从 “被动防护” 到 “主动预警”,成帅边坡防护网的技术创新
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2025-10-31 11:37:22

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从 “被动防护” 到 “主动预警”,成帅边坡防护网的技术创新

边坡防护技术的过去与现在

在各类工程建设中,边坡防护至关重要,它直接关系到工程的安全与稳定。边坡失稳可能引发滑坡、泥石流等地质灾害,不仅会对周边环境造成严重破坏,还可能威胁到人们的生命财产安全。据相关专业机构研究表明,每年因边坡地质灾害造成的经济损失巨大。

传统的边坡防护技术多为被动防护,主要是在边坡出现问题后进行补救。比如石笼,它是一种由高强度金属线编织而成的网状结构,内部填充石料,形成一个稳定的结构体。其原理是利用自身的重量和结构强度,抵抗边坡土体的下滑力,起到防洪、抗冲刷和防止水土流失的作用 ,常被用于河道整治、堤防加固以及公路边坡防护等工程。然而,石笼防护的适应性有限,对于复杂地形和地质条件的边坡,其防护效果可能不佳。而且,石笼在长期受到水流冲刷、风化等自然因素作用下,金属线可能会腐蚀,影响其结构稳定性。

土钉支护也是常见的被动防护技术,由密集的土钉群、被加固的土体、喷射混凝土面层组成,形成一个复合的、能自稳的、类似于重力式挡墙的挡土结构。它通过在原位土体中设置土钉,并与喷射混凝土面层相结合,有效提高土体的抗滑和承载能力 ,充分利用土体的自承能力,减少对周边环境的影响,特别适用于场地狭窄、土质条件复杂的基坑工程和边坡加固项目。但土钉支护对土体的性质有一定要求,如果土体过于松散或软弱,土钉的锚固力可能不足,导致支护效果下降。同时,土钉支护的施工过程较为复杂,施工质量难以保证,一旦出现问题,后期修复难度较大。

这些传统被动防护技术在一定程度上保障了边坡的稳定,但随着工程建设的发展和对安全要求的提高,其局限性日益凸显,迫切需要更先进的技术来弥补不足,成帅边坡防护网的技术创新应运而生。

成帅边坡防护网的技术突破

(一)材料创新

成帅边坡防护网在材料选用上精益求精,采用锌 - 5% 铝 - 混合稀土合金镀层技术,联合清华大学研发的锌铝镁镀层工艺,使耐腐蚀性较传统镀锌提升 3 倍,上锌量达 500g/㎡,远超行业 AB 级标准。针对不同防护需求,精细匹配材质,主动防护网选用国标 Q235 低碳钢丝,其抗拉力≥18kN,搭配高强度聚酯网,断裂强度≥20kN/m ;被动防护网则采用公称抗拉强度不小于 1770MPa 的高强度钢丝绳,断裂拉力突破 40kN。经过 1000 小时盐雾试验无锈蚀、500 小时紫外线老化测试色牢度达 4 级以上的严苛验证,确保了产品 30 年以上的使用寿命 ,大大提升了防护效果和使用寿命,减少了后期更换和维护的成本。

(二)工艺升级

在生产工艺上,成帅充分融合传统技艺与数字技术。在有着 “中国丝网之乡” 500 年工艺积淀的基础上,构建数字化生产体系,85% 工序实现数控化,将网孔误差精细控制在 2% 以内。生产车间内,高精度设备定期调试维护,编织环节采用双线绞合工艺,焊接环节由经验丰富的技师把控焊点牢固度,确保网孔均匀、结构稳定。防腐处理环节更是严格,通过热浸镀锌,保证锌层厚度≥85μm,再加上浸塑双重工艺,使产品户外使用 8 年无明显锈蚀。针对特殊场景,还会定制工艺,如西南山区边坡防护网采用 “主动防护网 + 预应力锚索” 组合结构,通过缝合绳张力自适应调节实现落石能量分级吸收,抗冲击性能达 150kJ ,远超行业 100kJ 标准。

(三)智能监测与主动预警系统

成帅边坡防护网的智能监测和主动预警技术是其实现从被动防护到主动预警转变的关键。在防护网关键部位部署多种高精度传感器,如振弦式拉力传感器,用于监测防护网的锚杆、锚索、钢丝绳节点处的拉力变化,当边坡岩土体发生微小位移,防护网受力出现异常波动时,能及时捕捉到这些信号;GNSS 定位传感器、激光位移计则用来监测防护网整体或局部的水平 / 垂直位移,确保能实时追踪防护网是否因岩土体挤压出现偏移;雨量传感器、温湿度传感器、倾角传感器等环境参数监测设备,辅助分析外部环境对边坡稳定性的影响 ,比如强降雨、温度变化、防护网支撑结构的倾斜角度等因素。

