基于湿喷植被混凝土生态护坡技术的边坡防护施工研究

引言

生态护坡技术应运而生，其中，湿喷植被混凝土技术因其卓越的性能而成为研究与应用的热点。该技术将水泥、植生土、有机质、土壤改良剂、植物种子与水按一定比例混合后，通过湿式喷射机均匀喷涂至坡面，形成一层具有特定强度的、多孔状的“混凝土”基质。这层基质既能有效抵抗坡面侵蚀，稳定表层岩土体，又为植物生长提供了可持续的基盘，最终通过植物根系的加筋锚固作用与坡面形成永久性、生态化的防护层。本文旨在对该技术的材料、工艺及实施效果进行深入探讨。

1 湿喷植被混凝土生态护坡技术技术定义

湿喷植被混凝土是指将水泥、骨料、有机质、植被种子、外加剂等原材料按一定比例混合，加水搅拌成流态混凝土浆体，通过液压湿喷机高压喷射至边坡表面，形成具有“一定强度、孔隙率及植被生长空间”的防护层。其核心特性可概括为“三性”：力学稳定性：基材层 28 天抗压强度达5-10MPa，抗剪强度 ≥1.5MPa ，能抵御雨水冲刷、边坡自重等荷载，防止边坡溜塌、滑坡；生态兼容性：基材孔隙率控制在 20%-25% ，既保证强度，又为植被根系生长提供空间；同时掺入有机质（如腐殖土、泥炭土）与保水剂，为种子萌发提供养分与水分；施工便捷性：采用湿喷工艺，设备体积小（单机重量 ⩽500kg ）、操作灵活，可适应坡度 1:0.5-1:2.5 的边坡（传统干喷技术仅适应坡度 ⩽1:1.5 的边坡），尤其适合陡峭边坡施工。

2 基于湿喷植被混凝土的生态护坡技术

2.1 边坡预处理：保障基底稳定性与界面结合

（1）边坡清理：采用人工配合机械（如小型挖掘机、高压水枪）清除边坡表面的浮土、碎石、杂草等松散物；对岩质边坡，重点清理危石（采用锚杆固定或人工凿除），防止后期脱落砸坏防护层；对土质边坡，若存在冲沟、凹陷，需用素土回填压实（压实度 ≈90% ）；（2）坡面修整：岩质边坡需将坡面修整为顺直坡面，坡度控制在 1:0.5-1:1.5（坡度过陡易导致植被混凝土剥落）；土质边坡可保留微起伏坡面（起伏差 ⩽10cm ），增强与植被混凝土的界面摩擦力；修整后采用坡度尺检测坡面坡度，偏差控制在 ±5^∘ 以内；（3）界面处理：对岩质边坡，在坡面钻孔植入 $\Phi _ { Ḋ } 1 2 \mathrm { m m }$ 螺纹钢锚杆（长度 50-80cm ，间距 1.5m×1.5m ），锚杆外露端与植被混凝土结合，增强界面锚固力；对土质边坡，喷洒 0.3% 的聚丙烯酰胺溶液（保水剂），防止坡面土体失水干裂，同时提升与植被混凝土的黏结强度。

