路堑边坡植被防护固土效果室内外试验

选取土工格室、三维网垫和铁丝网3种建植方式以及高羊茅与百喜草两种草种进行室内边坡模拟建植与防护抗冲刷试验.试验结果表明,不同草种对应的固土效果均为土工格室最好,铁丝网最差;相同降雨强度下边坡冲刷量随坡角的增大而减小;百喜草抗冲刷能力优于高羊茅,百喜草常青期约300d左右,较高羊茅少40d.现场植被生长试验表明,播种后100d内,高羊茅根系生长速度大于白三叶,此后,白三叶根系生长速度超过高羊茅,且根系长度比高羊茅大,高羊茅株高一直大于白三叶;试验前三个月,百喜草根系长势强于狗牙根,此后狗牙根根系长于百喜草,百喜草株高一直低于狗牙根.     

城市岩质边坡土工格室生态防护技术及其应用

在综合分析城市岩质边坡工程特点的基础上,结合现有边坡生态防护技术的优缺点,针对城市岩质边坡的工程特点及出现的新问题,对城市岩质边坡的生态防护技术进行研究,提出了适用于南方城市岩质边坡的生态防护技术与方法,并对防护结构的受力机理等进行了有限元数值分析,探讨了土工格室与岩质边坡相互作用的受力特性和稳定机理.在此基础上,制定出城市岩质边坡土工格室生态防护技术规程,并将其应用于某城市岩质边坡生态防护工程,获得了良好的社会与经济效益.     

岩质边坡生态防护现场及室内抗冲刷试验研究

阐述了岩质边坡生态防护植被现场及室内冲刷试验的试验目的,详细介绍了其试验方案及试验方法．通过对试验区草种生长情况的评判,对试验区草种与固土结构的不同组合在不同坡度条件下抗冲刷能力的测试,对适宜边坡防护的草种进行了比选,对不同草种及固土结构抗冲刷能力进行了探讨．通过对试验数据的分析,得到了不同草种与固土结构在不同降雨强度及不同坡度条件下与边坡冲刷的关系．     

公路边坡植物的护坡机理

从植物根系的力学作用、植物的蒸腾排水效应、茎叶及枯枝落叶的水文效应3个方面,分析了公路边坡植物的护坡机理。通过对植物根系的力学作用分析,建立了草本植物根系的加筋力学模型及木本深根植物的锚固力学模型。三轴剪切试验结果表明,沙棘、沙柳须根的加筋作用使沙土的粘聚力c值提高了2.5~4.0倍,使粘性土的粘聚力c值及内摩擦角φ值均增加0.25~0.40倍。应用非饱和土理论,定量分析了植物蒸腾排水效应对边坡的稳定贡献,现场监测试验表明,即使在雨季,柳树植物根系范围内土中的孔隙水压力仍为负值。依据植物边坡稳固机理,将植物护坡总结为坡面冲刷防护与边坡加固两种设计类型。坡面冲刷防护可根据浅根表土加筋与茎叶水文效应机理进行设计;边坡加固可根据深根锚固作用与蒸腾排水效应机理设计。     

生态防护中植物根系的固坡性能研究

生态防护主要是利用植物根系来达到固坡和防护的目的,以植物根系分布特征和固坡机理分析为基础,通过土工直剪试验,系统研究了根-土复合体的抗剪强度,并分析了根系密度对的抗剪强度的影响.研究结果表明草本植物根系的90%集中分布在距地表0~30 cm的土层内;根-土复合体的抗剪性能与根系的抗拉强度和根的面积比率有关;而且随正应力的增大而增大,近似呈线性关系,较无根系土的黏聚力增加一倍多,根系对土体抗剪强度的提高主要是由黏聚力的增大来实现的;根系密度对根-土复合体抗剪强度有明显影响,根-土复合体抗剪强度增量与根系密度之间具有良好的二次多项式的相关关系.     

土工格室加固边坡稳定性参数分析

土工格室边坡防护是一种绿色、经济、高效的防护方式。针对土工格室加固边坡的稳定性问题,结合浅层稳定性和深层稳定性两方面综合评价土工格室加固效果。首先考虑土工格室、铆钉及植物根系的作用,重点围绕裸坡、仅铺设格室和格室植草三种工况开展研究,建立了降雨条件下土工格室加固边坡浅层失稳模型和深层数值模拟模型。进一步进行参数敏感性分析,全面研究了边坡坡度和坡长、土工格室尺寸和强度、植物根系密度等参数对浅层抗滑安全系数和深层稳定安全系数的影响。研究结果表明,仅铺设格室和格室植草分别能提高浅层抗滑安全系数1.07和1.33,效果十分显著,对深层稳定性提高效果相对不明显;各参数中,坡角、格室高度、格室焊距和植草密度对土工格室加固边坡稳定性有着重要影响,研究可为土工格室加固边坡优化设计提供参考。     

植物根系生长形态对膨胀土边坡土体抗剪强度的影响

为了提高膨胀土边坡土体抗剪强度,增强植物根系在膨胀土边坡土体中的力学效应,提出用植物根系作为加筋材料防治膨胀土边坡的浅层失稳,调控植物根系在边坡土体中的生长分布方法.基于WU氏模型推导植物根系分布角度与膨胀土边坡土体抗剪强度增量的关系,构建1个膨胀土试验路堤边坡以模拟工程边坡实际情况,采用人工调控的方法调控香根草植物根...     

