第二章 水土保持工程

第一節 坡面治理工程

坡面工程是治理面狀侵蝕防止坡面水土流失的一系列工程技術措施的總稱。水對坡面土壤的侵蝕主要有降雨對坡面的擊濺侵蝕和降水所形成的地表徑流對坡面的沖蝕兩方面。就降雨而言，并不是一切規模的降雨都會對坡面土壤發生侵蝕作用。

坡面工程規劃設計標準：根據原水利電力部頒發的《水土保持技術規范》（SD 238—87）及水利部頒發的《開發建設項目水土保持技術規范》（GB 50433—2008）規定，水土保持坡面工程“應能攔蓄一定頻率的暴雨徑流泥沙，超標準洪水允許排泄出溝”，且坡面工程設計標準為攔蓄5～10年一遇24h最大暴雨。目前我國南方均按攔蓄10年一遇24h最大暴雨進行設計。

在進行坡耕地或荒地治理規劃的基礎上，因地制宜地在水土流失坡面上規劃布設蓄水溝、水窖、蓄水池、魚鱗坑和截流溝等坡內小型蓄排水工程，以蓄排多余的雨水徑流、保護梯田等坡面耕作區的安全、減少徑流泥沙的入溝侵蝕量，建立完整的坡面水土保持防護體系。在我國南方和北方雨量較多的地區，都應考慮在坡面上規劃布設小型蓄排水工程。規劃布設時須考慮以下原則：

（1）坡面小型蓄排水工程應與坡耕地治理中的梯田、保水保土耕作等措施和荒地治理中的造林、種草等措施緊密結合，配套實施。

（2）在坡耕地治理的規劃中，應將坡面小型蓄排水工程與梯田、保水保土耕作措施統一規劃，同步施工，達到出現設計暴雨時能保護梯田區和保水保土耕作區安全的目的。同時，小型蓄排水工程的暴雨徑流和建筑物設計，也應考慮梯田和保水保土耕作措施減少徑流泥沙的作用。

（3）在荒地治理的規劃中，應將坡面小型蓄排水工程與造林育林、種草育草統一規劃，同步施工，達到出現設計暴雨時能保護林草措施的安全。同時，小型蓄排水工程的暴雨徑流和建筑物設計，也應考慮造林育林和種草育草減少徑流泥沙的作用。

（4）坡面小型蓄排水工程還應考慮蓄水利用。

一、蓄水溝設計

蓄水溝又稱平水溝，沿等高線修筑，溝底水平，用來攔截梯田或坡地上游降雨徑流，使其轉變為土壤水。因溝埂均保持水平故又稱為等高溝埂。我國南方多暴雨的山區田間及坡面應用較為普遍。

（一）蓄水溝設計原則

蓄水溝的間距和斷面大小，應保證設計頻率暴雨徑流不致引起土壤流失，即蓄水溝截面大小要滿足能攔蓄其控制的設計頻率暴雨徑流，蓄水溝的間距應使暴雨徑流不引起坡面土壤侵蝕。蓄水溝的間距隨山坡的陡緩及雨量的大小而異。在緩坡上一般為5～7m；在陡坡上為4～10m，雨量大的地區取小值。蓄水溝的橫斷面尺寸，一般情況下溝深度為0.5～1.0m，溝底寬度為0.4～0.7m，溝口寬為0.8～1.2m，土埂高度為0.4～0.7m，埂頂寬為0.3～0.5m，埂底寬為1.2～1.5m。沿蓄水溝縱向每隔5～10m設一道橫檔，保證溝底不水平時蓄水也能較均勻地下滲。常用的蓄水溝斷面型式如圖2-1-1所示。

（二）蓄水溝布置

布置蓄水溝應根據山坡地形狀況進行。在較規整的山坡上，蓄水溝可按設計間距，成水平的連續布置，分段攔蓄坡面徑流。在切割嚴重的山坡上，結合治溝，在沖溝內修筑谷坊群，在坡面上修筑等高蓄水溝，使谷坊與蓄水溝共同承擔蓄水攔沙任務。

由于蓄水溝的蓄水能力有限，為防止超設計暴雨而造成破壞，一般在布置蓄水溝時，還應設置泄洪口，使超量徑流有出路。解決的辦法是每隔1～2條蓄水溝布置一條截流溝，將水流引出坡面，或者挖筑一定數量的蓄水池，將超設計徑流儲存起來，干旱時用于灌溉農田。

（三）蓄水溝施工

蓄水溝的工程量均按挖方斷面的土方量計算。蓄水溝施工主要包括確定基線、放土埂和開溝中心線，埂基清理，挖溝及筑埂等工序。

（1）確定基線和放土埂和開溝中心線。蓄水溝的基線為垂直等高線的直線。一般在坡面上可以確定一條或幾條，以控制整個坡面。然后按蓄水溝的設計間距將基線分段，得到溝埂基點。從基點開始，用儀器或工具測出與基點等高的土埂中心線。同樣按埂與溝中心的距離，放出開溝中心線。

