护坡工程常见防护方式及适用地质环境分析

引言

基础设施数量逐步向山区、丘陵等复杂地形推进，边坡稳定性问题愈发凸显，成为工程安全的重要因素。护坡工程是阻止边坡滑移、抵御土壤侵蚀的关键举措，其防护方式与地质环境的契合度直接关系到工程成效和使用寿命。分析常见护坡方式及其适用的地质条件，对提升工程设计的科学性与施工的针对性具有现实意义。

一、护坡工程概述

护坡工程指为维持边坡稳定，防止土壤侵蚀和地质灾害，保障工程结构和人员安全所实施的一系列人工加固或防护措施，其主要功能是控制边坡变形，提升边坡抗滑能力，减轻雨水冲刷和风化作用带来的不利影响，进而延长工程寿命，优化运行安全性。按照使用周期和设计目的的不同，护坡工程分为临时性与永久性两种类型。临时性护坡一般用于施工过程或短期使用情形之中，其结构较为简单，施工周期较短，常常借助砂袋、土工布、临时锚固等方法迅速达成初步稳定，符合施工期间的安全需求。永久性护坡是为长期服务而建设，结构稳固，材料耐久，需结合地质、水文、生态等综合因素考虑，常采用植物护坡、浆砌石护坡、锚喷网护坡、框格梁绿化护坡及抗滑桩护坡等结构形式。此类护坡的设计应符合边坡稳定性计算要求，还需进行排水、应力分散以及耐久性控制，以保证在使用年限内具有长期的承载和防护能力。临时与永久性护坡在设计方法、材料选用、施工标准等方面存在明显区别，必须依照具体的工程地质条件来进行合理的选择。

二、常见护坡防护方式

（一）植物护坡

植物护坡是依靠植物根系对土壤的加筋作用，达到坡面稳定和表层侵蚀控制目的一种生态护坡方式，其主要施工技术包含坡面整形、客土喷播、植物配置设计及养护管理。在施工之前，要对边坡表面进行整修，保证坡度符合设计标准，一般不超过 25^∘ ，这样才能有利于植被生长和后期养护。整形完毕后开展客土喷播或人工种植。客土所用材料需具备一定的有机质含量、透气性以及保水性，常常采用腐殖土、草炭土与一定比例的保水剂、肥料等改良材料混合使用。植被种类的选择要按照边坡朝向、气候状况和土壤性质来决定，常用的草本有百喜草、狗牙根、早熟禾等，木本植物可选则刺槐、小叶女贞等深根性种类，构建起复层植被结构，提升坡面稳定性。植物护坡还有几个关键的施工节点，种子要均匀地喷洒，喷播的厚度要控制好，植被覆盖度也要评估，必要时还需铺上土工网、椰丝毯之类的辅助材料，防止初期雨水冲刷。后期定期补种、施肥、浇水，要防治病虫害，特别是在植被没有完全成型之前，要加强管理，保证植被生长质量。对于有浅层滑动倾向的土质边坡，采用生物加筋法，使用藤本植物或者根系发达的灌木，形成植物网状结构，提高抗剪强度。

（二）浆砌石护坡

浆砌石护坡采用水泥砂浆做粘结剂，把天然块石砌成一定厚度且具有较高强度的护坡体，以此来抵御冲刷，防止侵蚀，稳固边坡。其施工技术流程包含原材料准备、基底处理、放样定位、石材砌筑以及勾缝处理等环节。石料需选用质地坚硬、无风化、强度符合设计要求。水泥砂浆的配合比要符合设计强度等级要求，一般为水泥：砂=1:2.5～1:3，确保和易性，避免离析。基底处理是保证结构稳定的根基，要把坡脚挖到设计深度，必要时还需设置混凝土基础及排水设施，提高基础承载力，避免软弱层渗水造成沉降。放样定位要按照设计图纸准确划出砌体轴线、边线及高程控制线，砌筑的厚度至少 50cm，以提升整体的承载能力，施工时应该分层逐段推进，每层的高度控制在 60cm 以内，等到前一层的砂浆初凝以后才能开始砌筑下一层，砌筑时采用由下而上分层错缝砌筑，外露面选用平整石块，内部用块石填充，确保内外咬合紧密。砌筑完成后要及时勾缝，勾缝的深度和宽度应当保持一致，防止雨水侵入引发结构劣化。地势复杂、排水不畅的边坡要在浆砌石护坡里布置透水孔和反滤层，避免墙后积聚水压力。

