常见边坡坡面防护设计

01 坡面防护原则

边坡坡面防护的种类和方法多种多样，但不论采用哪种方法，防护工程都应遵循以下原则：因地制宜，结合边坡的地形地貌、水文地质条件，根据实际情况确定适宜的防护措施；就地取材，在选用防护材料时，尽量利用当地材料，就地采集；经济适用，在力求节省工程费用和其它开支的同时要达到经济耐久以及养护工作量最小的要求；兼顾景观，坡面防护的意义不仅局限于保护边坡，还应当与环境相衬，合理美观。

02坡面防护类型

03坡面防护设计-种草防护

1 适用条件

用于适宜草类生长的土质路堑和路堤的边坡，且边坡的高度不高，坡度不大(坡度不宜陡于1:1)。当边坡土层不宜种草时，可在坡面上先铺一层厚为5~10cm的种植土，使其与坡面结合牢固。若边坡坡度陡于1:2，在铺种植土前将边坡挖成台阶形。

2 草种选择

草种的选用要结合边坡的土壤环境和当地的气候条件，选择容易生长、根部发达、茎干低矮、枝叶茂盛、生长能力强的多年生草种，常采用的草种包括：白茅草，根深而粗壮；毛鸭嘴及鱼肩草，根深，固结边坡能力强；两耳草、果园草及雀稗，茎叶茂密，富于覆盖；鼠尾草，繁殖快；无芒雀麦，根系固土范围直径可达半米，-30°C下能安全越冬。

3 施工工艺

草籽播种可根据情况进行撒播或沟(行)播。撒播是最简单易行的方法，此法常用于比较松软的土质边坡；沟(行)播一般在比较坚硬的土质边坡上采用。播种时间的选择很重要，南方温暖潮湿地区常年适于草籽的发芽、生长，播种时期选择范围较大；北方寒冷干燥地区，播种时间应选择在春、秋两季，避开低温和高温的不利季节，不可在干燥的风季和暴雨季节播种。加强管理，经常检查成活率，必要时应进行补充播种。

04坡面防护设计-植树防护

1 适用条件

植树适宜于各种土质边坡和风化极严重的岩质边坡，坡度一般应缓于1:1.5。

2 树种选择

树种应选择根系发达，枝叶茂盛，能迅速生长、分蘖的低矮树种，如紫穗、怪柳、枸杞、沙棘等。冲刷防护宜用杨柳或不怕水淹的灌木类，高速公路的土质边坡和路肩不得种植乔木。

3 施工工艺

植树时树坑深一般为25cm，直径20cm，株距30~60cm，行距80~150cm，应视树种不同而定。

05坡面防护设计-喷浆及喷射混凝土

1 适用条件

主要适用于易风化的软岩及裂隙和节理发育、坡面不平整、破碎较严重的岩质挖方边坡，既可防止坡面进一步风化，又可促使裂隙间破碎岩石得到砂浆充填而加固。对于坚硬易风化但风化不严重的边坡，喷浆防护可在坡面形成保护层以防止进一步风化。但此法不宜用于成岩作用差的黏土岩边坡，也不可直接用于涌水地段，在泄水后保证坡面无水回流方可使用。

2 材料及配比

水泥：采用不低于32.5级的普通硅酸盐水泥。石灰：采用新出窑烧透的块灰，欠火或过火者不宜采用，其质量指标应符合有关规范的规定。砂子：重力喷浆应使用纯净的细砂，粒径为0.1~0.25mm。机械喷浆或喷混凝土应使用纯净的中粗砂，粒径为0.25~0.5mm，含水率以4％~6％为宜。混凝土粗骨料：应使用纯净的卵石或碎石，最大粒径不大于25mm。大于15mm的颗粒控制在20％以下，针、片状颗粒不超过15％。速凝剂：可直接掺入水泥砂浆和混凝土中，配制成聚合物砂浆和聚合物混凝土，能极大地增加接触面的黏聚力和抗拉、抗折强度，提高抗渗性，并兼有界面处理和促凝等作用。