（2）埂基清理。按土埂設計的基底尺寸，沿土埂中心線兩側清理地基，清基時要求消除坡面上的浮土、植物根系，并將坡面修成倒坡臺階。

（3）挖溝及筑埂。按開溝中心線和溝斷面尺寸，開挖蓄水溝的挖方部分。將挖出來的土做埂，做埂時要求夯壓密實，使土埂達到穩定。開溝時，應注意在溝底每隔5～10m留一道高度為溝深1/3~1/2的橫向土隔墻。

（4）留好蓄水溝的泄洪口。按設計布置留好蓄水溝的泄洪口，并挖好泄水道。為了防止泄流沖刷，一般泄水口及泄水道應用塊石或草皮襯砌保護。

蓄水溝施工時，由于土埂不易夯實，雨后容易被沖蝕，同時蓄水溝也會沉積泥沙。使蓄水溝容量減少。因此，在雨前雨后應對蓄水溝（埂）進行維修養護，以維護土埂的等高水平。修補時，用蓄水溝內的沉積土。

蓄水溝施工完成后，應按規劃要求在蓄水溝的溝埂內側植樹造林，在土埂外坡上鋪草皮或栽種灌木（如山毛豆和胡枝子等）以保護土埂安全，對整個坡面也應按規劃要求合理配置林草措施，盡快地控制整個坡面的土壤侵蝕。

二、蓄水池設計

蓄水池是在地面挖坑或在洼地筑坑用以攔蓄地表徑流和泉水的小型坡面蓄水工程。在我國北方習慣稱為澇池，南方常稱為水塘、池塘等。其任務就是攔蓄上游徑流、泥沙，防止水土流失和儲蓄水量用于灌溉。

蓄水池的設計一般按其所承擔的主要任務，分別采用以下幾種方法。

（一）按蓄水攔沙、防止水土流失要求設計

設計時，應使蓄水池容積大于或等于上游設計降雨徑流量與泥沙總淤積量之和，即

式中 V——蓄水池容積，m³；

W——上游設計降雨徑流量與設計泥沙總淤積量之和，m³。

上游泥沙徑流總量可用式（2-1-2）計算：

式中 h₁——設計頻率24h最大暴雨量，m；

h₂——土壤年侵蝕深度，m；

φ——徑流系數，采用當地經驗值；

n——淤積年限，n=5～10；

F——集水面積，m²。

蓄水池按不同形狀（如圓柱形、矩形和鍋形等）計算出具體尺寸并使V≥W。水池內所蓄水，應盡量用于灌溉農田或待泥沙淤積后，及時放空。

（二）按儲蓄水量、用于灌溉要求設計

設計時，應滿足農田灌溉蓄水量，同時，也滿足蓄水攔沙的要求。灌溉農田蓄水容積計算：

式中 V₁——灌溉需要蓄水池容積，m³；

A_i——某作物種植面積，hm²；

M_i——某作物每公頃地一次最大需水量，旱作物M=900～1050m²，水稻應按泡田期用水計M=145～155m²；

η——池水有效利用系數，η=0.7～0.8；

其他符號意義同前。

蓄水池容積V要求：V≥W且V≥V₁，式中W按式（2-1-2）計算。

規劃布置蓄水池時，應滿足有利于引水入池和自流灌溉的要求，同時蓄水池不應靠近陡坎、切溝，防止滲水造成溝坎倒塌，一般最小距離應大于2～3倍的溝（坎）深度。

（三）按作養魚或水域利用進行設計

若利用挖損坑、塌陷坑蓄水養魚或作其他水域利用，要防止泥沙或其他污染物進入蓄水池內，設計可參照灌溉用蓄水池。

（四）以泥沙沉積為目的的蓄水池設計

除上述一般情況下田間和坡面蓄水工程外，另一類是利用挖損坑或塌陷地或低凹地修筑的蓄水池，其目的是攔蓄利用地面徑流，減少沖刷。若專門用于沉淀淤泥泥沙，即為沉淀池，其設計原理基本上與蓄水池相似，只是要充分考慮徑流含沙量（或其他泥沙物質含量）、淤積年限、清淤次數及相隔期限。

此外，還有旱井和水窖等蓄水工程。

三、截流溝設計

截流溝又稱導流溝，是在坡面上與等高線斜交開挖的排水溝，溝底具有一定坡度。它的作用是將坡地上部的徑流導引至天然沖溝，保護下部田地免遭沖刷。截流溝的斷面形式同蓄水溝，一般均為梯形。截流溝不僅可以切斷坡上產生的暴雨徑流，還可以將徑流按設計要求引至坡面蓄水工程或農田、林地和草場。由于水流在溝內流動，故溝底不留土隔墻，但需控制水流速度，防止溝內發生沖刷。當截流溝通過突變地形時，要設置適當的銜接建筑物消能防沖（如跌水和陡坡等）。

