基于植被固土机理的植物优化配置方案研究

植被护坡是利用植被涵水固土的原理,在稳定岩土边坡的同时美化生态环境的一种新技术,其中坡面植物品种的选择和优化配置是植被护坡的重要环节,如何选好适宜的植物品种和科学合理的搭配,决定着植物群落实现和护坡成功的关键。从植物根系与边坡的相互力学作用出发,阐述了植物根系的力学效应、茎叶的水文效应以及蒸腾排水效应等3个方面的固土机理,分析了根的分布形态、根在土中含量、强度等植物因素和边坡坡度、土壤特性等环境因素对植被固土作用的影响,从植物群落演替过程和植物选择原则的角度,并根据岩质边坡、土石边坡和土质边坡等3种不同岩性边坡与植物根系的作用特征,提出了合理的植物优化配置模式,充分发挥了植物的固土功能,为坡面绿化植物选择提供技术支持。     

植被护坡技术及其应用研究

植被护坡主要依靠植物的根系和茎叶来提高对边坡的侵蚀防护,可起到稳定边坡的作用,其作用机理可概括为植被根系的力学效应和水文效应两个方面。主要讨论了植物及其根系的生长及强度特点,分析了植被护坡的力学机理,指出了植被护坡的功能,展望了植被护坡技术的研究与应用前景。     

生态防护加固岩质边坡的机理分析及应用

生态防护是目前城市道路和高速公路岩质边坡生态加固的一项主要措施。生态防护对边坡的防护方面是多方面的,分析了植物根系与边坡的力学效应,探讨植物根系加固边坡作用机理,提出根系—土复合层增加抗剪强度公式。此外,本文研究了植物根系对边坡降雨截留、径流延滞、土壤防渗、土层固结等效应,初步探讨了生态防护对边坡的抗冲刷机理。工程实践表明生态防护边坡具有较好的生态效应和社会效应。     

公路工程中的香根草等高植物篱护坡技术

通过1999年科技立项和在上分线二级路改造工程中运用香根草等高植物篱护坡试验示范的基础上,2000年、2001年在江西兴国公路段、新余公路段、都昌公路段及田波线40km二级路改造工程边坡防护的推广应用,充分肯定了香根草等高植物篱技术"省工省钱省力、简便易行适用"特点.对香根草植物根系固土护坡力学试验结果表明,香根草根系平均抗拉强度达85 MPa＞假俭草27.3 MPa＞白三叶24.6 MPa＞莎草24.5 MPa＞宜安草19.7 MPa＞狗牙根13.4 MPa,为香根草植物具有强大的固土护坡能力提供了力学理论依据.证明了经过试验示范→推广应用→理论检验的香根草等高植物篱护坡技术的科学合理性.     

植物根系固坡作用的试验与计算

为了从力学机制上探讨植物根系的锚固作用,采用室内大型直剪试验和数值分析方法,对植物根系锚固的有关规律进行分析。研究结果表明:根系的加入不仅改变了土的抗剪强度曲线形态,而且形成了根系复合土,提高了土体抗剪强度;不同的根系分布形态、分布位置对根系土强度和边坡稳定性的影响不同,根系位于边坡中上部可以获得更好的固坡效果;总的来说,植物根系具有比较明显的固坡作用。     

特殊土边坡的植被防护工程及景观研究

为便于植被防护技术在特殊土边坡中的设计和应用,首先介绍了黄土边坡和膨胀土边坡在工程中的问题及形成问题的本质原因;然后,分别从植被根系的浅层防护、深层防护机理及植被防护的水文效应3个方面,详细阐述了植被对特殊土边坡防护的适用性;进而,针对黄土的湿陷性及膨胀土的非饱和性,分别探讨了植被防护的内在机理;此外,针对两类边坡的特点分别给出了植被防护种类的选取及建议;最后,分析了植被护坡生态景观效应,以期为特殊土边坡植被防护应用提供相应的参考。     

浅层治滑植物护坡技术研究

边坡表面经常受到波浪冲击、地表水径流和地下水渗流等因素作用,形成表面侵蚀和浅层滑坡现象。植物根系减小边坡表面水流冲刷和地下水渗流、增加土体强度,具有明显浅层护坡效果。随着植物根系含量增大,根系土强度增大。植物根系土边坡的稳定性分析可采用类似加筋土边坡的分析方法。     

山区高速公路生态护坡状况调查及养护建议

为科学指导生态护坡养护,通过现场调查安徽省山区营运高速公路典型生态护坡服役状况及本土植物主要物种和特征,分析边坡的水毁成因及植被对边坡稳定和生态环境的影响,提出生态护坡养护建议。结果表明,调查区边坡植被以菊科、蔷薇科、禾本科、豆科植物组成的草灌结合群落为主,拱形护坡+植生袋和锚杆框架+植生袋的生态护坡效果较好;植被根茎叶的水文效应和根系的力学效应对边坡有长期的保护作用,但乔木对边坡稳定会产生不利影响;不同植物对边坡生态环境的适应性及影响各不相同,养护时应因地制宜地合理选择生态护坡方案与植被种类,提高生态护坡的长期固坡效果。     

基于根系锚固的护坡植物配置

从植物根系与边坡的力学作用出发,阐述了植物根系对边坡的锚固机理,分析了根系自身力学特性和根系-岩土相互作用对植物根系锚固行为的影响,并根据完整岩石边坡、风化裂隙岩石边坡和土质边坡与植物根系的作用特征,提出了合理的植物选择与配置模式建议。     

黄土边坡植被护坡的应用技术研究

文章对黄土路基边坡植被护坡机理进行了分析,给出了草本类植物根系和木本类植物根系2种类型加筋土的力学模型,提出了土工格室植被护坡设计计算方法,并在实体工程进行了应用,取得了良好的效果。     

