林草混交根土復合體力學特性研究.pdf

1、E x p e r i m e n t a l S t u d yo n t h eM e c h a n i c a lP r o p e r t i e so f R o o t —s o i lC o m p l e x W h i c h i sM i x e d w i t h F o r e s ta n dG r a s sb yT I A N Q i n g q i n gA t h e s i ss u b m i t

2、 t e d i n p a r t i a ls a t i s f a c t i o no f t h eR e q u i r e m e n t sf o rt h ed e g r e eo fM a s t e r o f e n g i n e e r i n gC i v i le n g i n e e r i n gC e n t r a lS o u t h U n i v e r s i t yo f F o

3、r e s t r ya n dT e c h n o l o g y4 9 8 S h a o s h a nS o u t h R o a d ，T i a n x i nD i s t r i c tC h a n g s h a H u n a n 4 10 0 0 4 ，P ．R ．C H I N AS u p e r v i s o rP r o f e s s o r X I A O H o n g b i nM a y

4、，2 0 1 4摘 要邊坡的失穩(wěn)破壞是一種常見的、多發(fā)的自然地質(zhì)災害。我國南方多為丘陵地帶，近2 0 年來，高速公路、高速鐵路等基礎設施建設迅速發(fā)展，導致大量的路基邊坡發(fā)生邊坡失穩(wěn)破壞。傳統(tǒng)剛性邊坡防護雖能大幅提高邊坡穩(wěn)定性，但造價高且嚴重破壞生態(tài)環(huán)境，而采用廉價的植被恢復技術進行生態(tài)護坡日益受到高度重視。種植草皮或根系較淺的植物等早期生態(tài)護坡方式只適于水土保持和淺層土體的防護，對于破裂面較大、較深的邊坡效果不明顯。采用工程技術和林草一

5、體化的生態(tài)技術相結(jié)合的防護方法，在邊坡上種植合適的灌木和草本植物，既可防護和控制表層滑坡，又可以對深層起到“植物土釘”的錨固作用。它不但可以提高坡體的整體穩(wěn)定性，還可以消除噪音、改善公路周邊的光、熱環(huán)境和生態(tài)環(huán)境。因此，研究林草一體化高穩(wěn)定性生態(tài)護坡技術，將邊坡防護工程和生態(tài)效應進行有機結(jié)合，具有重要理論價值和工程意義。本文基于國內(nèi)外生態(tài)邊坡相關理論和先進技術，依托國家自然科學基金項目“高強度林草混交根系成型機理與邊坡根系土體加固機制研

6、究”( 項目編號：3 1 2 7 0 6 7 1 ) 、國家林業(yè)局9 4 8 項目“林草一體化高穩(wěn)定性生態(tài)護坡技術引進”( 項目編號：2 0 1 2 ．4 ．7 6 ) 、湖南省自然科學基金資助項目“植物防護邊坡力學特性研究”( 項目編號：1 2 J J 5 0 1 5 ) 、以及中南林業(yè)科技大學“研究生科技創(chuàng)新基金資助項目”( 項目號：C X 2 0 1 2 8 2 4 ) 等開展相關研究。通過試驗研究和理論分析，探討了林草混交根土復

7、合體的力學特性，研究工作的主要內(nèi)容和取得的創(chuàng)新成果如下。研究工作的主要內(nèi)容：1 、設計了不同的植株密度和邊坡坡度，在室外模型箱內(nèi)種植了草本植物香根草和灌木植物小葉女貞。2 、通過一年的培育后，對不同含根量、不同含根比和不同含水量等條件下的香根草和小葉女貞混交根系根土復合體進行了直剪試驗，探索了在不同情況下混交根系根土復合體的抗剪強度規(guī)律。3 、對林草混交根系根土復合體進行了三軸剪切試驗，進一步分析了混交根系根土復合體的抗剪強度特性。4