設計時根據截流溝的位置、地形、土壤、植被及設計降雨強度等因素，按式（2-1-4）計算出截流溝的最大過流量Q_max：

式中 Q_max——最大徑流量，m³/s；

I₁——設計頻率降雨強度，m/min；

I₂——土壤平均入滲強度，m/min；

F——集雨面積，m²。

然后，根據溝線土壤特性選定其允許不沖流速v_不沖，計算出溝底坡度i和溝斷面積A。按明渠均勻流計算，流速為

故溝底坡度i：

溝斷面積：

由式（2-1-6）可以看出，溝斷面積將隨集雨面積的增加而加大。故一般上游的溝斷面積較小，下游的溝斷面積將逐漸加大。

截流溝斷面尺寸計算：首先按式（2-1-5）計算溝的底坡，并以此坡降在坡面上布置截流溝位置。再將截流溝全線分成若干個段，取分段點為斷面積計算點，按集雨面積用式（2-1-6）計算各點的過流斷面積。然后按蓄水溝斷面尺寸的計算方法計算截流溝各點的斷面尺寸。通過對截流溝全線各分段點的計算，可得到若干個不同的斷面尺寸。施工時，一般以分段點的斷面作為該點上游段截流溝斷面。為了避免溝斷面在分段點形成突變，兩個計算點之間的斷面尺寸，可以作漸變安排。這樣做可以減少施工工程量。

截流溝的施工：方法與蓄水溝大致相同，也有測量放線、挖溝與做埂過程。所不同的是測量放線的方法有區別。截流溝放線時，先在坡面上找到截流溝起點位置，在起點位置定基線和基點。然后從各層基點開始，用儀器按設計的底坡i放出土埂中心線。再按這條中心線在上坡挖溝取土做埂形成截流溝。為了保護截流溝，還應及時維修養護和植樹造林。

四、魚鱗坑設計

魚鱗坑是在被沖溝切割破碎的坡面上，由于不便于修筑水平的截水溝，于是采取挖坑的方式分散攔截坡面徑流、控制土壤流失的水土保持措施。挖坑取出的土，在坑的下方培成半圓的埂以增加蓄水量。在坡面上，坑的布置上下相間，排列成魚鱗狀，故名魚鱗坑。

魚鱗坑的布置及規格，應根據當地降雨量、地形、土質和植樹造林要求而定。一般來說，魚鱗坑間的水平距離（坑距）為1.5～3.0m（約兩倍坑徑），上下兩排坑的斜坡距離（排距）為3.5~5.0m。坑深度約0.4m，土埂中間部位填高約0.2～0.3m，內坡1∶0.5、外坡1∶1，坑埂半圓內徑約1.0～1.5m，埂頂中間應高于兩頭。

魚鱗坑設計：一般按能全部儲蓄設計降雨徑流確定魚鱗坑的規格及數量，另外還可根據植樹造林要求來確定魚鱗坑的規格和密度，即按植樹造林的株行距設置魚鱗坑，使每樹一坑。

在魚鱗坑蓄水過程中，當單位面積來水量大于蓄水量時，魚鱗坑蓄滿，多余的水將沿埂端地面漫溢，流向下坡，例如按儲蓄全部設計降雨徑流設計的魚鱗坑，遇到超設計標準降雨時，或者按植樹造林要求，魚鱗坑布置過稀，坑內蓄水容量不足時，均可能發生漫溢。魚鱗坑發生漫溢時，最下一排魚鱗坑的上沿土坡最易被沖蝕，因此須限制該處的流速小于土壤不沖流速，達到坡面不發生沖蝕。

當溢出魚鱗坑的水流可能引起坡面土壤沖刷時，可考慮每隔2～3列魚鱗坑布置一條截水溝，達到既防止水土流失，又能引補水源的要求，如圖2-1-2所示。

魚鱗坑的施工與其他坡面工程施工方法相近似，也有定基線、放線和挖坑填埂等過程。所不同的是，魚鱗坑放線后還應按坑距定出魚鱗坑的開挖中心。再從每個中心劃出做埂的內圓弧線（即開挖線）。然后才挖坑、做埂，并將土埂夯壓密實。魚鱗坑修成后應及時種樹造林。

五、梯田設計

（一）梯田的作用

（1）坡地修成梯田，改變了地形，縮短了坡長，從而能有效地蓄水攔泥，控制水土流失。

在降雨過程中，當降雨強度一定時，坡面徑流產生的沖刷能力與坡長成正比，即坡長越長，匯集的徑流量越大，對坡面土壤的沖刷能力就越強。根據黃河中游各水土保持站的觀測資料，梯田與坡耕地相比，可減少水土流失85%以上。

