高速公路邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用研究.pdf

1、生態(tài)防護(hù)技術(shù)是隨著世界范圍內(nèi)高速公路建設(shè)而興起的一門工程技術(shù).不同于傳統(tǒng)的工程防護(hù)技術(shù),生態(tài)防護(hù)技術(shù)充分利用植物自身特點(diǎn)并結(jié)合必要的工程防護(hù)起到工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)兼顧的目的.在越來越重視環(huán)境保護(hù)和生活質(zhì)量的今天,生態(tài)防護(hù)已成了公路邊坡防護(hù)的一種趨勢(shì),代表著邊坡防護(hù)的發(fā)展方向.高速公路邊坡工程在我國(guó)目前沒有成功的經(jīng)驗(yàn)和定型的模式,更無技術(shù)規(guī)范可循.目前生態(tài)防護(hù)技術(shù)研究主要集中在對(duì)施工工藝以及水土保持學(xué)的研究,忽略了坡面植物根系的工程力學(xué)行

2、為及與植物防護(hù)與工程防護(hù)相結(jié)合防護(hù)的研究,導(dǎo)致防護(hù)理論遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于防護(hù)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展,制約生態(tài)防護(hù)技術(shù)在邊坡工程中的應(yīng)用.本文基于湖北省交通廳科技項(xiàng)目(孝(感)—襄(樊)高速公路邊坡防護(hù)和生態(tài)恢復(fù)技術(shù)研究與應(yīng)用課題)的研究成果,在對(duì)現(xiàn)有生態(tài)防護(hù)理論及應(yīng)用的相關(guān)資料研究的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)的總結(jié)出利用植物進(jìn)行邊坡防護(hù)的理論根據(jù):植物防護(hù)的根系力學(xué)(機(jī)械)效應(yīng)的作用機(jī)理及影響范圍;水文效應(yīng)作用原理以及生態(tài)效應(yīng)產(chǎn)生過程和方式;并對(duì)其經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行客觀評(píng)

3、價(jià).結(jié)果表明,生態(tài)防護(hù)對(duì)加固、保護(hù)邊坡體有可支持的力學(xué)依據(jù),能夠有效的穩(wěn)定邊坡.同時(shí)也表明公路建設(shè)中大量使用生態(tài)防護(hù)具有良好的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,進(jìn)行與影響植物防護(hù)性能的幾個(gè)重要指標(biāo)的測(cè)定試驗(yàn).對(duì)植物根系密度Rd與入土深度Z的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),根系密度隨深度增加而急劇減少,并且服從對(duì)數(shù)分布.對(duì)植物根量Rw與入土深度Z的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),植物的根量也是隨著深度逐漸降低,并且服從指數(shù)分布.對(duì)于

4、白三葉和狗牙根,其根系抗拉強(qiáng)度P和根系直徑之間D的關(guān)系用指數(shù)擬合較為準(zhǔn)確,對(duì)于紫穗槐則用多項(xiàng)式擬合的方法較為準(zhǔn)確.當(dāng)根系達(dá)到一定含量范圍內(nèi)時(shí),粘聚力C隨含根量Rw的增加有明顯的增大,內(nèi)摩擦角ψ隨含根量的增長(zhǎng)并不太明顯.試驗(yàn)結(jié)果表明,巖土體的抗剪強(qiáng)度是隨含根量的增加而提高.模擬降雨試驗(yàn)證明植物根系在不同情況下對(duì)土壤的抗沖刷性能都有所明顯的提高,同時(shí)又表明植物根系對(duì)土壤的抗沖刷性能的提高又與邊坡的坡度、土壤含根量、土質(zhì)情況等諸多因素有關(guān).根