植物护坡对边坡稳定性作用机理研究综述

在综合国内外植物护坡研究的基础上,对边坡稳定性作用机理进行了详细的介绍:一是从水文效应和力学效应两个方面,对根系固土护坡机理进行了详细介绍,并着重从根-土相互作用、根增强理论模型等方面论述了植物根系固土护坡的力学效应;二是在根增强的理论方面,从根的拔出和根的拔断两个方面分析了根的增强作用;三是从加筋理论和锚固理论两个方面介绍了根系对边坡稳定性的影响,并针对目前的研究现状,提出存在的问题,探讨了植物根系固土护坡研究的发展方向。     

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。     

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。     

高陡边坡植物群落重建及干扰因素分析

结合工程案例,分析植被护坡的影响因子及其作用方式,认为植物正常生长发育是坡面植物群落稳定的根本,支护结构等工程附加物是坡面植物群落稳定的保证,养护管理措施是坡面植物群落稳定的有益补充;分析了充分考虑影响高陡边坡植物群落重建的干扰因素、采用有效植被恢复策略、制订适宜的施工方案对高陡边坡植物群落重建的重要性。     

高速公路边坡植被恢复效果研究

对采用厚层基材喷附技术建植的太原环城高速路护坡植被进行了为期4年的植物群落生态学跟踪调查,以评价该技术的应用效果。结果表明:1)禾草和豆科植物混合播种,坡面覆盖效果优于由纯禾草或者纯豆科植物构成的群落;2)护坡群落的变化表现出向当地自然群落的趋同,有利于护坡植物群落最终实现结构稳定;3)植物盖度以及禾草与豆科植物比例是两个较好在评价指标,前者能够有效反映植被的坡面防护效果,后者则能够反映植物根系固土能力和护坡植被长期稳定的可能性;4)灌木物种后期生长不良,灌-草比例和建植结构有待改进。     

基于“一板双网”的植被护坡结构稳定性分析

植被护坡自身结构稳定是高陡边坡植被恢复的关键。以"一板双网"的护坡结构工艺为案例,运用力学方法系统地研究了高陡边坡植被护坡的工程附加物在坡面上保持稳定的内在机理,分析了"一板双网"护坡结构各部件对浅层坡面稳定性的作用。结果表明:(1)"双网"起到拉结作用,能减少坡面径流、挡土防滑落、增加坡面工程附加物的稳定性;(2)锚杆与植生板对喷射物起支撑作用,承受下滑力,并通过锚杆向坡体深层传递;(3)植被护坡可减少地表径流,减少水土流失,但植被护坡涵养水分量过高时对坡体结构具有一定的破坏作用。护坡结构失稳的内在原因是下滑转动力矩MT大于抗滑力矩MK。     

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。     

黄土地区道路陡边坡植被多样性生态防护措施

针对黄土地区路堑陡边坡的坡体形式,以锚杆护坡和植被根系保水固土机理为基础,结合植被多样性原理,统计分析黄土地区道路生态防护的植物种类及其植被群落组合,研究设计了适用于黄土地区陡边坡的新型土工柔性格框生态防护措施.以定西至平凉高速公路为试验依托项目,模拟分析黄土地区降雨对无防护边坡、普通植物纤维防护边坡和新型土工柔性格框植被防护边坡的冲刷,结果表明:在降雨量分别为2.4 m3/h和3.2 m3/h的60 min冲刷条件下,随着试验历时的增加,新型生态防护技术的边坡水流含沙率与累计边坡冲蚀量较其他2种边坡形式小30％以上;降雨冲刷试验结束后,前2种边坡的坡面均有不同程度的破坏,而新型生态防护技术防护的坡面比较稳定.     

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。     

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.     

植被混凝土坡面防护技术的应用

植被混凝土坡面防护属于植被与混凝土共生新技术,兼具圬工防护和生态防护优点.通过多孔混凝土配合比及制作工艺的研究,选择出了多孔混凝土的原材料,研制出了适用于边坡防护的多孔混凝土结构,并制定了符合施工现场特点的植被混凝土施工工艺和养护管理措施.贵州北部的实体工程实施结果表明,该项植被混凝土坡面防护新技术施工工艺可行,防护岩质坡面迅速,起到了良好的固土护坡和景观美化作用,具有显著的环境效益和经济效益.     

路基边坡植物防护的水文效应及施工技术探讨

植物防护是公路路基边坡防护的最主要的形式之一。通过野外观察与室内试验,就大气降雨对路基边坡稳定性的影响及边坡坡面植被护坡的水文效应进行了系统的分析,论述了边坡植被的多种作用,并对路基边坡植物防护的施工工艺与施工技术进行了探讨,对公路路基边坡植物防护工程的设计、施工具有参考和借鉴作用。     

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。     

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。     

高速公路风化岩石路堑边坡植被恢复的群落稳定性研究

高速公路风化岩石路堑边坡植被恢复工程中的植物生长、群落发育情况决定了坡面植被恢复的可持续性,以往的研究工作较少对这类植物群落的长期稳定性进行探讨。以中国山东省某高速公路风化岩石路堑边坡植被恢复工程为研究对象,自2001年实施植被恢复工程后的14 a时间里,通过在坡面设置的36个观测小区,分别从平面和竖向2个维度观测了坡面植物的生长和分布数据,并分析了植物群落的层间结构变化情况。结果表明:在植被恢复工程初期快速生长的外来植物能为本地植物提供短期的温湿环境,从而营造了风化岩石路堑边坡植被恢复的适生条件,而适生性更强的本地植物则决定了群落演替的最终方向,由外来植物向本地植物过渡是顺向演替的必然结果;恢复4 a后的本地灌木种成为主要的坡面物种,无论是植株高度、植株密度、单株覆盖度、层间分布,灌木均为植被结构中的主要构成部分,对坡面植被恢复的贡献作用最大,明显优于草本等低矮地被植物;基于植被覆盖率、草灌比和竖向恢复面积3个因子构建了群落稳定性指数的计算方法,为建立一种适用于坡面植被恢复工程中的群落稳定性评价方法提供了依据。     

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。     

公路边坡植物根系固土的力学分析研究

植物根系加固边坡作为中一种新的边坡防护技术,已经成为一种新的防护趋势,并代表着边坡防护的发展方向.文中研究了植物根系固坡的作用机理以及根系对土体抗剪强度的影响作用,进行了植物根系固坡的数值模拟分析,并提出了植物根系固坡技术研究领域存在的问题和发展前景.     

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。     

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。     

宁淮高速公路膨胀土边坡生态改性护坡技术现场试验研究

针对3种生态土壤稳定剂在宁淮高速公路膨胀土边坡生态改性护坡工程中的应用,进行了现场试验研究.试验结果表明:3种生态土壤稳定剂对膨胀土边坡的坡面防护均十分有效,它既可以改善土的水稳性,达到防冲刷和水土保持的功能,又能促进植物生长,起到生态护坡与景观美化的功能,为膨胀土边坡的生态护坡开辟了一条新的途径.