干濕循環(huán)作用下草本植物對邊坡穩(wěn)定性的影響.pdf

1、植被護坡是一種新型的護坡方式，通過在坡面種植植物使邊坡既能滿足穩(wěn)定性的要求，又能滿足景觀的綠化要求，是很多邊坡防治災害和治理水土流失的首選方法。然而植物的根系可能會增大土體的滲透性，在降雨條件下使得坡體內(nèi)孔隙水壓力升高，從而降低土體的抗剪強度。植被的加筋作用會增強土體的強度，而其優(yōu)勢流作用會降低土體強度，到底哪種效應占主導地位目前尚無定論。本文分別從根系對土體滲透性能的影響、根系對土體強度性能的影響和在綜合考慮兩個方面影響的前提下對邊坡

2、穩(wěn)定性的影響這三個方面開展以下內(nèi)容的研究：
　　通過現(xiàn)場試驗研究了根系對土體滲透性能的影響。在室外建立了三種不同植被覆蓋的區(qū)域，三種覆蓋區(qū)在經(jīng)歷一年半自然狀態(tài)下降雨和蒸發(fā)的干濕循環(huán)之后開始進行監(jiān)測，監(jiān)測內(nèi)容為土體表面以下5 cm、30 cm、50 cm三個深度處含水量和基質(zhì)吸力的變化情況。通過對比相同深度不同覆蓋區(qū)的水分運移情況得出，土體淺層受天氣影響明顯，在高強度降雨和蒸發(fā)時香根草覆蓋區(qū)的水分運移速度最快，狗牙根草覆蓋區(qū)運移速度

3、最慢；30 cm深度處香根草覆蓋區(qū)的滲透和蒸發(fā)最快，狗牙根草覆蓋區(qū)在30 cm深度處幾乎不受天氣影響；只有香根草覆蓋區(qū)可以影響到50 cm深度處。利用瞬態(tài)剖面法計算了三個區(qū)域的非飽和滲透系數(shù)，得出香根草覆蓋層的非飽和滲透系數(shù)最大，狗牙根草覆蓋層的非飽和滲透系數(shù)最小的結(jié)論。
　　通過三軸試驗研究了根系對土體強度性能的影響。利用自制的取土器獲取室外含根系土體做三軸剪切試驗，隨著剪切過程的進行，主應力差逐漸增大，呈現(xiàn)應變硬化現(xiàn)象，并最終

4、趨于穩(wěn)定。無論是含根土、含裂隙土還是重塑土都符合摩爾庫侖強度準則。根系的存在可以增強土體的有效粘聚力，增長率達24.36％-118.49%，且香根草對土體的加筋效果明顯優(yōu)于狗牙根草。
　　結(jié)合上述現(xiàn)場試驗和三軸試驗結(jié)果，通過數(shù)值模擬評價了生態(tài)邊坡的穩(wěn)定性。同時考慮植被的滲透效應和加筋效應研究不同坡度下經(jīng)過干濕循環(huán)后香根草覆蓋、狗牙根草覆蓋、無植被含裂隙和無植被無裂隙邊坡的穩(wěn)定性。結(jié)論顯示種植香根草邊坡的安全系數(shù)遠高于另外三種邊坡，