黄土区公路边坡土壤水分空间分布特性

土壤水分是影响黄土区植被生长的关键立地因子。为了掌握黄土区公路路域土壤水分赋存特点,给区内公路绿化和植被恢复提供技术依据,以青兰高速陕西张村驿段为例,采用典型样地调查与自动连续监测相结合的方法,对道路边坡土壤水分分布情况进行了观测,并对边坡土壤水分的空间分布特点进行了分析。结果表明:(1)同层位(深度)土壤水分比较,道路边坡下坡位表层土壤含水量一般高于边坡上坡位,但边坡坡度及防护措施等因素对坡面径流的再分配作用会对表层土壤水分的分布产生影响;挖方边坡中、下层土壤水分横向分布规律基本与表层一致,而填方边坡中、下层土壤水分则呈现无规律横向分布特点。(2)对于同一坡位不同层土壤水分的比较,边坡表层土壤含水量总体水平一般低于中层,且这种差异在阳坡表现尤为明显;边坡表层与中层土壤水分总体水平之间的相关性明显高于表层与下层,说明表、中层土壤含水量之间因存在良好的水力互补关系而具有相对一致的变化规律,但表、下层土壤含水量之间呈不相关或弱相关关系。这种相关性在不同型式边坡上也表现出显著差异,挖方边坡各层间相关性系数明显高于填方边坡。     

黄土区道路边坡土壤养分垂向分布规律研究

通过对黄土地区典型道路边坡填方和挖方路段土壤养分指标的对比测试,分析边坡坡顶位、坡底位,土壤养分指标分布差异,测试结果呈现出填方路段不同坡位磷素垂向分布曲线来看,各层含量值均在0.06%左右,填方与挖方路段规律相同。同时该研究还对不同坡位土壤表层(0~10cm)、中层(10~30cm)、下层(30~70cm)的养分含量垂向分布规律进行分析,得到了不同坡位钾含量大部分集中在1.7%,符合黄土区全钾含量丰富的特征,而不同坡位磷素垂向分布曲线,土壤中的全磷含量在剖面上则无明显变化,总体来讲该研究在边坡的不同坡位土壤养分含量的剖面分布特征无明显差别。     

岩质路堑边坡坡向和坡位对植被自然恢复的影响

针对未防护的岩质路堑公路边坡,选取了岩性、结构与构造、建成年代、坡度、周围环境等基本相同的路段,对自然恢复植被的盖度、地上生物量、高度、物种在阴坡、阳坡及上坡、中坡、下坡空间的变异性进行了观测研究。结果表明,公路边坡自然恢复的植被的盖度、物种类型、物种数量、地上生物量在阴阳坡上存在显著差异(P<0.01),表现为阳坡盖度57.2%、生物量212.1g·m-2、物种数量为15,阴坡盖度80.0%、生物量534.8g·m-2、物种数量为20,阴坡明显大于阳坡;植被的盖度、物种类型、物种数量、地上生物量在不同坡位上不存在明显差异(P>0.05),表现为上坡盖度65.0%、生物量264.3g·m-2、物种数量为6.3,中坡盖度72.5%、生物量507.0g·m-2、物种数量6.3,下坡盖度68.3%、生物量372.7g·m-2、物种数量7.2,不同坡位之间的植被自然恢复差异不显著。     

黄土区公路边坡不同坡位、坡向土壤养分含量对比研究

西部黄土区地形破碎、气候干旱、植被稀疏,加之特有的黄土结构,致使水土流失十分严重。加强公路边坡维护和生态修复无疑是保障公路基础设施安全、促进路域景观优化的重要环节,本文以甘肃省定西地区典型黄土高原丘陵区不同公路类型对应的边坡特征为具体研究对象,探讨黄土区公路边坡不同坡位、坡向土壤养分含量对比情况,为探究土壤养分流失特征、以及不同路域景观结构下植被恢复与土壤养分流失的关系打下基础。     