牡绥铁路某隧道口边坡稳定性分析及防护加固

以牡绥线某隧道出口左侧高边坡防护加固工程为依托，基于边坡工程地质条件，对室内试验获得的滑带土物理力学参数和反算指标进行了对比分析，确定了边坡软弱结构面的物理力学参数。运用GEO-SLOPE软件对不同工况进行了稳定性计算，并经技术经济比较，确定了边坡防护加固措施，保证了该隧道出口边坡的稳定。     

灌木根系植入土质边坡的有限元模拟分析

为研究灌木根系植入土质边坡浅层不同位置与深度的加筋锚固作用，建立了根系植入边坡的二维平面模型，并分析了在边坡土体自重作用下的根系主根轴力分布与塑性破坏时的坡体内位移分布。模拟计算结果表明:植入土质边坡坡脚附近的灌木根系可以对边坡浅层土体起到锚固作用；灌木根系植入土质边坡可以降低边坡土体塑性破坏时的坡体位移，使边坡稳定性有所提高，可为植被护坡工程浅表层加固效果评价提供一定依据。     

岩质边坡锚固技术的研究现状与展望

锚固技术是各类岩土工程、特别是高等级公路、铁路边坡加固工程中应用最为广泛的一类加固措施。锚固体系的力学机理、锚固作用下的边坡稳定性、锚固体系与边坡稳定性的长期性能演化等方面的课题,一直是国内外工程界与学术界的研究热点。按研究手段不同,从力学机理理论研究、数值模拟研究、现场试验与监测研究、室内模型试验研究等四个方面,综述了岩质边坡锚固技术的国内外研究现状,同时也对其今后的发展趋势进行了展望。     

植物根系和化学类有机高分子灌浆材料固坡机理及适用范围对比研究

对植物根系固坡和化学类有机高分子灌浆材料固坡进行对比研究,得出如下结论：植被固坡主要适用于2m以下浅层边坡的防治性处理;灌浆固坡适合于空隙较大土体、裂隙较多的堆积岩石坡体,灌浆体对植物无法涉足的次深层边坡有较好的治理效果,但灌浆固坡治理深度宜在7m以内。     

微型桩-香根草协同护坡试验与计算研究

单一的香根草护坡或微型桩护坡在边坡加固与防护工程中均得到了广泛应用，但针对两者协同护坡的研究和相关工程应用相对较少。边坡安全系数作为评判边坡稳定性的重要依据之一，其计算分析结果的准确程度高，可提升滑坡灾害的预测水平，从而降低损失。通过室外大比例尺模型试验，采用坡顶分级堆载对植被与微型桩协同护坡的效果进行试验，并对采用多种理论与数值方法求得的边坡安全系数进行了比较，分析了香根草及微型桩对边坡安全系数的影响。试验与计算结果表明：采用三维有限元分析得到的安全系数略高于二维有限元分析；相比于素土边坡，微型桩-香根草协同护坡能极大地提高边坡安全系数，有效提高坡体稳定性，而且能够提高边坡承受荷载能力，研究结果可为生态防护与工程加固措施协同护坡工程设计提供理论依据。     

植树固坡对高填路堤稳定性影响研究

通过建立植树固坡浅层加筋力学模型和深根锚固力学模型，并运用有限元软件ANSYS模拟了植树对高填路堤的作用，分析了植树数量、植株种植位置和坡脚处单株位置对高填路堤稳定性影响。结果表明:植株在距坡脚水平距离为6 m和植株根系深度为9 m时，植株加固边坡效果明显；植株种植位置和根系深度是影响边坡稳定性的重要因素。     

公路滨河路堤边坡处治方案设计

公路路基边坡的稳定受水害的影响较大 ,因此设计和施工中应因地制宜选择合理的处治方案 ,以保证路基的稳定性和运营期的行车安全。以开阳高速公路某滨河路堤边坡处理为例 ,介绍了用土工格栅加筋、三维网植草、护坡及抛石等方法综合处治滨河段路堤边坡的设计方案 ,以及施工中应注意的一些问题     

草类根系对坡面土强度及崩解特性的影响试验

坡面植被的固土防冲刷失稳作用往往取决于草类根系对坡面土强度和抗崩解特性的提高幅度。为研究草类根系对提高坡面土强度和抗崩解特性的影响规律,首先通过植草种植试验和观察,研究草类根系生长及竖向深度含根量分布规律,然后采用直剪试验得到不同根系含量或不同生长深度与根-土复合体强度的关系,并对添加不同含量根系的根-土复合体进行强度试验,比较种植活根系和添加死根系根-土复合体不同的强度特性。对路堑坡面植草根系原状土样和添加根系重塑配制土样进行崩解试验,比较分析坡面土壤的结构性、根系含量对植草坡面土体崩解特性的影响。结果表明：草类根系的纵横穿插与缠绕根网加筋作用使草类根系能显著增强根-土复合体的强度,种植根系的毛细根系及生物活性使其对土体强度提高的加筋效应远优于添加根系,其提高幅度与根含量呈线性增加关系;由于草类根系的缠绕包裹作用提高了土的强度,且草类根系在土体孔隙中的穿插能减少雨水入渗时的孔隙气压及封闭气体,从而使草类根系能显著提高根-土复合体的抗崩解特性;路堑边坡土体的结构性以及主根系衍生出大量毛细根系的存在,使添加根系重塑配制土的抗崩解能力远小于路堑边坡种植根系原状土;根土样在配制土中采用稻秸秆代替草类根系,在同样添加比例的情况下具有更高的抗崩解能力及加筋强度。