3 施工工艺

施工前对坡面的裂缝、凹坑应先勾缝、填补，以使坡面平顺整齐，岩体坡面浮土杂质、碎块等要用水冲洗干净，并保持湿润。选择适宜的喷射机械和相应的配套设备，作业前应进行试喷，以确定合适的水灰比。喷射作业应自下而上进行，喷嘴应垂直于坡面，并与坡面保持1.0m左右的距离。当喷射混凝土厚度大于6cm时，应分两次喷射，保证厚度均匀，并按有关规定预留试件。喷层周边与未防护坡面的衔接处做好封闭处理，防止雨水侵入。输料管长以20~30m为宜，喷射工作压力一般为150~170kPa。喷嘴供水压力要比工作压力大50~100kPa，保持水与干拌和料均匀混合。喷射体初凝后，应立即洒水养护，并持续7~10d。可在喷射层中加设1层钢筋网或高强聚合物土工格栅，以减小干缩裂缝对强度的影响，使坡面防护强度高于单纯喷浆或混凝土。

06坡面防护设计-浆砌片石

1 适用条件

适用于坡度缓于1：1的各种岩质和土质边坡，坡面因风化剥落、地表水冲刷、易发生流泥冲沟及表层溜坍等灾害时可采用浆砌片石护坡，石材丰富地区最为合适。

2 材料选择

浆砌片石护坡所用的水泥砂浆强度一般为M5，受流水冲刷或位于寒冷地区应提高为M7.5或M10。石料应采用不易风化的坚硬岩石或大块卵石，厚为0.25~0.5m。护坡地面设0.1~0.15m的碎石或砂砾组成的垫层，在一定条件下，也可采用与垫层等效的土工织物代替。

3 施工工艺

浆砌片石护坡视岩土情况设置砌石基础，其埋深至少为护坡厚度的1.5倍，在冰冻地区应设置在冰冻线以下，砌石护坡应每隔10~15m设置宽2cm的伸缩缝(或沉降缝)，用沥青麻筋或竹筋填塞。

07坡面防护设计-喷锚网联合防护

1 适用条件

当坡面岩体已严重风化或岩体受切割破碎严重，喷浆或喷射混凝土防护强度不足时，为加强防护效果，应采用喷锚网联合防护。喷射混凝土与钢筋网封闭坡面，锚杆既可加固坡面一定深度内岩体，也可承受少量松散体产生的侧压力。

2 材料选择

可用1:3水泥砂浆固定锚杆，当要求锚杆立即起防护作用时，可采用早强锚固卷，施工简单，快速可靠。预制铁丝网直径一般采用2mm，绑扎铁丝直径0.5mm，铁丝网框条一般采用直径6.5mm的圆筋，锚杆可用16~20mm的螺纹钢筋。

3 施工工艺

铁丝网框条采用直径6.5mm的钢筋时，应先拉直再加工焊接成框。喷浆及喷射混凝土厚度要均匀，勿使锚网外露。

护坡方案的选择-铅丝笼

护坡方案的选择-铅丝笼

根据已建工程建设经验和实际情况，对浆砌毛石、铅丝笼干砌石、部分预制混凝土砌块护坡等3种方案进行比较。

（1） 浆砌毛石护坡。护坡顶部厚度为0．3m，底部厚度为0巧m，边坡为1：1.5。

（2） 铅丝笼干砌石护坡。护坡顶部厚度为0，3m，底部厚度为0巧m，边坡为1：l.5。下设粒径3、6cm的卵石垫层和300m2无纺布，合计厚度为10cmo

（3） 部分预制混凝土砌块护坡。在设计洪水位以下采用铅丝笼干砌石护坡，在设计洪水位以上采用混凝土砌块护坡，混凝土砌块尺寸为40cm×30cm×20cm（长×宽×厚），护坡顶部厚度为0，3m，底部厚度为0巧m，边坡为1：1.5。