根系生态护坡的机理及试验研究

针对公路边坡开挖可能导致生态破坏和边坡失稳等问题,分别从理论上分析植物根系生态护坡的力学机理和从试验上研究根系的抗拉锚固能力.理论研究表明,根系提高土的抗剪强度主要是通过根-土接触面的摩擦力把土中的剪应力转换成根的拉应力来实现的;根系在生长时分泌了大量高分子聚合物,将其表面附近的土颗粒聚集起来,从而抵抗边坡土体受水流等...     

预制基质客土持水与抗侵蚀性能试验研究

高陡岩质边坡的生态防护存在着客土稳定性差、植物生长困难和传统客土喷播初期抗雨水冲刷能力较弱的问题,通过采用具有一定强度的预制客土模块及土工格栅进行边坡绿化支护,可以使得客土层具备良好的持水性和抗侵蚀性,从而适用于高陡岩质边坡的生态防护。本文通过蒸发试验、最大毛细上升高度试验研究了不同配比对客土模块的持水性、毛细性的影响,通过室内人工雨水冲刷试验探究了预制客土模块的抗侵蚀特性。结果表明无论是否掺入泥炭,随秸秆含量的增高黄土含量降低,客土吸水性增加,毛细性变差,同时降低了客土层密度,利于边坡的稳定;泥炭替代部分黄土,客土蒸发速率增强,泥炭的掺入增强了客土的毛细性。预制客土模块在模拟极限降雨条件下,侵蚀量微小,抗侵蚀性能良好。     

植物根系固土力学机理的研究进展

植物根系在坡面绿化与边坡稳定中发挥了重要的作用。笔者在总结多年来相关根系固土研究成果的基础上,分析了根系固土的概念和固土范围,以及根系固土的抗剪机理、抗拉拔机理、加筋理论等,总结了影响根系固土的关键因素及根系固土的数值模拟等方法。在此基础上,提出了目前国内外根系固土研究中存在的问题及根系固土力学机理研究方面的发展趋势。     

植被根系系统加固破碎岩坡的作用机理分析

生态防护技术是一种新型的边坡护坡技术,但对其支护机理还缺乏相应的理论研究。为了使生态植被防护技术逐渐完善并广泛运用于破碎岩质边坡工程的处理中,本文以岩质边坡为研究对象,从理论上对岩质边坡的护坡机理进行研究,认为其护坡作用主要是植被根系系统的作用,分析了植被深部根系系统的锚固作用、植被浅部根系系统的加筋作用、植被根系系统的水土保持作用以及植被根系系统的生态作用。得到的结果可为工程实践提供指导。     

基于数值模拟方法的根系护坡研究进展

为深入探究植被根系固土效果,探寻最佳植被护坡模式。基于现有的植被护坡研究成果的基础上,论述运用数值模拟方法,对植被根系水文效应和力学机制进行模拟。重点总结了模拟不同的坡度、降雨、根系倾角、根长、根的密度和根的分布情况等因素条件下,根系的护坡效果。根据边坡的位移量和应力场情况,或通过对比在不同条件下边坡的稳定性系数和根土体的抗剪强度,更加准确反映出根系的护坡效果,也更进一步验证数值模拟方法的适用性。数值模拟能够考虑多重影响因素,对植被根系护坡作用进行分析,未来在根系护坡的运用中还需不断完善根系模型,考虑更全面的因素。     

冻融循环作用下白云岩边坡的稳定性分析

为了探究季冻区白云岩边坡在冻融循环作用下的失稳机理,通过白云岩完整岩样的室内快速冻融循环试验、声速测试试验和单轴压缩试验,获得了不同循环次数后岩块的物理力学性质参数,结合广义Hoek-Brown岩体强度准则,利用冻融岩样的纵波波速量化冻融裂隙岩体的地质强度指标GSI和冻融扰动因子Dn,实现了将岩块的冻融力学参数向边坡裂隙岩体冻融力学参数的转化,并分析比较了岩体各参数的冻融劣化效应,最后以河北省北部山区某白云岩高边坡为背景,利用FLAC3D分析了边坡在冻融效应下的循序破坏机理。结果表明：边坡岩体的各项力学性质参数在冻融作用下均呈指数型下降趋势,其中岩体破碎度的冻融劣化效应最强;剪切塑性区主要在边坡的冻融层中产生和扩展,坡脚处的受损和变形最严重,边坡冻融破坏模式主要为表层碎裂岩块的崩落和沿冻融交界面的浅层滑塌。可见,冻融白云岩边坡的防护方案宜优先考虑从提升岩体完整性的角度入手并选用施工扰动较小的支护体系,以避免因施工扰动而造成浅层风化堆积体的滑塌。     

