涇陽(yáng)南塬邊坡生態(tài)保護(hù)技術(shù)的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-27 19:06
傳統(tǒng)邊坡防護(hù)方式主要為單純的利用工程措施來(lái)進(jìn)行防護(hù),例如坡面噴射混凝土砂漿護(hù)坡、漿砌片石防護(hù)等,這些防護(hù)措施優(yōu)勢(shì)明顯,可以直接對(duì)深層的滑坡進(jìn)行支護(hù),作用點(diǎn)直接,見(jiàn)效快。但是在使用過(guò)程中也有其缺陷。對(duì)于一些滑移現(xiàn)象不明顯的邊坡,如果利用工程形式,造價(jià)太高,而且不利于小范圍的生態(tài)循環(huán),使得由于工程建設(shè)而遭破壞的自然植被在短時(shí)間內(nèi)難以恢復(fù)。更為重要的是,工程材料無(wú)自我更新循環(huán)的能力,其防護(hù)效果隨時(shí)間的推移逐漸降低,一定周期過(guò)后,必須進(jìn)行更換翻新,無(wú)形中又增加了成本。植被的根系由于其自身特殊性,對(duì)于改善淺層坡體穩(wěn)定性效果顯著。生態(tài)護(hù)坡就是將現(xiàn)在普遍采用的工程護(hù)坡與植被護(hù)坡結(jié)合起來(lái),將深層護(hù)坡與淺層護(hù)坡相結(jié)合,在做到保證安全的同時(shí),又兼顧了生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。本文在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)上,通過(guò)數(shù)值模擬的方式,對(duì)生態(tài)護(hù)坡的效果做出了模擬,并取得了如下結(jié)果:(1)通過(guò)數(shù)值模擬的方式,得出草本植物具有淺根加筋效果;(2)通過(guò)數(shù)值模擬的方式,得出木本植物具有深根錨固效果;(3)在涇陽(yáng)南塬邊坡實(shí)例中,通過(guò)模擬得出植被可以增加坡體淺層穩(wěn)定性,與工程支護(hù)的方式結(jié)合,可以在邊坡支護(hù)中取得更好的效果。
【文章來(lái)源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
邊坡淺層破壞形式
(1)根系類(lèi)型根據(jù)木本植物根系形態(tài)的特點(diǎn),可以將其分為三個(gè)基本類(lèi)型—散生根 (Heartroot )、主直根型 (Taproot )和水平根型 (Flatroot ),如圖3.2所示[33]。圖3.2木本植物根型主直根型—由垂直生長(zhǎng)的主根和許多側(cè)向生長(zhǎng)的側(cè)根構(gòu)成,主根是由種子的胚根直接發(fā)育而成的。側(cè)根則是主根生長(zhǎng)到一定程度后,在一定部位上向側(cè)向生長(zhǎng)出的許多支根。主根比較發(fā)達(dá),主要垂直向下生長(zhǎng),深入土層,深度可達(dá)3~5m,其中細(xì)小的須根是帶有根毛或者是帶有真菌感染的短根,即所謂菌根,在松、櫟等種類(lèi)的樹(shù)種中,主直根型甚為常見(jiàn)[34]。散生根型—主從根區(qū)別不明顯,其所有根系均由大量次生根構(gòu)成,這些須根以頸為中心點(diǎn),不規(guī)則的向各個(gè)方向發(fā)散生長(zhǎng),隨著根系數(shù)量的不斷增加,逐漸會(huì)在土體中形成相互交織的網(wǎng)狀形態(tài)
31圖3.5單一草本植物根系在土體中的作用機(jī)理模型根據(jù)圖3.5,可以得到式(3.2):兩者正交時(shí):R =aTsin +aTcos tan (3.2)兩者斜交時(shí):R =aTsin(90°- )+aTcos(90°- )tan (3.3) =tan-1 1 1(tan)1ki(3.4)式(3.4)中,R ——根土復(fù)合土層所增加高的抗剪強(qiáng)度值;T —植物根系中單個(gè)根系的抗拉強(qiáng)度 (N );a—單個(gè)根系所影響的土層面積; —受到剪切力影響所產(chǎn)生的角度變化值; —邊坡土體的內(nèi)摩擦角;i—根在土中的生長(zhǎng)方向與受到剪切力截面的原始夾角;k —受到剪切作用前后的形變比例,k = X /H;H —受到剪切力的土層的剖面厚度值。假設(shè)在面積為 A的土體范圍內(nèi),根的拉應(yīng)力分別為T(mén)1、T2、…nT ,受到剪切力影響所產(chǎn)生的角度變化值依次變?yōu)?1、 2、…n ,根的生長(zhǎng)方向與受到剪切力截面的原始夾角為1i 、2i 、…ni ,受到剪切作用前后的形變比例依次是1k 、2k 、…nk