（2）坡耕地修成梯田，改變了田面坡度，增加了土壤水分的入滲時間，從而提高了土壤涵蓄水分、養分的能力，改善了土壤的物理、化學性質，為作物生長提供了良好的環境。

在相同的徑流量和徑流流線長的情況下，其流速將減小一半以上，則水流的入滲時間延長、土壤侵蝕量隨之減小。

（3）坡面修成梯田，由于田面坡度平緩、寬度勻整，故為機械化耕作創造了有利條件。根據試驗，當坡面坡度大于7°時，一般的農業機械就無法正常作業，耗油量增加，而且不安全。如果將坡耕地修成水平或近似水平的梯田，只要田面有足夠寬度，就完全可以在梯田上進行機械化耕作，降低了勞動強度。

（4）坡面修成梯田后，可改善農業生產條件，提高單位面積糧食產量，從而促進退耕還林還牧，調整農業生產結構，有利于保護土地資源。

（5）坡面修成梯田，為溝壑治理創造了有利條件。

坡耕地在溝壑之上，是溝壑洪水、泥沙的主要來源區，坡面治理好了，就可以減輕溝壑水土保持工程措施的防洪負擔，為溝壑治理、發展灌溉和農業生產、小氣候的改變等創造了有利條件。

（二）梯田的類型

梯田的類型可按其修建目的、種植利用情況、斷面形式和建筑材料進行劃分。

（1）按修建的目的和種植利用情況，可分為農用梯田、果園梯田和造林梯田。農用梯田屬于基本農田，田塊較平坦方正，田坎堅固順直。林用梯田呈水平階狀，田面很窄，沿等高線隨彎就勢。果園梯田介于兩者之間，田面寬度不強求一致。

（2）按梯田的斷面型式，可分為水平梯田、隔坡梯田、坡式梯田、反坡梯田和波浪式梯田等。

1）水平梯田是在山坡上沿等高線修成田面水平、埂坎整齊的臺階式梯田。水平梯田可攔蓄雨水，減免沖刷；便于機耕，易于灌溉；增加肥力，保證高產。它是防治坡耕地水土流失的根本措施，也是丘陵溝壑區的主要基本農田。

2）隔坡梯田是梯田與自然坡地沿山坡相間布置，在兩梯田之間保留一定寬度的原山坡。隔坡梯田，不但擴大了控制水土流失的面積，也集中了大于自身幾倍的降水，這在人少地多的干旱和半干旱山區是一種較好的基本農田形式。

3）坡式梯田田面坡度與山坡方向一致，坡度改變不大，修筑的工程量小，但保持水土能力差，需結合等高耕作法的農業技術措施。這種梯田是水平梯田的過渡型式，先在田邊修一條較低的田坎，然后通過逐年耕作下翻，加高田坎，變為水平梯田。

4）反坡梯田田面坡向與上坡方向相反，成3°～5°的反坡，這種梯田有較強的蓄水和保土保肥能力，但用工較多。

5）波浪式梯田田面呈波浪形，沒有明顯的田坎，這種梯田多用在水土流失不太嚴重的緩坡坡耕地上。

（3）按用坎的建筑材料又可分為土坎梯田和石坎梯田等。

圖2-1-3所示為各種型式梯田的示意圖。

（三）梯田的規劃原則

（1）按照農業發展對基本農田提出的要求，確定梯田的種類、數量地點后，因地制宜，一面坡、一座山、一個小流域地進行全面規劃。做到保持水土，充分利用土地資源。

（2）合理規劃應達到集中連片，修筑省工，耕作方便，埂坎安全和少占耕地的要求。

（3）合理布設道路和灌溉系統。

（4）梯田一般應布置在25°以下的坡耕地上，25°以上的坡耕地，原則上應退耕，植樹種草，還林還牧。

（四）梯田的斷面設計

梯田的斷面要素包括坡度、埂坎高度、埂坎坡度和田面寬度等參數，如圖2-1-4所示。

從圖2-1-4中可以看出，若田面寬度、埂坎坡度和地面坡度3個數值已知，則其余要素值均可由計算而得，如式（2-1-7）所示。

對于一塊具體的坡地而言，地面坡度為常數，因此田面寬度和埂坎坡度是梯田斷面要素中起決定作用的因素。在斷面設計和最優斷面確定時，主要考慮這兩個因素。

1.田間寬度

一般根據土質和地面坡度先選定田坎高和田坎邊坡，然后利用式（2-1-7）計算田面寬度，也可以根據地面坡度、機耕和灌溉需要先定田面寬。保證機耕和灌溉的條件下，田面寬度越小，修筑單位面積梯田的工程量越小。對于陡坡梯田，田面寬度一般為5～15m，緩坡梯田寬度一般為20～40m。

