泾阳南塬边坡生态保护技术的研究

发布时间：2021-07-27 19:06

　　传统边坡防护方式主要为单纯的利用工程措施来进行防护，例如坡面喷射混凝土砂浆护坡、浆砌片石防护等，这些防护措施优势明显，可以直接对深层的滑坡进行支护，作用点直接，见效快。但是在使用过程中也有其缺陷。对于一些滑移现象不明显的边坡，如果利用工程形式，造价太高，而且不利于小范围的生态循环，使得由于工程建设而遭破坏的自然植被在短时间内难以恢复。更为重要的是，工程材料无自我更新循环的能力，其防护效果随时间的推移逐渐降低，一定周期过后，必须进行更换翻新，无形中又增加了成本。植被的根系由于其自身特殊性，对于改善浅层坡体稳定性效果显著。生态护坡就是将现在普遍采用的工程护坡与植被护坡结合起来，将深层护坡与浅层护坡相结合，在做到保证安全的同时，又兼顾了生态的可持续发展。本文在总结前人经验基础的基础上，通过数值模拟的方式，对生态护坡的效果做出了模拟，并取得了如下结果：（1）通过数值模拟的方式，得出草本植物具有浅根加筋效果；（2）通过数值模拟的方式，得出木本植物具有深根锚固效果；（3）在泾阳南塬边坡实例中，通过模拟得出植被可以增加坡体浅层稳定性，与工程支护的方式结合，可以在边坡支护中取得更好的效果。 

【文章来源】：西安科技大学陕西省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

边坡浅层破坏形式

（1）根系类型根据木本植物根系形态的特点，可以将其分为三个基本类型—散生根 (Heartroot )、主直根型 (Taproot )和水平根型 (Flatroot )，如图3.2所示[33]。图3.2木本植物根型主直根型—由垂直生长的主根和许多侧向生长的侧根构成，主根是由种子的胚根直接发育而成的。侧根则是主根生长到一定程度后，在一定部位上向侧向生长出的许多支根。主根比较发达，主要垂直向下生长，深入土层，深度可达3~5m，其中细小的须根是带有根毛或者是带有真菌感染的短根，即所谓菌根，在松、栎等种类的树种中，主直根型甚为常见[34]。散生根型—主从根区别不明显，其所有根系均由大量次生根构成，这些须根以颈为中心点，不规则的向各个方向发散生长，随着根系数量的不断增加，逐渐会在土体中形成相互交织的网状形态

31图3.5单一草本植物根系在土体中的作用机理模型根据图3.5，可以得到式（3.2）：两者正交时：R =aTsin +aTcos tan （3.2）两者斜交时：R =aTsin（90°－ ）+aTcos（90°－ ）tan （3.3） =tan-1 1 1(tan)1ki（3.4）式（3.4）中，R ——根土复合土层所增加高的抗剪强度值；T —植物根系中单个根系的抗拉强度 (N )；a—单个根系所影响的土层面积； —受到剪切力影响所产生的角度变化值； —边坡土体的内摩擦角；i—根在土中的生长方向与受到剪切力截面的原始夹角；k —受到剪切作用前后的形变比例，k = X /H；H —受到剪切力的土层的剖面厚度值。假设在面积为 A的土体范围内，根的拉应力分别为T1、T2、…nT ，受到剪切力影响所产生的角度变化值依次变为 1、 2、…n ，根的生长方向与受到剪切力截面的原始夹角为1i 、2i 、…ni ，受到剪切作用前后的形变比例依次是1k 、2k 、…nk

【参考文献】：
期刊论文
[1]寒旱环境灌木植物根–土相互作用及其护坡力学效应[J]. 胡夏嵩,李国荣,朱海丽,毛小青,陈桂琛,张兴玲,梁通.  岩石力学与工程学报. 2009(03)
[2]植物根系固坡的有限元数值模拟分析[J]. 周群华,邓卫东.  公路. 2007(12)
[3]草根加筋土的室内三轴试验研究[J]. 陈昌富,刘怀星,李亚平.  岩土力学. 2007(10)
[4]植物根系固坡作用的试验与计算[J]. 邓卫东,周群华,严秋荣.  中国公路学报. 2007(05)
[5]植被对坡面防护作用的机理分析及定量估算[J]. 侍倩,刘文娟,王敏强,詹长久.  水土保持研究. 2004(03)
[6]谈植物固土的边坡稳定机理[J]. 宋云.  森林工程. 2004(05)
[7]云南松侧根摩擦型根土粘合键的破坏机制及模型[J]. 张云伟,刘跃明,周跃.  山地学报. 2002(05)
[8]贡嘎山森林生态系统根系固土力学机制研究[J]. 朱清科,陈丽华,张东升,谢春华.  北京林业大学学报. 2002(04)
[9]岩石边坡护坡绿化技术应用研究[J]. 许文年,王铁桥,叶建军.  水利水电技术. 2002(07)
[10]借鉴发达国家经验 融公路于自然环境之中[J]. 项新里.  公路. 2002(04)

博士论文
[1]黄土地区路基边坡生态防护技术研究[D]. 杨惠林.长安大学 2006

硕士论文
[1]根系固土作用及植物护坡稳定性研究[D]. 宋庆丰.西南交通大学 2008
[2]生态护坡中植被根系的力学分析[D]. 毛伶俐.武汉理工大学 2007
[3]高速公路边坡生态防护与植物固坡的力学分析[D]. 石明强.武汉理工大学 2007
[4]真空联合堆载预压试验与仿真分析研究[D]. 蒋颖.中南大学 2007
[5]常吉高速公路切方边坡植物防护的研究[D]. 毛光东.湖南农业大学 2006
[6]植被护坡加固机理试验研究[D]. 刘怀星.湖南大学 2006
[7]某临江公路路堑高陡岩质边坡稳定性研究[D]. 邹祖银.北京工业大学 2006
[8]植被生态护坡[D]. 甄鹏.昆明理工大学 2005



本文编号：3306368