黄土地区公路边坡土壤质地及分布差异

黄土地区公路边坡土壤质地分析对于设计和维护边坡稳定性进而确保公路交通安全具有重要意义。本研究选取黄土地区代表性路段,对不同区域、不同年限、不同形式和不同位置的边坡土壤质地进行了系统的分析和比较。实验结果表明,不同黄土地区边坡土壤粒度存在差异;相比于填方路段,挖方路段的表层土壤质地更为接近原状土壤。本研究结果对于设计和维护黄土地区公路边坡稳定性具有重要参考意义。     

人工降雨条件下黄土区公路边坡土壤养分流失方式、规律研究

西部黄土高原脆弱生态区地形破碎、气候干旱、植被稀疏,加之特有的黄土结构,致使水土流失十分严重。加强公路边坡维护和生态修复无疑是保障公路基础设施安全、促进路域景观优化的重要环节,本文以甘肃省定西地区典型黄土高原丘陵区不同公路类型对应的边坡特征为具体研究对象,探讨人工降雨条件下黄土区公路边坡土壤养分流失方式和流失规律,对于公路边坡的植被恢复和护坡工程管理具有重要的科学意义和实践应用价值。     

高速公路石质边坡不同受光面土壤与植被恢复的差异性

以地处山东省中部半干旱区的京沪高速公路(G2)济南至莱芜段高速公路部分路堑石质边坡客土喷播生态护坡试验工程为例,观测不同受光面边坡(阴、阳坡面)的土壤与植被恢复过程中土壤水分、硬度等重要指标的变化,分析结果表明:阳坡土壤硬度大于阴坡、水分含量又低于阴坡;土壤硬度、水分含量等又成为了石质边坡植被恢复与生长的限制性因子,应选择耐旱、抗贫瘠的适生木本植物为主体植被;从植物的丰富度来看,阴阳坡的土壤水分从下往上逐渐减少,低坡高区域比高坡高区域的减少速度快,阴坡比阳坡的植物种类丰富。     

粗粒类土公路路堑边坡的稳定

在山区修建公路,会经常遇到粗粒类土,这类土即通称的坚隔土,它在山区路基工程中所占比例很大。在1956年的公路工程设计准则中第1407条对挖方路基(即路堑)边坡,按土石性质差异规定了边坡值,其中坚隔土(碎石土壤、砾石土壤)的挖方边坡值为1∶1～1∶0.5。从现有公路路堑边坡较广泛的调查来看,粗粒类土随土石特性及自然地质条件的不同,其稳定坡度值的变化亦大,即陡坡可达1∶0.1,缓坡可小至1∶1.5;边坡值的变化范围太大,边坡土石特性复杂,影响因素多,设计准则的规定边坡值,在实际工作应用中很难切合实际。因此,我们认为设计准则中该项数值的规定应作补充修正。目前确定边坡数值的方法有三种:标准数据法,     

基于土壤特征的川西高寒山地公路边坡生态修复困难性分析

为探索高寒山地公路边坡植被恢复过程中土壤理化性质的变化规律及对植被恢复的影响,采用野外调查和室内分析相结合的方法,系统研究了折多山4个海拔梯度土壤理化性质,并与同海拔原生植被土壤进行对比。结果表明:高寒山地公路边坡土壤有机质、全氮及碱解氮处于极度缺乏水平,除恢复初期进行了原始表土覆盖的3800m处样地外,恢复一年的样地仅占原生植被土壤的3.7%和9.4%,人工恢复5年的样地也只占11.16%、24.37%和21.29%、30.66%;碱解氮除3800m处样地外均未检出;土壤密度与同海拔原生植被土壤相比均显著增加,土壤的总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度均明显减少,毛管孔隙和非毛管孔隙的比例也发生了变化;0~20 cm土层土壤最大持水量不到原生植被土壤的50%。土壤有机质和氮素养分的极度缺乏可能是高寒山地公路边坡植被恢复极其困难的主要限制因素。因此,在高寒山地公路施工过程中,对原始表土进行有效保护并回填或用有机客土覆盖并适量追施氮肥是保证边坡植被恢复成功的重要措施。     

