道路邊坡生態(tài)防護(hù)力學(xué)機(jī)理研究.pdf

1、近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，全國(guó)各地大興土木，投入的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)非常大。大量的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對(duì)人們生活提供了方便也提高了生活質(zhì)量，但是對(duì)自然界中原有生態(tài)環(huán)境造成了影響。特別是在山區(qū)和丘陵地帶建設(shè)高速公路、鐵路等大型基礎(chǔ)設(shè)施，無(wú)可避免的進(jìn)行高填深挖，對(duì)原有植物和土體結(jié)構(gòu)造成破壞，有的甚至還造成了裸露的邊坡。部分人工邊坡有存在安全隱患，如坍塌、侵蝕、滑坡等，更嚴(yán)重的還會(huì)出現(xiàn)破壞生物鏈和水土流失等環(huán)境問(wèn)題。傳統(tǒng)的工程防護(hù)措施比較成熟，能較好地加固

2、人工邊坡，但也存在不足，因?yàn)閭鹘y(tǒng)工程防護(hù)完全封閉了植被生長(zhǎng)，這對(duì)可持續(xù)發(fā)展以及環(huán)境保護(hù)不利。
　　相對(duì)于傳統(tǒng)邊坡護(hù)坡技術(shù)，植被護(hù)坡技術(shù)有更多的優(yōu)勢(shì)，如景觀效果好、工程造價(jià)低以及服務(wù)年限長(zhǎng)。邊坡生態(tài)防護(hù)逐步得到了推廣運(yùn)用，在高速公路、水利水電、鐵路等工程的坡面防護(hù)中廣泛運(yùn)用。在邊坡生態(tài)防護(hù)的研究領(lǐng)域中根系固土力學(xué)機(jī)理有較廣泛的關(guān)注，也是研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。在國(guó)內(nèi)外已有研究基礎(chǔ)之上，本論文以狗牙根和馬尼拉草以及長(zhǎng)沙本地黏性土組成的根土復(fù)合

3、體作為研究對(duì)象，依托長(zhǎng)沙市科技計(jì)劃項(xiàng)目“長(zhǎng)沙市公路路域生態(tài)恢復(fù)技術(shù)及推廣研究”（項(xiàng)目號(hào):K1205028-11）和中南林業(yè)科技大學(xué)科研究生技創(chuàng)新基金（項(xiàng)目號(hào):CX2013Z41）等開展相關(guān)研究，所做的主要工作和取得的主要結(jié)論如下:
　　1、在長(zhǎng)沙市的市政公路邊坡進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，研究了狗牙根和馬尼拉草的生長(zhǎng)狀況以及根系的分布形態(tài)與密度。得出了根系密度隨土層深度的增加而減小的規(guī)律，并且得出了函數(shù)關(guān)系。
　　2、通過(guò)對(duì)不同根密度的根

4、土復(fù)合體的直剪試驗(yàn)，得出抗剪強(qiáng)度和含根量的關(guān)系，以及提出了兩種草本植物根土復(fù)合體的黏聚力和內(nèi)摩擦角與含根量的函數(shù)關(guān)系，計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)非常吻合，并得到了以下結(jié)論:
　　(1)垂直應(yīng)力影響剪切強(qiáng)度，垂直應(yīng)力和根土復(fù)合體的抗剪強(qiáng)度呈線性關(guān)系。隨著垂直應(yīng)力的增大，抗剪強(qiáng)度呈線性增加。
　　(2)根含量影響土體的剪切強(qiáng)度，根土復(fù)合體的的抗剪強(qiáng)度隨著根數(shù)的增加而增強(qiáng)，但隨著根數(shù)的增加，抗剪強(qiáng)度的增幅逐漸減小。
　　(3)根對(duì)土

5、體的內(nèi)摩擦角的影響不大，但是黏聚力增加明顯，這相當(dāng)于通過(guò)根來(lái)增加凝聚力從而提高土體的抗剪強(qiáng)度。
　　(4)根土復(fù)合體的剪切強(qiáng)度與土的含水量也有關(guān)系。含水率越低，抗剪強(qiáng)度越大;在含水率較低時(shí)根對(duì)土體的抗剪強(qiáng)度有較大提高，即根對(duì)土體抗剪切度貢獻(xiàn)大。
　　(5)在兩種含水率的情況下，狗牙根的根土復(fù)合體抗剪強(qiáng)度增幅值大于尼拉根土復(fù)合體抗剪強(qiáng)度增幅值。
　　(6)提出了兩種草本植物根土復(fù)合體的黏聚力和內(nèi)摩擦角與含根量的函數(shù)關(guān)系，