2.2 植被混凝土配合比设计：适配不同边坡类型

植被混凝土的配合比需根据边坡类型（岩质/土质）、气候条件（降雨量、温度）调整，核心是平衡“结构强度”与“生态适配性”，避免强度过高抑制植物生长，或强度不足导致防护失效。（1）岩质边坡配合比：岩质边坡以“结构防护”为首要目标，需提升植被混凝土的强度，典型配合比（质量比）为：水泥：碎石（ 5-10mm ）:河沙：腐殖土：水 _.=1 :4:2:1:0.35。其中，碎石占比 40% （提升骨架强度），水泥选用 P.O42.5 普通硅酸盐水泥（保证强度），腐殖土掺入量 10% （提供基础肥力）；（2）土质边坡配合比：土质边坡侧重“生态修复”，可适当降低水泥用量，典型配合比为：水泥：碎石（ 3.5mm ）:河沙：腐殖土：泥炭土：水 _,=1 :3:2:1.5:0.5:0.4。减少碎石粒径与用量（ 30% ）、增加有机改良剂（腐殖土 + 泥炭土占比 20% ），提升基质保水性与肥力，适配植物生长；（3）植物种子选配：采用“草本+灌木”混播模式，兼顾短期覆盖与长期生态稳定。岩质边坡推荐配比：狗牙根 + 紫花苜蓿 + 紫穗槐（ 30% ，灌木根系深固）；土质边坡推荐配比：高羊茅（ 40% ） + 白三叶（ 30% ） + 胡枝子（ 30% ）。种子掺量控制在 20-30g/ m² ，与有机改良剂混合后加入混凝土基质。

2.3 核心施工阶段

（1）基材搅拌：采用强制式搅拌机，搅拌顺序为“骨料 ⋅+⋅ 水泥+矿粉 $$ 加水 +. 外加剂→有机质 + 种子→搅拌均匀”，搅拌时间 3-5 分钟，确保基材浆体均匀（无结块）、流动性适中（坍落度 120-150mm ）；搅拌完成后需在 1 小时内喷射完毕，避免基材初凝；（2）湿喷施工：喷射作业按“自下而上、分区分段”原则进行，喷射距离控制在 1.5–2.0m ，喷射角度与边坡表面垂直（偏差 ⩽10^∘ °）；第一遍喷射厚度 5-8cm ，待初凝后（约 2 小时）喷射第二遍，总厚度控制在 10-15cm （根据边坡高度调整：高度 <10m 取10cm ，高度 10-20m 取 15cm）；喷射过程中避免漏喷、重喷，确保厚度均匀；（3）表面处理：喷射完成后，采用人工耙子轻耙基材表面（深度 _1-2cm ），形成凹凸不平的表面，增加植被种子与基材的接触面积，同时利于截留雨水；对局部喷射不均区域（如厚度不足），及时补喷。

2.4 后期养护管理：保障植被萌发与生长

后期养护是确保植被混凝土生态护坡效果的关键，核心是维持适宜的温湿度条件，促进植物种子萌发与幼苗生长，具体措施如下：（1）水分养护：喷射完成后 24h 内，采用遮阳网（遮光率 70% ）覆盖防护层，避免阳光直射导致水分过快蒸发；养护期（前 3 个月）内，每天早晚各喷水 1 次，保持防护层含水率 20%-30% （用土壤水分仪检测）。雨天及时清理防护层表面的积水，防止雨水冲刷导致种子流失；（2）肥力补充：植物出苗后（约15-20 天），喷洒 0.2% 的尿素溶液（氮肥），促进幼苗生长；1 个月后喷洒0.3% 的磷酸二氢钾溶液（磷钾肥），增强幼苗抗逆性；（3）病虫害防治：采用生物防治为主、化学防治为辅的策略，如释放瓢虫防治蚜虫，必要时喷洒低毒农药（如吡虫啉，浓度 0.1% ），避免污染土壤与水体；（4）稳定性监测：养护期内每周巡查 1 次，检查防护层是否存在裂缝、剥落等病害；对岩质边坡，采用全站仪监测边坡位移（每月 1 次），位移量控制在5mm 以内，确保边坡结构稳定。

结语

湿喷植被混凝土生态护坡技术成功地将工程防护与生态修复融为一体，是践行“绿色发展”理念的典范技术。其核心在于科学的材料配比与严格的施工工艺控制。未来，该技术的研究可向以下几个方向发展：一是开发低碱或生态友好型胶凝材料，从根本上解决水泥碱性对植物的抑制问题；二是深化植物-基质-边坡的相互作用机理研究，建立更精确的设计模型；三是推动施工设备的智能化与自动化，提高施工效率和质量控制水平。通过持续的技术创新与标准化，湿喷植被混凝土技术必将在边坡治理与生态修复领域发挥更加重要的作用。

参考文献

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