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]寒旱環(huán)境灌木植物根–土相互作用及其護(hù)坡力學(xué)效應(yīng)[J]. 胡夏嵩,李國(guó)榮,朱海麗,毛小青,陳桂琛,張興玲,梁通. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2009(03)
[2]植物根系固坡的有限元數(shù)值模擬分析[J]. 周群華,鄧衛(wèi)東. 公路. 2007(12)
[3]草根加筋土的室內(nèi)三軸試驗(yàn)研究[J]. 陳昌富,劉懷星,李亞平. 巖土力學(xué). 2007(10)
[4]植物根系固坡作用的試驗(yàn)與計(jì)算[J]. 鄧衛(wèi)東,周群華,嚴(yán)秋榮. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2007(05)
[5]植被對(duì)坡面防護(hù)作用的機(jī)理分析及定量估算[J]. 侍倩,劉文娟,王敏強(qiáng),詹長(zhǎng)久. 水土保持研究. 2004(03)
[6]談植物固土的邊坡穩(wěn)定機(jī)理[J]. 宋云. 森林工程. 2004(05)
[7]云南松側(cè)根摩擦型根土粘合鍵的破壞機(jī)制及模型[J]. 張?jiān)苽?劉躍明,周躍. 山地學(xué)報(bào). 2002(05)
[8]貢嘎山森林生態(tài)系統(tǒng)根系固土力學(xué)機(jī)制研究[J]. 朱清科,陳麗華,張東升,謝春華. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(04)
[9]巖石邊坡護(hù)坡綠化技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 許文年,王鐵橋,葉建軍. 水利水電技術(shù). 2002(07)
[10]借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn) 融公路于自然環(huán)境之中[J]. 項(xiàng)新里. 公路. 2002(04)
博士論文
[1]黃土地區(qū)路基邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)研究[D]. 楊惠林.長(zhǎng)安大學(xué) 2006
碩士論文
[1]根系固土作用及植物護(hù)坡穩(wěn)定性研究[D]. 宋慶豐.西南交通大學(xué) 2008
[2]生態(tài)護(hù)坡中植被根系的力學(xué)分析[D]. 毛伶俐.武漢理工大學(xué) 2007
[3]高速公路邊坡生態(tài)防護(hù)與植物固坡的力學(xué)分析[D]. 石明強(qiáng).武漢理工大學(xué) 2007
[4]真空聯(lián)合堆載預(yù)壓試驗(yàn)與仿真分析研究[D]. 蔣穎.中南大學(xué) 2007
[5]常吉高速公路切方邊坡植物防護(hù)的研究[D]. 毛光東.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[6]植被護(hù)坡加固機(jī)理試驗(yàn)研究[D]. 劉懷星.湖南大學(xué) 2006
[7]某臨江公路路塹高陡巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性研究[D]. 鄒祖銀.北京工業(yè)大學(xué) 2006
[8]植被生態(tài)護(hù)坡[D]. 甄鵬.昆明理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3306368
【文章來(lái)源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
邊坡淺層破壞形式
(1)根系類(lèi)型根據(jù)木本植物根系形態(tài)的特點(diǎn),可以將其分為三個(gè)基本類(lèi)型—散生根 (Heartroot )、主直根型 (Taproot )和水平根型 (Flatroot ),如圖3.2所示[33]。圖3.2木本植物根型主直根型—由垂直生長(zhǎng)的主根和許多側(cè)向生長(zhǎng)的側(cè)根構(gòu)成,主根是由種子的胚根直接發(fā)育而成的。側(cè)根則是主根生長(zhǎng)到一定程度后,在一定部位上向側(cè)向生長(zhǎng)出的許多支根。主根比較發(fā)達(dá),主要垂直向下生長(zhǎng),深入土層,深度可達(dá)3~5m,其中細(xì)小的須根是帶有根毛或者是帶有真菌感染的短根,即所謂菌根,在松、櫟等種類(lèi)的樹(shù)種中,主直根型甚為常見(jiàn)[34]。散生根型—主從根區(qū)別不明顯,其所有根系均由大量次生根構(gòu)成,這些須根以頸為中心點(diǎn),不規(guī)則的向各個(gè)方向發(fā)散生長(zhǎng),隨著根系數(shù)量的不斷增加,逐漸會(huì)在土體中形成相互交織的網(wǎng)狀形態(tài)
