时覆盖式帘式网因其悬挂式结构和较低的对坡面平整度要求而更具适用性。
因素二:岩体完整性与地质条件
围护型主动防护网需要在坡面上大量钻孔、注浆安装锚杆,因此要求坡体具备一定的岩体完整性,能够提供可靠的锚固力。当坡面岩体极度破碎、节理裂隙密集发育,钻孔成孔困难或锚固力难以保证时,覆盖式帘式网是更为稳妥的选择,因其锚固点数量较少,且多布置在坡顶等相对稳定的区域。
因素三:落石规模与运动特征
当以小块碎石的风化剥落和浅层滑塌为主要防护对象时,围护型主动防护网的紧贴围护方式能够有效限制碎屑的位移范围,防护效果可靠。当存在较大块体的危岩崩塌风险,落石体量较大、冲击能量较高时,覆盖式帘式网通过引导滑落的方式,避免了落石对网体的集中冲击,系统安全性更高。
因素四:后期维护与运营需求
围护型主动防护网将落石限制在网与坡面之间的狭小空间内,后期检查和落石清理需要借助绳索进行高空作业,维护难度和成本相对较高。覆盖式帘式网将落石引导至坡脚的集中收集区,清理机械可直接进场操作,维护便利性明显优于紧贴式防护。
因素五:施工工期与场地条件
围护型主动防护网的施工涉及大量钻孔、注浆工序,受天气和地质条件影响较大,施工周期相对较长。覆盖式帘式网采用模块化网片和较少的锚固点,现场安装速度快,对于工期紧张的应急抢险工程或施工窗口期较短的场合更为适用。
在实际工程中,部分复杂边坡的单一边坡上可能同时存在不同区段的差异化防护需求。例如,边坡上部岩体相对完整、以小规模剥落为主,而下部岩壁高陡、存在较大的危岩崩塌风险。
针对此类情况,工程设计中可采用围护型主动防护网与覆盖式帘式网的组合方案:上部区域采用围护型主动防护网进行紧贴加固,抑制岩体风化剥落;下部区域采用覆盖式帘式网进行全覆盖引导防护,控制较大落石的运动轨迹。两种系统在交界处通过合理的搭接设计实现过渡衔接,形成从上到下的连续防护体系。
此外,在坡脚受保护对象(如公路、铁路、建筑物)安全距离不足的场合,还可采用覆盖式帘式网+被动防护网的组合模式,由帘式网负责引导落石、控制其运动范围,再由坡脚的被动防护网进行末端拦截,构建双重防护屏障。
地质勘察先行
施工前应对防护区域进行详细的工程地质调查,查明岩体结构类型、节理裂隙发育程度、潜在不稳定块体的规模和分布位置。这些基础数据直接决定防护网的型号选择和锚杆的布置方案。
锚杆施工质量控制
锚杆孔位应按照设计图纸精确放线定位,钻孔深度、孔径和倾角需满足设计要求。注浆材料宜采用不低于M30的水泥砂浆,注浆过程中需确保浆液充满孔体,注浆压力和注浆量均需达到设计标准。锚杆安装后应进行抗拔力检测,单根锚杆的抗拔力不应低于设计值。
网片铺设与缝合
钢丝绳网应从上至下、从左至右逐片展开铺设,网片之间应保证设计要求的搭接宽度,缝合绳的缝合间距和松紧度应均匀一致,避免局部过紧或过松。钢丝格栅网铺设时应紧贴钢丝绳网,并用绑扎丝与钢丝绳网牢固连接。
支撑绳张拉固定
横向和纵向支撑绳安装时应施加适当的预张拉力,确保网体与坡面之间保持均匀的接触状态。支撑绳与锚杆之间的连接应采用专用绳卡固定,绳卡的数量和拧紧力矩需满足规范要求。
竣工验收检查
施工完成后,应对整个防护系统进行全面检查,重点包括锚杆外露长度和防腐处理、支撑绳张力状态、缝合绳完整性、网片搭接质量等方面。检查合格后方可组织竣工验收。
公路铁路边坡防护
山区公路和铁路沿线是落石灾害的高发区域。围护型主动防护网可对沿线中等坡度的危险坡段进行加固围护,抑制坡面风化剥落,保障运营期的行车安全。
水利水电工程边坡治理
水库库岸、大坝坝肩、隧洞进出口等工程区域常面临边坡稳定问题。围护型主动防护网可有效约束坡面浅层变形,为水工建筑物提供长期安全防护。
矿山边坡防护
露天采场的台阶边坡受采矿爆破扰动影响,岩体松动和落石风险持续存在。围护型主动防护网能够在不影响正常生产作业的前提下对边坡进行有效防护。
市政与建筑边坡
城市道路切坡、建筑基坑边坡等市政工程中,围护型主动防护网不仅具备防护功能,其开放式网体结构还便于后续的坡面绿化施工,兼顾安全与景观需求。
景区与自然保护地边坡
风景名胜区和自然保护地内的边坡防护工程对环境友好性要求较高。围护型主动防护网的开放式结构对坡面植被影响小,配合客土喷播等技术,可实现防护与生态修复的有机统一。
材料质量与检测报告
优质的围护型主动防护网应选用符合国家标准要求的高强度镀锌钢丝,钢丝绳的抗拉强度不应低于1770MPa,镀锌层重量应满足GB/T 343相关标准要求。采购时须查验供应商提供的材料质量检测报告和出厂合格证明。
系统型号与工程需求的匹配
不同型号的围护型主动防护网在防护等级、结构构成和适用条件上各有侧重。选型时应根据工程地质勘察报告中的落石规模、坡面条件及防护等级要求,合理确定防护网的型号和规格参数,避免"大材小用"或"小材大用"。
厂商的技术服务能力
边坡防护工程涉及地质分析、结构设计和施工指导等多个专业环节,建议选择具备完整技术团队的供应商,能够提供从方案设计到现场技术指导的全流程服务支持。
工程质量追溯
工程所用防护网材料应做好进场验收记录,每批次材料的生产批次、检验报告、安装位置等信息应完整归档,便于后期维护和质量追溯。
围护型主动防护网和覆盖式帘式网作为边坡柔性防护领域的两大主流技术方案,各有其适用的工程场景和技术优势。围护型主动防护网以紧贴加固、围护落石见长,适合中等坡度且岩体具备一定锚固条件的边坡;覆盖式帘式网以全覆盖引导、适应复杂地形见长,适合高陡破碎、锚固条件差的边坡。
在具体工程设计中,科学的选型应建立在对边坡地质条件、落石特征、受保护对象安全要求以及后期维护条件等因素综合分析的基础之上。必要时,两种方案的组合应用往往能够取得更为全面可靠的防护效果。
成都卡尔特建筑工程有限公司深耕边坡防护领域多年,产品体系涵盖围护型主动防护网、覆盖式帘式网、张口式帘式网、被动防护网等多个系列,并提供涵盖方案设计、产品供货、施工指导的专业技术服务。如需了解围护型主动防护网的详细技术参数或获取定制化的工程防护方案,欢迎随时咨询。
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