有機耕需要的地區，田間凈寬至少應滿足耕作機具轉彎調頭的需要；采用噴灌的地區，田面凈寬與噴射半徑應當互為整數倍，以免漏噴。對于無上述要求的地區，可以適當降低，以適于耕作和降低造價為宜。另外，田面寬度的選擇還應該考慮土方平衡要求，盡量減少遠距離土方運輸。

2.田坎高度與邊坡

田坎高度選擇與地面坡度、土質有關。田坎穩定性隨高度而降低，但田坎高度過小會降低田面寬度，影響耕作。一般土質田坎的高度以1～3m為宜。緩坡地區田坎高度可以低些，如江蘇省，緩坡的田坎一般在0.6~1.2m。

田坎邊坡影響田坎的穩定性和占地量。對于石質田坎，一般修成垂直田坎以減少占地。土質田坎的邊坡選擇應綜合考慮土質和坎高因素。一定的條件下，田坎外坡越緩則安全穩定性越好，但其占地和用工量越大。反之，如埂坎外坡較陡，雖然用工量減少，但安全穩定性變差。田坎坡度的選擇，就是在保證田坎堅固穩定的前提下，最大限度地少用工和少占地。

我國常用的水平梯田斷面設計參考值見表2-1-1。

六、護坡

護坡工程是為了對局部非穩定自然邊坡加固、穩定開發建設項目開挖地面或堆置固體廢棄物形成的不穩定高陡邊坡或滑坡危險地段而采取水土保持措施。常用的護坡工程有削坡開級措施、植物護坡措施、工程護坡措施、綜合護坡措施及滑坡地段的護坡措施等。

（一）護坡工程設計基本原則

（1）護坡工程應根據非穩定邊坡的高度、坡度、巖層構造、巖土力學性質、坡腳環境和行業防護要求等，分別采取不同的措施。

（2）不同的護坡工程，防護功能不同，造價相差很大，必須進行充分的調查研究和分析論證，做到既符合實際，又經濟合理。

（3）穩定性分析是護坡工程設計最關鍵的問題，大型護坡工程應進行必要的勘探和試驗，并采用多種分析方法比較論證，務求穩定，技術合理。

（4）護坡工程應在滿足防護要求的前提下，充分考慮植被恢復和重建，特別是草灌植物的應用，盡量把工程措施和植物措施結合起來。

（二）削坡開級

削坡是削掉非穩定邊坡的部分巖土體，以減緩坡度，削減助滑力，從而保持坡體穩定的一種護坡措施；開級則是通過開挖邊坡，修筑階梯或平臺，達到相對截短坡長、改變坡型、坡度和坡比，降低荷載重心，維持邊坡穩定的又一護坡措施。兩者可單獨使用，也可合并使用，主要用于防止中小規模的土質滑坡和石質崩塌。當非穩定邊坡的高度大于4m，坡比大于1.0∶1.5時，應采取削坡開級措施。

削坡開級措施應重點研究巖土結構及力學特性、周邊暴雨徑流情況，分析論證邊坡穩定性，然后確定工程具體布設、結構型式和斷面尺寸等技術要素，大型削坡開級工程還應考慮地震問題。

1.土質邊坡的削坡開級

土質高陡邊坡的削坡開級型式主要有4種，即直線形、折線形、階梯形和大平臺形。

（1）直線形。直線形實際上是從上到下。對邊坡整體削坡（不開級），使邊坡坡度減緩，并成為具有同一坡度的穩定邊坡的削坡方式，其適用于高度小于20m、結構緊密的均質土坡；或高度小于12m的非均質土坡。對有松散夾層的土坡，其松散部分應采取加固措施。

（2）折線形。折線形是僅對邊坡上部削坡，保持上部較緩下部較陡，剖面呈折線形的一種削坡方式，其適用于高10～12m、結構比較松散的土坡，特別適用于上部結構較松散、下部結構較緊密的土坡。折線形削坡的高度和坡比，應根據邊坡坡型、上下部高度、結構、坡比和土質情況經具體分析確定，以削坡后能保證穩定為原則，如圖2-1-5所示。

（3）階梯形。階梯形就是對非穩定邊坡進行開級，使之成為臺、坡相間分布的穩定邊坡，對于陡直邊坡，可先削坡再開級，其適用于高12m以上，結構較松散；或高20m以上，結構較緊密的均質土坡，如圖2-1-6所示。階梯形開級的每一階小平臺的寬度和兩平臺間的高差，根據當地土質與暴雨徑流情況，具體研究確定。一般小平臺寬1.5~2.0m，兩臺間高差6～12m。干旱、半干旱地區，兩臺間高差大些；濕潤、半濕潤地區，兩臺間高差小些。開級后應保證土坡穩定，并能有效地減輕水土流失。