3种方案比较见表1（各方案工程量均以1延米长的护坡可比项计算）。

表1护坡方案比较

项目浆砌毛石护坡铅丝笼干砌石护坡部分预制混凝土砌块护坡抗冲刷效果耐冲刷整体性好耐冲刷整体性稍差耐冲刷整体性稍差抗冻性能一般较好加好施工质量当地石料缺乏，石料要就较高，质量有保证当地石料充足，石料要求较低，质量有保证当地水泥充足，但运距远，质量有保证主要工程量浆砌毛石3.11m³铅丝笼干砌石3.11m³，卵石垫层0.7m³，土工布7㎡铅丝笼干砌石2.31m³，混凝土0.2m³工程造价元4

从表1可以看出：铅丝笼干砌石护坡方案虽然整体性稍差，但是具有投资小、耐冲刷、适应变形的优点，并且铅丝笼的填充石块可以就地取材，运费低，特别适用于交通不便的山区防护工程，加之施工程序简单，普通民工经简单培训后即可操作。同时，与其他工程相比，不需购进大量的模板和机械设备。因此，经过方案比较，并结合前期工程经验，依据技术可行、安全可靠、就地取材、环境美观、方便施工、投资最省的原则，综合考虑各种因素和各种要求，确定护坡方案为：在迎水坡脚开挖基坑，下放钢筋笼基础，在笼内砌筑浆砌石、干砌石，加焊笼盖后，沿坡面砌筑铅丝笼干砌石护坡。

铅丝笼干砌石护坡设计

新建铅丝笼干砌石护坡顶部厚度为0.3m，底部厚度为0巧m，边坡为1：1.5，结构形式自上而下依次为铅丝笼干砌毛石，厚用cm、粒径为3、6cm的卵石垫层，一层3m2无纺布，无纺布顶部高程平20a一遇设计洪水位。

铅丝笼用12号镀锌丝制成，铅丝笼网眼为六边形，规格不大于13cm×15cm，四扣形成一一个网眼，每扣达到三扭。毛石块质量大于25kg,中部厚度大于巧cmo铅丝笼干砌石护坡为柔性护坡，且铅丝笼为相对独立的单元，能够适应堤坡的变形条件，故不需要专门设置沉降缝。

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镀锌丝分类及其使用寿命

电镀锌丝：7—15g，寿命最长不会超过1个月，环境相对好，不超过3个月。

普热镀锌丝：35-55g，寿命是1年，环境相对好，不会超过3年。

高热镀锌丝：215—290g，寿命是20年。

高尔凡镀锌丝：215-290g，铝含量：4.6%--10%，寿命是，50-60年。

砌体工程的技术要求

1、石砌锥坡、护坡和河床铺砌层等工程，必须在坡面或基面夯实、整平后，方可开始铺砌。

2、片石护坡的外露面和坡顶、边口，应选用较大、较平整并略加修凿的石块。

3、浆砌片石护坡和河床铺砌，石块应相互咬接，砌缝砂浆饱满，砌缝宽度40～70mm.浆砌卵石护坡和河床铺砌层，应采用栽砌法，砌块应互相咬接。

4、干砌片石护坡及河床铺砌时，铺砌应紧密、稳定、表面平顺，但不得用小石块塞垫或找平。干砌卵石河床铺砌时，应采用栽砌法。用于防护急流冲刷的护坡、河床铺砌层，其石块尺寸不得小于有关规定。