这些传感器采集到的数据,通过合适的传输方式,如近距离采用 LoRa、ZigBee 等低功耗广域网技术,远距离采用 4G/5G 蜂窝网络或卫星通信,实时传输至平台层。在平台层,基于云计算或本地服务器对数据进行存储、处理与智能分析,通过算法剔除异常数据,将不同格式的传感器数据转换为统一标准,再结合拉力、位移、雨量等多维度数据,建立边坡稳定性评估模型。当参数超过预设的不同等级预警阈值,或数据趋势出现异常时,系统自动通过短信、APP 推送、声光报警等方式,将预警信息实时发送给相关人员,明确预警等级、风险位置与建议处置措施,真正实现了从被动防护到主动预警的质的飞跃 ,为保障边坡安全提供了更可靠的技术支持。

实际应用与成果展示

成帅边坡防护网的创新技术在多个实际工程中得到了广泛应用,取得了显著成果。在西南山区的某高速公路项目中,该路段边坡高度达 80 米,坡度为 65°,地质以强风化砂岩为主,易受雨水冲刷引发滑坡灾害。成帅团队采用 “主动防护网 + 预应力锚索” 组合方案,坡面铺设 GAR1 型主动防护网,其热镀锌钢丝绳抗拉强度达 1800MPa ,远超 JT/T1328 - 2020 行业标准的 1500MPa ;锚杆间距加密至 1.5 米 ×1.5 米,采用直径 28mm 的 HRB400 级螺纹钢锚杆配合 M30 水泥砂浆注浆工艺,锚固深度达 8 - 12 米,经声波检测仪监测,锚固力达设计值的 110%。沿滑裂面布置 3 排预应力锚索,设计张拉力 1500kN ,坡脚设置 12 米长混凝土抗滑桩,形成立体加固体系。

施工中创新采用模块化装配式防护网与无人机智能吊装系统,高空作业效率提升 40%。工程竣工后 3 年监测数据显示,边坡位移量稳定在 3mm 以内,成功拦截了多次落石险情,有效保障了高速公路的安全运营 。同时,在防护网表面实施客土喷播,植入狗牙根、紫穗槐等本土植物,结合 “三维植被网 + 植生混凝土” 技术构建 30cm 厚生态基材层,植被覆盖率达 90%,实现了安全防护与生态景观的协同统一。

在某景区的边坡防护工程中,成帅边坡防护网同样发挥了重要作用。该景区边坡风化严重,落石对游客安全构成威胁。成帅采用了定制化的防护方案,在保障防护效果的同时,充分考虑了景区的景观需求。选用与岩石同色系的抗老化碳涂层网片,并采用微创施工技术,仅设置少量锚点,减少对景区植被和景观的破坏。施工期间植被破坏率为 0%,防护网与山体景观融合度达 95%,步道恢复开放后未发生落石伤人事件,游客满意度调查中 “安全保障” 项评分达 9.8/10。

这些实际案例充分展示了成帅边坡防护网在不同场景下的卓越防护效果和优势,其智能监测与主动预警系统也发挥了重要作用。通过实时监测和数据分析,能够及时发现边坡的潜在风险,并发出准确的预警信息,为相关部门采取有效的防范措施提供了有力支持,大大提高了边坡防护的安全性和可靠性。

行业影响与未来展望

成帅边坡防护网的技术创新在边坡防护行业掀起了变革的浪潮,推动行业标准不断完善。在材料标准方面,其锌 - 5% 铝 - 混合稀土合金镀层技术以及锌铝镁镀层工艺,为防护网材料的耐腐蚀性制定了更高标准,促使其他企业在材料研发上加大投入,提升整个行业材料的质量水平。在工艺标准上,成帅数字化生产体系下的高精度控制,如网孔误差控制在 2% 以内、热浸镀锌锌层厚度≥85μm 等工艺指标,为防护网生产工艺提供了可借鉴的规范,引导行业朝着精细化生产迈进。在智能监测与主动预警系统方面,成帅的技术应用也为行业建立相关标准提供了实践依据,从传感器的选择与布置、数据传输方式到预警阈值的设定等,都为行业制定统一标准奠定了基础。

成帅边坡防护网的技术创新为行业技术发展指明了方向。一方面,材料创新引领行业追求更高性能的防护材料,推动新型合金材料、高性能纤维材料等在边坡防护领域的研发与应用;另一方面,智能监测与主动预警系统的成功应用,促使行业加大对物联网、大数据、人工智能等技术在边坡防护中的融合应用研究,推动边坡防护从传统的被动防护向智能化、主动预警的方向转变。越来越多的企业开始投入研发智能防护系统,提升边坡防护的及时性和精准性。

展望未来,边坡防护技术将朝着智能化、绿色化、一体化的方向发展。智能化方面,监测系统将更加精准和全面,能够实时、准确地掌握边坡的各种状态,实现更高效的预警和决策。绿色化方面,防护网的材料将更加环保可降解,防护工程与生态修复将进一步融合,在保障边坡安全的同时,最大程度减少对环境的影响,实现可持续发展。一体化方面,从设计、施工到监测、维护,将形成一个完整的一体化解决方案,提高工程的整体质量和效率。

在这个快速发展的时代,持续创新是边坡防护行业发展的关键。只有不断创新,才能满足日益增长的工程安全需求,应对复杂多变的地质条件和环境因素。成帅边坡防护网在技术创新方面已经取得了显著成就,为行业树立了榜样,相信在其引领下,整个边坡防护行业将不断发展进步,为各类工程建设提供更加可靠的安全保障。

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