31圖3.5單一草本植物根系在土體中的作用機(jī)理模型根據(jù)圖3.5,可以得到式(3.2):兩者正交時(shí):R =aTsin +aTcos tan (3.2)兩者斜交時(shí):R =aTsin(90°- )+aTcos(90°- )tan (3.3) =tan-1 1 1(tan)1ki(3.4)式(3.4)中,R ——根土復(fù)合土層所增加高的抗剪強(qiáng)度值;T —植物根系中單個(gè)根系的抗拉強(qiáng)度 (N );a—單個(gè)根系所影響的土層面積; —受到剪切力影響所產(chǎn)生的角度變化值; —邊坡土體的內(nèi)摩擦角;i—根在土中的生長(zhǎng)方向與受到剪切力截面的原始夾角;k —受到剪切作用前后的形變比例,k = X /H;H —受到剪切力的土層的剖面厚度值。假設(shè)在面積為 A的土體范圍內(nèi),根的拉應(yīng)力分別為T(mén)1、T2、…nT ,受到剪切力影響所產(chǎn)生的角度變化值依次變?yōu)?1、 2、…n ,根的生長(zhǎng)方向與受到剪切力截面的原始夾角為1i 、2i 、…ni ,受到剪切作用前后的形變比例依次是1k 、2k 、…nk
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]寒旱環(huán)境灌木植物根–土相互作用及其護(hù)坡力學(xué)效應(yīng)[J]. 胡夏嵩,李國(guó)榮,朱海麗,毛小青,陳桂琛,張興玲,梁通. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2009(03)
[2]植物根系固坡的有限元數(shù)值模擬分析[J]. 周群華,鄧衛(wèi)東. 公路. 2007(12)
[3]草根加筋土的室內(nèi)三軸試驗(yàn)研究[J]. 陳昌富,劉懷星,李亞平. 巖土力學(xué). 2007(10)
[4]植物根系固坡作用的試驗(yàn)與計(jì)算[J]. 鄧衛(wèi)東,周群華,嚴(yán)秋榮. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2007(05)
[5]植被對(duì)坡面防護(hù)作用的機(jī)理分析及定量估算[J]. 侍倩,劉文娟,王敏強(qiáng),詹長(zhǎng)久. 水土保持研究. 2004(03)
[6]談植物固土的邊坡穩(wěn)定機(jī)理[J]. 宋云. 森林工程. 2004(05)
[7]云南松側(cè)根摩擦型根土粘合鍵的破壞機(jī)制及模型[J]. 張?jiān)苽?劉躍明,周躍. 山地學(xué)報(bào). 2002(05)
[8]貢嘎山森林生態(tài)系統(tǒng)根系固土力學(xué)機(jī)制研究[J]. 朱清科,陳麗華,張東升,謝春華. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(04)
[9]巖石邊坡護(hù)坡綠化技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 許文年,王鐵橋,葉建軍. 水利水電技術(shù). 2002(07)
[10]借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn) 融公路于自然環(huán)境之中[J]. 項(xiàng)新里. 公路. 2002(04)
博士論文
[1]黃土地區(qū)路基邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)研究[D]. 楊惠林.長(zhǎng)安大學(xué) 2006
碩士論文
[1]根系固土作用及植物護(hù)坡穩(wěn)定性研究[D]. 宋慶豐.西南交通大學(xué) 2008
[2]生態(tài)護(hù)坡中植被根系的力學(xué)分析[D]. 毛伶俐.武漢理工大學(xué) 2007
[3]高速公路邊坡生態(tài)防護(hù)與植物固坡的力學(xué)分析[D]. 石明強(qiáng).武漢理工大學(xué) 2007
[4]真空聯(lián)合堆載預(yù)壓試驗(yàn)與仿真分析研究[D]. 蔣穎.中南大學(xué) 2007
[5]常吉高速公路切方邊坡植物防護(hù)的研究[D]. 毛光東.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[6]植被護(hù)坡加固機(jī)理試驗(yàn)研究[D]. 劉懷星.湖南大學(xué) 2006
[7]某臨江公路路塹高陡巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性研究[D]. 鄒祖銀.北京工業(yè)大學(xué) 2006
[8]植被生態(tài)護(hù)坡[D]. 甄鵬.昆明理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3306368
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