（三）锚喷网护坡

锚喷网护坡是通过锚杆、金属网、喷射混凝土三者协同作用，提升边坡稳定性。施工前需开展边坡地质勘探，明确边坡结构和地质情况，确定锚杆长度。关键施工环节包含边坡清理、钻孔布置、锚杆安装、注浆施工、绑扎金属网片、喷射混凝土。按照设计方案来安排锚杆孔位，钻孔设备大多使用液压钻机或者履带式钻机，钻孔直径需符合锚杆直径要求，并且要留有富余量，确保注浆充实度，钻孔完毕立即清孔，防止坍孔堵塞。锚杆一般选用螺纹钢筋，需要施加预应力时选用钢绞线或精轧螺纹钢，注浆材料为水泥浆或水泥-水玻璃双液浆，注浆压力根据地层渗透情况保持在 0.3~0.6MPa 之间，采用分段压注方式以提升浆液填充效率。金属网选用直径 6-8mm 钢筋网或镀锌铁丝网，网孔尺寸为100^*100mm 或 200^*200mm ，金属网应随锚杆分层施工，逐层设置，并与锚杆头焊接，保护层厚度不宜小于 20mm. 。喷射混凝土一般选用标号 C20-C25，根据气温情况在混凝土中添加 3-5% %速凝剂，当混凝土厚度超过 100mm 时，需分层喷射，在混凝土终凝 2h 后进行养护，养护时间不少于 7 天。

（四）框格梁绿化护坡

框格梁绿化护坡呈网格状（常见矩形、菱形）结构部分采用钢筋混凝土梁体，通过梁体嵌入边坡内部，分散边坡应力，限制土体或者岩体变形，来增强边坡整体稳定性，在框格内通过喷播植被，利用植物根系固土，减少水土流失，兼顾防护和绿化。对于地质条件复杂、松散边坡可结合锚杆或者锚索提升边坡防护安全系数。施工关键技术包含边坡修整、测量放线、钻孔、安装锚杆或锚索、框架梁钢筋模板安装、混凝土浇筑、锚杆或锚索设置预应力以及植被系统设置。框格梁网格宽度与高度需与地形变化及荷载分布相契合，通常在 1.5×1.5 米到 3.0×3.0 米之间。节点处锚杆或锚索钻孔需垂直于坡面或按设计角度，孔深、孔径符合要求，注浆饱满，锚杆或锚索外露长度预留充足。框梁混凝土浇筑时要一次性成型，且与坡面贴合紧密，为保证框架梁的整体性与耐久性，一般选用 C25 至 C30 强度等级混凝土，振捣密实后养护至少7 天，保证结构强度的发展。框格内填充种植基质厚度需均匀，与格梁内侧贴合紧密，避免空洞，种植植被优选乡土耐旱植物，采用喷播或人工种植方式，并定期浇水养护，确保植被成活率。

（五）抗滑桩护坡

抗滑桩作用原理是将桩体埋入滑动面以下的稳定地层中，利用桩本身的刚度以及桩与周围岩土体的相互作用，承受滑坡体产生的压力，阻挡或限制滑坡体的滑动，从而稳定边坡。抗滑桩施工通常由机械成孔（如旋挖钻、冲击钻）采用先打圆后洗方的方式。在成孔的过程中需采用泥浆护壁，保持孔内泥浆面高于地下水位1 米以上，根据地质情况，选择护筒跟进深度，遇地下水位较大时，可采用止水帷幕或降水的方式进行截排水。钢筋笼吊装下放时需定位准确（中心偏差 ⩽50mm ，顶标高偏差≤±50mm) ，并用吊筋或定位器固定，防止钢筋笼上浮，按设计要求预埋声测管，用于后期桩身完整性检测。混凝土浇筑时需连续浇筑，保持导管在混凝土的埋深在 2-6 米，严禁导管提出混凝土面，勤测埋深，及时拆卸导管，最终桩顶超灌高度 ⩾50mm 。对于地质条件复杂、下滑推力大、空间受限或要分级治理的边坡工程，需抗滑桩与挡土墙联合应用，形成深层加固+浅层支挡的协同体系，能够显著提升边坡整体稳定性和安全性，并且具有较高的经济性。

