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　　摘要：本文将从刚柔组合主动型SNS防护系统的组成、原理、特点、应用等内容进行介绍和论述。

　　关键词：刚柔组合；SNS边坡；GPRS传输

　　刚柔组合主动型SNS防护系统，是用来防治坡面地质灾害的柔性安全防护系统。柔性主动防护系统与刚性防护组合，可以改进柔性主动防护的受力结构，实现主动防护的功能。本文将介绍这种新型刚柔组合主动型SNS边坡防护系统，以促进该系统在我国的广泛应用。

　　1、刚柔组合主动型SNS边坡防护系统的组成

　　刚柔组合主动型SNS边坡防护系统，它主要由钢绳网、张拉绳、刚性防护结构等构成（图1）。整个防护体系可以视为由刚性锚固传力结构和张拉绳与钢绳网组成的索网结构两部分组成。刚性防护结构在系统中主要作用是锚固钢绳网和张拉绳，并承担和传递荷载；张拉绳既是外荷载第一承受者，又是钢绳网的主要荷载传递者。通过改善柔性结构的张拉锚固条件，刚柔组合主动防护体系可以确定和控制初始边界条件，实现精确的分析。

　　1、刚柔组合主动型SNS边坡防护系统的原理

　　2.1张拉绳力学原理

　　张拉绳内力分布可以分为以下两个状态。

　　（1）张拉绳预应力张拉状态（初始状态）。张拉绳预应力张拉阶段主要分析张拉绳张拉后对坡体的作用力。设张拉绳两端张拉，张拉力为T0，张拉绳受到坡体的径向压力p0和切向摩擦力f，张拉后的张拉绳曲线为y0（x），O（0，0）、A（l0，0）为张拉绳两个锚固点，如图2。

　　取微段ds为脱离体，其相应的弯曲角为dθ，曲率半径为R，则ds=Rdθ。由径向平衡可得（1）式。

　　张拉绳与坡体间的摩擦系数设为L，则微段ds的摩擦力dF为（2）式。

　　由切向平衡可得（3）式。

　　式中k为曲率；T由式（3）确定。

　　式（4）、式（5）即为张拉绳施加张拉力T0后张拉绳对坡体作用力的计算公式。

　　（2）坡体荷载作用状态。由于张拉绳无法确定自然状态下的线性，本文建立的力学方程是在初始状态张拉绳受径向荷载增量△p（s）作用下的荷载增量形式的平衡方程。初始状态张拉绳受径向荷载增量△p（s）=p（s）-p0，p0为初始状态张拉绳对坡体的预压力。张拉绳受径向增量荷载如图3。O（0，0）、A（l0，0）为张拉绳两个锚固点。y0（x）为张拉绳初始状态，y1（x）为径向荷载增量作用之后的状态。设初始应变为ε0，忽略张拉绳由于变形产生的摩擦力，则张拉绳的受力状态可以等效为图4所示。

　　其中△p（x）=△p（s），A'点坐标为（l，0），l为y0（x）的弧长，即l=。y2（x）为荷载方向的相对位移量。则张拉绳增加的应变为：

　　张拉绳总的应变为：ε≈ε0+ε1

　　张拉绳变形后的应变能为：

　　初始状态应变能为：

　　荷载△p（x）引起索的应变能为：

　　荷载△p（x）做的功为：

　　张拉绳和荷载的总势能为：

　　平衡条件为张拉绳和荷载的总势能达到最小值，即：

　　得到平衡方程（9）式。

　　方程（9）即为张拉绳在径向荷载增量△p（s）作用下的平衡微分方程。

　　2.2钢绳网力学原理

　　钢绳网锚定在强大的周边构件上，或通过边索锚定在若干单独的固定支座上。施加一定大小的预张力以后，钢绳网可以具有很大的刚度。但由于钢绳网结构的三维受力性质，在计算方面比较复杂。将钢绳网力学模型分为钢绳网施加预应力力学模型和钢绳网承受坡体荷载力学模型。