山区公路边坡自然恢复与人工恢复的比较研究

为了探讨公路边坡不同生态恢复模式的恢复效果,对北京市延庆县境内的栾赤公路进行了植被调查和土壤性质的实验分析.研究结果表明:人工恢复模式下乔木层群落结构要明显优于自然恢复模式;自然恢复模式下灌木层、草本植物层的物种数量、多样性指数略优于人工恢复模式,而植被盖度小于人工恢复模式;人工恢复模式下的土壤养分状况优于自然恢复模式.在尊重自然生态演替规律的前提下,对公路边坡进行合理的植物种植将有利于边坡植被的恢复.     

路基边坡植草临界坡长的研究

边坡植草临界坡长的研究对节约建设资金、美化环境具有重要的实践价值.本文采用田间试验与已建高速公路典型样地调查相结合,结果表明:边坡植草临界坡长的确定与边坡土壤情况、坡面排水方式、植草方式等密切相关.粘土边坡上不同植草方式的植草临界坡长差异较大,相同植草模式的枯土边坡植草临界坡长较砂土边坡大,最长可达9.5 m.实践中应根据边坡实际情况确定防护形式.     

非饱和土水分特征曲线特性

为了描述非饱和土基质吸力与含水量的关系特性,进行了室内外土体水分特征曲线(SWCC)测试,分析了试样物质成分、塑性指数、孔隙结构、应力状态等因素对SWCC测试的影响;在自然边坡、挖方边坡、填方边坡上进行了基质吸力变化规律的实测,对比了在不同应力、填土条件下基质吸力变化规律的差异性。研究结果表明:同一土体的SWCC并不惟一;可以通过同条件下的室内吸湿曲线来模拟现场基质吸力和含水量的关系;当基质吸力为100~1 000 kPa时,SWCC呈线性关系,使得基质吸力监测的可操作性大大提高。     

国外路旁绿化一瞥

近年在国外学习考察期间,发现西方一些国家公路两旁的绿化工作颇有特色。他们不大象我们这样,成行成排地沿路栽植高大乔木,而是选用生长快、根系发达、适应性强的低矮灌木,甚至草类。无论挖方填方地段,路基形成以后,即把拌有这类值物种籽的土壤均匀地撒布在边坡表面。不等全部路面工程做完,路基两边已是郁郁葱葱了。这种办法省工、省时、省钱,其绿化效果也很不错。但是,在实际工作中,这种办法也会遇到些麻烦。比如,边坡的土壤大都是生土,     

通用土壤流失方程中路基边坡地形因子的修正

结合路基边坡地形特点,在具体分析修正通用土壤流失方程(RUSLE)中地形因子计算方法的基础上,评价了路基边坡地形因子计算方法的适应性问题,并以位于湖北沪蓉西高速公路恩施至利川段公路路基边坡土壤侵蚀实测数据为基础,提出了修正方法。结果表明:(1)RUSLE中坡长因子用公式L=(λ/22.1)m计算,但公路路基边坡中坡度一般超过RUSLE的适用范围,因此不能用原有方法对m值进行核定;(2)公路路基边坡坡长因子L可用L=(λ/22.1)0.35计算;(3)67%、100%这两个路基边坡常见的坡度超出了以往的研究范围,不能用已有坡度公式计算;(4)33%、67%和100%坡度的坡度因子值分别是3.70、7.18和10.37。     

温州大桥南岸挖方边坡滑坡加固治理

温州大桥南岸挖方边坡滑坡位于该边坡的4-6级坡上。该边坡的浅部地层为全风化或强风化的凝灰岩,结构松散,强度低,下部为弱风化的白色凝灰岩,岩性比较完整;滑坡中心区域坡体厚度大,土层含水量高,周边滑体薄、含水量低。针对滑坡体的特征,选择了滑坡中心区域用预应力锚索及坡面锚索框架配合微型粧加固,周边用锚杆及坡面锚杆框架加固的整体支护方案。用给定滑动面的极限平衡法分析比较不同支护的效果,发现锚索框架増稳效果显著,整体支护方案能够满足暴雨条件下坡体浸水饱和时的稳定性要求。     