三、护坡工程适用地质环境分析

（一）岩质边坡地质环境

岩质边坡多分布于山地、丘陵地段，岩体大多由花岗岩、砂岩、石灰岩等岩石组成，这类边坡的稳定性由岩体完整程度、结构面形状、水文条件及外部荷载来决定。当岩层表面风化严重、受地表水冲刷和地下水作用时，就会造成块体塌落，当受外部荷载作用或岩层中存在断层与破碎带、密集节理、岩层倾向与坡面相同时就会发生滑移、顺层滑坡等地质灾害。施工之前需做岩体分级、结构面参数勘测，评判其变形机制及可能出现的失稳形式。处理岩质边坡时，适宜用锚喷网、框格梁、抗滑桩等护坡手段，这些护坡方式可以封闭坡面阻止风化，把潜在滑动体和稳定体连接起来，增强深层岩体锚固力，改良抗滑性能。坡体岩层软硬混杂时，重点要掌控软弱夹层的应力释放和排水举措，施工时先做好坡顶截水沟和坡面排水孔，缩减地下水渗入造成的结构面软化，保证边坡稳定。

（二）土质边坡地质环境

土质边坡多见于地形起伏较大或松散土层发育的区域，它的最主要元素就是黏土、粉质土、沙土以及它们混合在一起的情况，结构比较松散，透水能力差，一遇到水就会变得柔软，孔隙里的水压力增大，强度也随着降低。这是较常见的一种不稳定边坡类型。就工程性质而言，它的强度会随着含水量的波动而变化，剪胀现象较为显著，渗流敏感度也相对较高。典型的破坏形式有浅层滑动、土体蠕变或者流塑状态破坏。对于这样的边坡做护坡设计时，要把改善排水情况、遏制变形并且加强表层保护当作主要目的。采用的办法包括植物护坡、浆砌石护坡、锚喷网护坡、框格梁绿化护坡、抗滑桩护坡等。施工时控制雨季作业时间，土体分层压实增加结构性，坡面进行覆盖减少表面冲刷，必要时设置轻型排水板或塑料盲沟，坡内滞水引至坡脚排出，减少孔隙水压力积聚。施工时防止扰动，扩大滑动面，坡顶设反压台阶或平台，限制整体下滑。

（三）岩土组合边坡地质环境

岩土组合边坡一般出现在地质过渡地带或者人类活动改造区域，通常上部为松散土层而下部为岩层或夹杂着风化岩、结构软弱带的岩体，其形成原因复杂，边坡结构不均，应力分布也不连续。主要工程特性有结构突然改变、应力高度集中、岩土接触面有明显的滑移倾向、裂隙发展复杂且渗流路线不规则，常见破坏形式为组合滑动、块体错动或者局部崩塌。对其进行治理时适用的方法有锚喷网护坡、框格梁绿化护坡、抗滑桩护坡等。施工前需要做地质剖面的细致划分，根据地质情况选择护坡方式，从力学上要协调，排水系统设计非常关键，应在界面附近设置竖向排水管、渗水盲沟或反滤层，避免水在岩土交接地带积聚，形成潜在的滑移带。存在地下不良地质情况时（如断层破碎带或膨胀土层），要进行局部换填或灌浆加固，以制约变形集中趋势。

四、结束语

综上所述，护坡工程的科学设计与合理施工需立足地质环境的准确识别与细致分析。不同类型边坡所处的力学行为、水文条件及破坏机制各异，需采用具有针对性的防护方案。提升护坡工程质量，应强化施工环节控制、排水系统完善及后期监测体系建设。未来边坡治理实践中，应更注重结构与生态效能的协同，推动护坡技术向智能化与可持续方向发展。

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