（4）大平臺形。大平臺形是開級的特殊形式，它是在邊坡中部開出寬4m以上的大平臺，以達到穩定邊坡的目的，亦可在削坡的基礎上進行，其適用于高度大于30m，或在8度以上高烈度地震區的土坡。平臺具體位置與尺寸，需根據GB 50330—2013《建筑邊坡工程技術規范》對土質邊坡高度的限制，結合邊坡穩定性驗算，慎重確定。

2.石質邊坡的削坡開級

石質邊坡的削坡適用于坡度陡直或坡型呈凸形，荷載不平衡；或存在軟弱交互巖層，且巖層走向沿坡體下傾的非穩定邊坡。除巖石較為堅硬，不易風化的邊坡外，一般削坡后的坡比應小于1∶1。石質邊坡一般只削坡、不開級，但應留出齒槽（作用是排水和滲水），齒槽間距3～5m，齒槽寬度1～2m。在齒槽上修筑排水明溝和滲溝，深10～30cm，寬20～50cm。

3.坡腳防護

削坡后因土質疏松而產生巖屑、碎石滑落或發生局部塌方的坡腳，應修筑擋土墻予以保護。無論土質削坡或石質削坡，都應在距坡腳1m處，開挖防洪排水溝。

4.坡面防護

削坡開級后的坡面，應采取植物護坡措施。在階梯形的小平臺和大平臺形的大平臺中，應選擇種植適宜的喬木、灌木或經濟樹種，其余坡面可種植草本或灌木。

（三）工程護坡

對堆置固體廢棄物或山體不穩定的地段，或坡腳易遭受水流沖刷的地方，應采取工程護坡，其具有保護邊坡，防止風化、碎石崩落、崩塌和淺層小滑坡等的功能。工程護坡省工、速度快，但投資高。

護坡工程應重點考察和勘測與坡體穩定性有關的各項特征因子，詳細進行穩定分析；并根據周邊防護設施的安全要求，確定合理的穩定性設計標準；坡腳易遭受洪水沖刷的應進行水文計算。然后比選護坡工程方案，明確工程布設、結構型式、斷面尺寸及建筑材料。

工程護坡措施有勾縫、抹面、捶面、噴漿、錨固、噴錨、干砌石、漿砌石、拋石和混凝土砌塊等多種形式。在此擇其主要形式分述如下。

1.砌石護坡

砌石護坡有干砌石和漿砌石兩種形式，干砌石適用于易受沖刷、有地下水滲流的土質邊坡，穩固性較差，但投資低；漿砌石護坡堅固，適宜于多種情況，但投資高。應根據不同條件分別選用。

（1）干砌石護坡：

1）對坡度較緩（1.0∶2.5～1.0∶3.0）、坡下不受水流沖刷的坡面，采用單層干砌塊石護坡；重要地段，采用雙層干砌塊石護坡。干砌石護坡斷面圖如圖2-1-7所示。

2）坡度小于1∶1，坡體高度小于3m，坡面涌水現象嚴重時，應在護坡層下鋪厚15cm以上的粗砂、礫石或碎石作為反濾層，封頂處用平整塊石砌護。

3）干砌石護坡的坡度，應根據邊坡上體的性質、結構而定，土質緊實的砌石坡度開陡些，否則砌石坡度應緩些。一般坡度1.0∶2.5～1.0∶3.0，個別可為1.0∶2.0。

（2）漿砌石護坡：

1）坡度在1∶1～1∶2之間，或坡面可能遭受水流沖刷，且沖擊力強的地段。宜采用漿砌石護坡。

2）漿砌石護坡面層塊石下應鋪設反濾墊層。墊層分單層和雙層，單層厚5～15cm，雙層厚20～25cm（下層為黃沙，上層為碎石）；面層鋪砌厚度為25～35cm。原坡面如為砂、礫、卵石，可不設墊層。