古堰塞湖相沉积地层挖方边坡自稳特征及稳定性控制

川汶公路修建期间,沿道路两侧开挖了多达上百处古堰塞湖相沉积地层边坡,这些边坡通常未进行防护,不仅失稳常有发生,而且坡面水土流失严重,严重影响美观。该文在详细野外调查工作基础上,通过边坡自稳特征统计和破坏模式分析,结合稳定性计算,对古堰塞湖相沉积地层挖方边坡进行了优化设计,并给出相应的生态防护措施建议。结果表明:古堰塞湖相沉积地层产状近水平,节理裂隙不发育,有利于边坡稳定,当地层含水率较低时,边坡具有较强的自稳能力,但随着坡高及含水率的增大,自稳能力大幅下降,可能以滑坡或崩塌的形式发生失稳破坏。通过坡率设计和生态防护,能够有效控制该地层挖方边坡的稳定性。     

亚热带多雨地区路基上边坡病害机理研究

本文通过对亚热带多雨地区瑞丽市公路路基上边坡典型病害调查研究,结合瑞丽市的地质环境及气候环境分析,研究了亚热带多雨地区公路上边坡病害的内因、外因及其特征。路基上边坡的开挖,改变了坡体的应力状态及水文状态,在降雨入渗的地下水形成流向坡面的侧向流影响及饱水状态下岩土体的力学性能降低,诸因素综合影响是控制路基植被上边坡多发生坡体上部浅表层滑坡泥石流灾害的关键因素。据此提出了基于路基上边坡地质特征的边坡分台防治措施,为类似边坡病害防治提供参考及借鉴。     

黄土地区公路边坡客土喷播试验研究

陕西黄土地区具有干旱半干旱、半干旱或半湿润的气候特点,土质疏松,公路边坡易被侵蚀。2004年3~9月,禹门口-阎良高速公路采用客土喷播技术,开展了黄土边坡生态恢复试验研究。2004~2006年的观测结果表明,在该地区采取客土喷播技术,能够在公路边坡快速地建立起良好的植被,1年后植被覆盖率可以达到100%。边坡一旦建立植被,只要植物种类配比恰当,植物群落能够保持相对稳定。坡比是影响生态恢复效果的重要因素,有条件的话,宜采用1∶1的边坡。     

汝城至郴州高速公路沿线原生植被特征调查研究

对汝城至郴州高速公路沿线设置9个植被调查样方,重点调查了沿线原生植被物种组成、高度、盖度、株丛数等,着重分析了不同样方内植被物种丰富度、物种共有度和乔木层物种优势度的空间变化特征,为公路景观生态建设和植被恢复提供重要参考.结果表明总体丰富度在2～6之间变化;应用Jaccard指数对沿线各植被样方物种共有度进行分析,发现其呈现非常有规律的变化,各植被样方以相邻的物种共有度最高,距离越远,物种共有度越低;乔木层优势度指数相差较大.     

秸秆泥综合防护技术在公路边坡绿化中的应用

提出一种秸秆泥综合防护技术,该技术将低液限粉质黏土弃方、预处理秸秆、预先筛选的乡土植物种子和保水剂、黏结剂等材料混合后,铺设在低液限粉质黏土边坡表面形成植生基材层,最终达到保护坡面、恢复植被的目的。选择典型工点,在京台高速公路廊坊段边坡建立了6个试验样区,对边坡植被发芽率、覆盖度、植株高度和坡体浅层温度场、含水量等进行监测试验。试验结果表明:在秸秆纤维基材层中,草本植物生长状况要优于灌木,菊科植物菊苣可作为先锋植物使用,坡体温度变化主要在距基材层底面20cm的深度内,当深度超过20cm时坡体温度变化趋缓,浅层坡体含水量可以保持相对稳定且变化幅度较小,这些条件有利于减缓坡体表层的风化程度和加强边坡植物生长。