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山体护坡人字形构造设计方案

一、引言

在山地开发与建设中，边坡稳定始终是工程安全的核心议题之一。山体护坡工程的质量直接关系到坡体本身的安全，也影响着周边环境与基础设施的稳固。人字形构造作为一种经典且行之有效的护坡形式，凭借其独特的结构力学特性与良好的适应性，在各类土质及岩质边坡防护工程中得到了广泛应用。本文旨在结合工程实践经验，从设计原则、构造细节、施工要点及维护监测等方面，系统阐述山体护坡人字形构造的设计方案，以期为相关工程技术人员提供具有实操价值的参考。

二、设计原则

人字形护坡构造设计应遵循以下基本原则，以确保工程的安全可靠与经济合理：

1.安全第一原则：设计方案必须以保障边坡稳定为首要目标，充分考虑坡体岩土性质、水文地质条件、地震烈度及潜在的破坏模式，确保构造具有足够的强度、刚度和耐久性，能够有效抵抗坡体下滑力、水流冲刷及其他自然营力的作用。

2.因地制宜原则：根据边坡的具体情况，如坡高、坡率、岩土体类型、植被覆盖状况及周边环境要求等，进行针对性设计。避免生搬硬套，力求方案与实际条件相契合。

3.生态协调原则：在满足安全功能的前提下，应尽可能减少对原有生态环境的破坏。可考虑结合植被防护措施，实现工程防护与生态修复的有机统一，恢复边坡的自然景观和生态功能。

4.经济合理原则：在确保安全和功能的基础上，通过优化设计参数、合理选用材料、简化施工工艺等方式，控制工程成本。同时兼顾后期维护的便利性与经济性。

5.技术可行原则：设计方案应与当前的施工技术水平相适应，便于施工组织与质量控制，确保工程能够顺利实施。

三、构造设计详解

（一）适用条件与范围

人字形护坡构造通常适用于坡度较缓至中等（一般建议坡率在1:1.0至1:2.5之间）、高度不太大的土质边坡或破碎岩质边坡。对于坡体稳定性较好，但表面易受雨水冲刷、风化剥落的边坡，人字形构造能提供有效的坡面防护。在软土地基或稳定性极差的边坡中，应谨慎使用或与其他加固措施联合应用。

（二）主要构造参数

1.人字形角度（α）：即“人”字两斜臂之间的夹角。该角度的确定需综合考虑边坡坡率、水流方向及构造自身的受力合理性。一般建议角度在60°至120°之间选取，最常用的角度多在90°左右，此时“人”字的对称性较好，受力较为均衡，也利于施工。

2.臂长（L）：指“人”字单臂的长度。臂长过短则构造单元密集，工程成本增加；臂长过长则单榀“人”字骨架的刚度和稳定性可能不足，易产生变形。通常根据边坡高度、坡率及所用材料的强度进行估算，一般单臂长度不宜超过5米，具体需通过结构验算确定。

3.间距（S）：指相邻两榀“人”字形构造之间的距离。间距的大小直接影响防护的整体效果和工程数量。间距过小，防护严密但不经济；间距过大，则可能出现防护盲区，导致局部冲刷。设计时应结合降雨强度、坡面土质的抗冲刷能力等因素综合确定，一般可在1.5米至3.0米范围内初拟。

4.材料与断面尺寸：人字形骨架通常采用浆砌片石、浆砌块石或混凝土现浇而成。

*浆砌石骨架：片石强度等级不低于MU30，砂浆强度等级不低于M5。骨架断面一般采用矩形或梯形，顶宽通常为0.3米至0.5米，底宽可略大于顶宽或与顶宽一致，高度（厚度）不宜小于0.3米，具体需根据抗剪、抗弯要求计算确定。

*混凝土骨架：混凝土强度等级不宜低于C15。断面形式同样可采用矩形或梯形，尺寸可参照浆砌石骨架，但可根据配筋情况适当调整。对于重要工程或受力复杂部位，可考虑配置构造钢筋。

5.基础：为保证骨架的整体稳定性，人字形构造应设置可靠的基础。基础可嵌入坡体一定深度（一般不小于0.5米），或置于稳定的岩土层上。基础材料可与骨架相同，断面尺寸应适当加大。对于土质边坡，基础开挖后应及时砌筑或浇筑，避免基坑坍塌。

（三）排水系统设计

排水是边坡防护设计中至关重要的环节，必须给予充分重视。人字形护坡构造应与完善的排水系统相结合。

1.坡面排水：

*人字形骨架本身形成的沟槽在一定程度上可引导坡面径流。可在“人”字的顶端（上坡方向）设置横向截水沟，将上方来水引至边坡两侧的排水沟排出。

*在“人”字的交点（谷底）处，宜设置纵向排水沟或连接至平台排水沟，将汇集的雨水顺畅排出坡外。

2.平台排水：若边坡高度较大，设置了马道或平台，则应在平台内侧设置平台截水沟，拦截上方坡面径流，并将水引至边坡两侧的急流槽或排水沟。

3.急流槽/跌水：当坡面水流需从高处落下时，应设置急流槽或跌水，以防止水流冲刷坡脚或下方场地。急流槽进口应与上部排水沟平顺连接，出口应设置消能设施。

4.地下排水：对于坡体内存在地下水的情况，应根据地下水的类型、埋深及水量，考虑设置坡面渗沟、支撑渗沟或盲沟等地下排水设施，降低坡体含水量，提高坡体稳定性。

（四）植被