3）漿砌石石料應選擇堅固的巖石，不得采用風化、有裂隙、夾泥層的石塊，砂漿等級及要求參見有關規范。

4）對橫坡方向較長的漿砌石護坡，應沿橫坡方向每隔10～15m設置一道寬2cm的縱向伸縮縫，并用瀝青或木板填塞。

2.拋石護坡

坡腳在溝岸、河岸，雨季易遭受洪水淘刷的地段，應采用拋石護坡，如圖2-1-8所示，有散拋塊石、石籠拋石和草袋拋石3種方式，根據不同的情況，分別選用。

（1）散拋塊石護坡。坡腳因受流水沖淘，坡下出現均勻沉陷時，應采取散拋塊石固定坡腳，此方法宜于在溝（河）水流流速為3～5m/s的情況下采用。

1）拋石粒徑。散拋塊石護坡一般采用粒徑為0.2～0.4m、重30～50kg的石料。

2）拋石厚度。一般0.6～1.0m，接坡段和近岸護坡段應加厚，掩坡段可薄些。

3）拋石后的穩定坡度，應不陡于1.0∶1.5。

（2）石籠拋石護坡。對坡度較陡，坡腳易受洪水沖淘，流速大于5m/s的坡段，應采取石籠拋石護坡。但在坡腳有滾石的坡段，不得采用此法。

1）根據當地材料情況，可選用鉛絲、竹篾、木板、荊條和柳條等，做成不同形狀的籠狀物，內裝石料。籠的網孔大小，以不漏石為宜。

2）石籠應從坡腳密集向上排列，上下層呈“品”字形錯開，并在坡腳打樁，用鉛絲向上拉緊，將各層石籠固定。

3）石籠鋪設厚度，不得小于0.4～0.6m。

4）石籠護坡的坡度，不得小于1∶1.5~1∶1.8，可等于或略陡于飽和情況下的穩定坡度，但不應陡于臨界休止角。

（3）草袋拋石護坡。適宜于坡腳不受洪水沖淘，邊坡陡于1.0∶1.5的坡段。坡下有滾石的坡段不得采用此法。

1）草袋的石料粒徑，一般為1～3cm，沙土料粒徑一般為0.02～1.00cm。

2）草袋應從坡腳向上，呈“品”字形緊密排列，并在坡腳打樁，用鉛絲向上拉緊，將各層草袋固定。

3）鋪設厚度一般為0.4～0.6m，鋪后坡度不應陡于1∶1.5～1∶1.8。

4）根據情況。可用尼龍袋裝沙土代替草袋拋石。

3.混凝土護坡

在邊坡極不穩定，坡腳可能遭受強烈洪水沖淘的較陡坡段，采用混凝土（或鋼筋混凝土）護坡，必要時需加錨固定。

（1）坡度小于1∶1，高度小于3m的坡面，采用混凝土砌塊護坡，砌塊長寬各30～50cm；坡度在1.0∶0.5～1.0∶1.1之間的，采用鋼筋混凝土砌塊護坡，砌塊長寬各40～60cm，目前混凝土砌塊多采用預制件。

（2）坡面涌水較大時，用粗砂、碎石或砂礫等設置反濾層。反濾層是由2～4層顆粒大小不同的砂、碎石或卵石等材料做成的，順著水流的方向顆粒逐漸增大，任一層的顆粒都不允許穿過相鄰較粗一層的孔隙。同一層的顆粒也不能產生相對移動。設置反濾層后滲透水流出時就帶不走堤壩體或地基內的土壤，從而可防止管涌和流土的發生。反濾層常設于土石等材料修筑的堤壩或透水地基上，也常用于防汛中處理管涌、流土等險情。為了有效排出坡面涌水，應修筑盲溝排水。盲溝在涌水處下端水平設置，溝寬20～50cm，深20～40cm。

4.噴漿護坡

在基巖有細小裂隙、無大崩塌的防護坡段，采用噴漿機進行噴漿或噴混凝土護坡，以防止基巖風化剝落。在有涌水和凍脹嚴重的坡面，不得采用此法。

（1）噴涂水泥砂漿的砂石料最大粒徑15mm。水泥和砂石的重量比為1∶4～1∶5，砂率為50%～60%，水灰比為0.4～0.5。速凝劑的添加量為水泥重量的3%左右。

（2）噴漿前必須清除坡面的活動巖石、廢渣、浮土和草根等雜物，填堵大縫隙、大坑洼。

（3）在某些條件較好的地方，可根據當地土料情況，就地取材，用膠泥噴涂護坡，或用膠泥作為噴漿的墊層。

（4）巖石風化、崩塌嚴重的地段，可加筋錨固后再噴漿。

5.綜合護坡措施

綜合護坡措施是在布置有攔擋工程的坡面或工程措施間隙上種植植物，其不僅具有增加坡面工程的強度、提高邊坡穩定性的作用，而且具有綠化美化的功能。綜合護坡措施是植物和工程有效結合的護坡措施，適宜于條件較為復雜的不穩定坡段。

綜合護坡措施應在穩定性分析的基礎上，比選工程與植物結合和布局的方案，確定使用工程物料的形式、重量，并選擇適宜的植物種，在特殊地段布局上還應符合美學要求。

（1）砌石草皮護坡。在坡度小于1∶1，高度小于4m，坡面有滲水的坡段，采取砌石草皮護坡措施。

1）砌石草皮護坡有兩種形式：①坡面下部1/2~2/3處采取漿砌石護坡，上部采取草皮護坡；②在坡面從上到下，每隔3～5m沿等高線修一條寬30～50cm砌石條帶，條帶間的坡面種植草皮。根據當地具體條件，分別采用。