5、铺砌层的砂砾垫层材料，粒径一般不宜大于50mm，含泥量不宜超过5%，含砂量不宜超过40%.垫层应与铺砌层配合铺筑，随铺随砌。

6、防护工程采用石笼时，除应符合设计规定外，并应注意下列事项：

1）石笼的构造、形状及尺寸应适应水流及河床的实际情况。

2）笼内石料一般用片石和大卵石，石块尺寸须大于笼网孔眼。

3）笼内石块应塞紧、装满，笼网应锁口牢固。

4）石笼应铺放整齐，笼与笼间的空隙应用石块填满。

2019一建《水利水电》考点：护岸护坡的施工方法

护岸护坡的施工方法

堤防护岸工程通常包括水上护坡和水下护脚两部分。水上与水下之分均指枯水施工期而言。护岸工程的施工原则是先护脚后护坡。

堤岸防护工程一般可分为坡式护岸(平顺护岸)、坝式护岸、墙式护岸等几种。

一、坡式护岸

岸坡及坡脚一定范围内覆盖抗冲材料，抵抗河道水流的冲刷。这种护岸形式对河床边界条件改变和对近岸水流条件的影响均较小，是较常采用的形式。

1.护脚工程施工技术

下层护脚为护岸工程的根基，其稳固与否，决定着护岸工程的成败，实践中所强调的“护脚为先”就是对其重要性的经验总结。护脚工程及其建筑材料要求能抵御水流的冲刷及推移质的磨损;具有较好的整体性并能适应河床的变形;较好的水下防腐朽性能;便于水下施工并易于补充修复。经常采用的形式有抛石护脚、抛枕护脚、抛石笼护脚、沉排护脚等。

2.护坡工程施工技术

护坡工程除受水流冲刷作用外，还要承受波浪的冲击及地下水外渗的侵蚀。因处于河道水位变动区，时干时湿，其建筑材料应坚硬、密实、能长期耐风化。

目前，常见的护坡工程结构形式有砌石护坡、现浇混凝土护坡、预制混凝土板护坡和模袋混凝土护坡、植草皮、植防浪林护坡等。

砌石护坡应按设计要求削坡，并铺好垫层或反滤层。砌石护坡包括干砌石护坡、浆砌石护坡和灌砌石护坡。

1)干砌石护坡

坡面较缓(1.0：2.5～1.0：3.0)、受水流冲刷较轻的坡面，可采用干砌块石护坡。干砌石护坡应由低向高逐步铺砌，要嵌紧、整平，铺砌厚度应达到设计要求;上下层砌石应错缝砌筑。

坡面有涌水现象时，应在护坡层下铺设15cm以上厚度的碎石、粗砂或砂砾作为反滤层。封顶用平整块石砌护。

干砌石护坡的坡度，根据土体的结构性质而定，土质坚实的砌石坡度可陡些，反之则应缓些。一般坡度1.0：2.5～1.0：3.0，个别可为1.0：2.0。

2)浆砌石护坡

坡度在1：1～1：2之间，或坡面位于沟岸、河岸，下部可能遭受水流冲刷冲击力强的防护地段，宜采用浆砌石护坡。浆砌石护坡由面层和起反滤层作用的垫层组成。面层铺砌厚度为25～35cm，垫层又分单层和双层两种，单层厚5～15cm，双层厚20～25cm。

原坡面如为砂、砾、卵石，可不设垫层。对长度较大的浆砌石护坡，应沿纵向每隔10～15m设置一道宽约2cm的伸缩缝，并用沥青杉板条或聚苯乙烯挤塑板填塞。

浆砌石护坡，应做好排水孔的施工。

3)灌砌石护坡

灌砌石护坡要确保混凝土的质量，并做好削坡和灌入振捣工作。

二、坝式护岸

坝式护岸是指修建丁坝、顺坝，将水流挑离堤岸，以防止水流、波浪或潮汐对堤岸边地的冲刷，这种形式多用于游荡性河流的护岸。

坝式防护分为丁坝、顺坝、丁顺坝、潜坝四种形式，坝体结构基本相同。

丁坝是一种间断性的有重点的护岸形式，具有调整水流的作用。在河床宽阔、水浅流缓的河段，常采用这种护岸形式。

丁坝坝头底脚常有垂直漩涡发生，以致冲刷为深塘，故坝前应予保护或将坝头构筑坚固，丁坝坝根须埋入堤岸内。

三、墙式护岸

墙式护岸是指顺堤岸修筑竖直陡坡式挡墙，这种形式多用于城区河流或海岸防护。