顺层变质岩坡稳定性评价与生态治理方案

为了探究鄂西北变质岩区不稳定斜坡滑崩地质灾害的成因机制和生态治理模式,本文以三用塘顺层变质岩不稳定斜坡为研究对象,在查明灾害体地质与变形特征的基础上,分析了其可能的破坏模式与主要影响因素,深入探究了顺层变质岩坡渐进式变形破坏的成因机理。采用极限平衡等方法对不稳定斜坡进行了稳定性分析评价,结果表明,该斜坡体处于不稳定状态。基于地质灾害生态治理理念,提出了削方整形、护脚墙、格构锚固、截排水沟、生态绿化与监测等综合防治措施。通过工程实施及效果监测表明：该治理方案不仅有效地消除了三用塘滑崩地质灾害安全问题,而且取得了良好的环境绿化与美化效果。其综合防治措施,特别是将地质灾害防治与生态绿化融为一体的生态治理模式可为同类顺层变质岩不稳定斜坡的加固与坡面防护提供借鉴。     

藏东南巨柏根系结构特征与环境因子研究

巨柏(Cupressus gigantea)是西藏特有珍稀物种,在雅鲁藏布江中下游区域的生态环境保护中具有重要的作用.本研究以朗县巨柏居群为研究对象,采用相关性分析和主成分分析法探究了巨柏根系结构特征与不同地类环境因子之间的关系.数据结果表明:水线岸边、岩石裸露区的主要影响因子分别是石砾含量和岩石裂缝,河岸阶地与坡麓地根系结构的主要因子有土壤肥料、pH值、土壤容重和土壤自然含水量;巨柏生存的适生环境为砂质土壤,微碱性,土壤含水量适中;在巨柏苗木培育、人工移植的过程中,河岸阶地与坡麓地是选择巨柏迁地保护的理想地类,同时应充分考虑土壤肥力和理化性质带来的影响,提高迁地保护的成活率.     

桂林市某山危岩形成机制分析及稳定性评价

危岩是桂林市主要的地质灾害之一,区内降水丰沛,边坡坡度大,地形临空条件好,根劈作用较强,为危岩的发育提供了便利的条件。系统地研究了该区地层岩性、地形地貌、危岩特征、破坏模式及形成机理,最终对危岩的稳定性进行定性定量分析。结果表明:该区危岩欠稳定,有滑移和崩塌的可能。     

红层边坡松动体变形失稳研究

针对云南省安楚高速公路红层软岩高边坡特点,以对其防护与加固为切入点,结合具体工点实际,对滇中红层软岩的工程特性,特别是红层软岩边坡稳定性分析与评价进行研究,探索红层软岩边坡的变形失稳机制、稳定性评价方法.为红层边坡工程优化设计提供理论基础,为红层地区边坡防灾减灾提供科学依据.     

城市边坡新型防护措施

城市边坡植物防护对边坡有其积极和消极两个方面的作用。系统阐述了植被护坡经济,力学机理上的优点,并阐述了其明显的不利之处。在此基础上,指出了植物防护的局限性,并提出了树根桩和植物防护相结合的新型防治措施。     

岩质边坡植被混凝土护坡基材力学稳定性探讨

岩质坡面一般不适合植物生长,一旦其表面植被破坏,就很难依靠自身能力恢复.植被混凝土护坡是一门新兴的边坡防护技术,能进行坡面防护的同时很好地恢复植被景观.恢复过程中,基质-根系是护坡工程的主要功能构件,沿坡面向下有滑动的倾向,造成生态护坡力学稳定性存在风险,因此对坡面植被生长基材稳定性进行探讨可以为实际工程提供理论依据,保证护坡安全以达到预定的工程效益.     

岩溶区多软弱层复合边坡变形破坏机制分析

岩溶和软弱层的存在对边坡稳定性有重大影响。为了揭示岩溶作用下复合边坡失稳机制,本文以富含岩溶区某变电站场区复合边坡为研究对象,通过三维地质建模技术对钻孔数据进行处理,从而准确获取多软弱岩层界面位置以及坡体内岩溶状态。结合AutoCAD软件生成拟研究边坡地质剖面,通过ABAQUS模拟软件与AutoCAD数据接口将典型地质剖面图导入有限元数值模拟软件中,从而构建含岩溶复合边坡数值模型。采用强度折减法分别分析了复合边坡在不含岩溶时、岩溶无充填时、岩溶被黏土充填时的失稳特征。模拟结果表明：多软弱层复合边坡岩层界面对坡体的稳定有决定性作用,坡体滑移破裂均源于岩层界面处,坡体沿岩层分界面剪切滑移贯通成圆弧状潜在破裂面。岩溶对边坡的影响主要由沉降变形引起,岩溶沉降较大时,边坡呈现垮塌为主和岩层界面剪切滑移为辅的破裂形式。理论上,在某些特定情况下,坡体内岩溶对边坡稳定性有积极作用。该研究结果对于指导含岩溶复合边坡防护设计具有重要意义。