2）砌石部位一般在坡面下部的滲水處或松散地層出露處，在滲水較大處應設反濾層。

（2）格狀框條護坡。在路旁或人口聚居地，坡度小于1∶1的土質或砂土質的坡面，采用格狀框條護坡措施。

1）用漿砌石在坡面做成網格狀。網格尺寸一般為2.0m見方，或將網格上部做成圓拱形，上下兩層網格呈“品”字形錯開。漿砌石部分寬0.5m左右。

2）混凝土或鋼筋混凝構件一般采用預制件。規格為寬20～40cm，長1～2m，修成格式建筑物。為防止格式建筑物在坡面向下滑動，應固定框格交叉點或在坡面深埋橫向框條。

3）在網格內種植草皮。

6.滑坡地段的護坡措施

由于開挖和人工擾動地面，致使坡體穩定失衡，形成的滑坡潛發地段應采取固定滑坡的護坡措施。主要有削坡反壓、排除地下水、滑坡體上造林、抗滑樁、抗滑墻等措施，這些措施也可結合使用。

（1）削坡反壓。削坡反壓就是在坡腳修抗滑擋土墻，穩定坡體，將上部陡坡挖緩。取土反壓在下部緩坡，使整個坡面受力均勻，控制上部向下滑動的一種滑坡防治措施，如圖2-1-9所示，適用于上陡下緩的推動式滑坡。

（2）排除地下水。當滑坡形成的主導因素是地下水時，首先在滑坡外沿開挖水溝，排除來自滑坡外圍的水體。同時，在坡腳修抗滑擋土墻，墻后設排水滲溝，墻下設排水孔，排除滑坡體內的地下水，以控制坡體下滑的動力。

（3）滑坡體上造林。在滑坡體上部修筑排水溝，排除外來水的同時，在滑坡體上種植深根性喬木和灌木，利用植物蒸騰作用，減少地下水對滑坡的促動；利用根系固定坡面 （圖2110）是穩定邊坡的重要措施，其適用于滑坡體目前基本穩定、但由于人為挖損等原因仍有滑坡等潛在危險的坡面。滑坡體上護坡林的配置，應從坡腳到坡頂依次為喬木林、喬灌混交林和灌木純林。

（4）抗滑樁。當坡面有兩種風化程度不同的軟弱巖層交互相間分布時，軟巖層極易形成塑性滑動層，引起上部劇烈滑動的，應采取抗滑樁工程，穩定坡面，如圖2-1-11所示。抗滑樁主要適用淺層及中型非塑滑坡前沿，對于塑流狀深層滑坡則不宜采用。

1）抗滑樁斷面分1.5m×2.0m和2.0m×3.0m兩種，應根據作用于樁上的巖土體特性、下滑力大小以及施工要求，具體研究確定。

2）抗滑樁的埋深與其結構、滑體本身有關，應通過應力分析確定。

3）抗滑樁應與其他措施配合使用，根據當地具體情況，可在抗滑樁間加設擋土墻或其他支撐建筑物。

（5）抗滑墻。當滑坡比較活躍，急需有效控制時，應在滑坡體坡腳將抗滑擋土墻向上延伸，修筑塊石護坡，如圖2-1-12所示。

坡面工程的修建，只能說是坡面治理的開端，而養護、維修和管理則是長期的工作。它不僅關系著工程本身的使用效能，而且影響著整個小流域水土保持體系的綜合效益。過去有些地方重建輕管，結果造成年年治理、年年流失，無法改善水土流失的面貌，這種教訓應予以重視。

養護、修護和管理是充分發揮工程效益的保證。如新建的坡面工程，在降雨前后應及時檢查修護，使其處于最佳工作狀態。對建造坡面工程的裸露土壤，應及時栽種作物及樹木，使地面得到覆蓋，避免雨水的直接沖刷，同時還應對作物和樹木加強管理，提高經濟效益。

七、坡面治理的配套措施

（一）農業耕作技術措施

在水土保持各項措施中，坡面治理除工程措施外，采取合理的農業耕作技術，仍是一種有效的措施，尤其在地多人少勞動力不足的情況下，可以通過等高耕作、橫向帶狀間耕作等農業耕作技術，達到保水保土的目的。

（二）坡面水土保持林草措施

坡面水土流失治理除工程措施外，應配以耕作技術措施（田間治理）和林草措施（坡面治理），使流失坡面能盡快地為植物覆蓋。因此，坡面經工程整治后，應根據當地的具體情況，建立合適的林草防護體系。

坡面水土保持林包括水源涵養林、分水嶺防護林及坡面防護林等。

在水土流失坡面種植草本植物是一項見效快、成效高的水保措施。種草不僅能保持水土，而且還可以改良土壤。提供“三料”（飼料、肥料和燃料），水土保草有撒播及條播等。