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

1、生態(tài)防護技術(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)的工程防護技術(shù),生態(tài)防護技術(shù)充分利用植物自身特點并結(jié)合必要的工程防護起到工程建設(shè)與環(huán)境保護兼顧的目的.在越來越重視環(huán)境保護和生活質(zhì)量的今天,生態(tài)防護已成了公路邊坡防護的一種趨勢,代表著邊坡防護的發(fā)展方向.高速公路邊坡工程在我國目前沒有成功的經(jīng)驗和定型的模式,更無技術(shù)規(guī)范可循.目前生態(tài)防護技術(shù)研究主要集中在對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、為及與植物防護與工程防護相結(jié)合防護的研究,導(dǎo)致防護理論遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于防護技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展,制約生態(tài)防護技術(shù)在邊坡工程中的應(yīng)用.本文基于湖北省交通廳科技項目(孝(感)—襄(樊)高速公路邊坡防護和生態(tài)恢復(fù)技術(shù)研究與應(yīng)用課題)的研究成果,在對現(xiàn)有生態(tài)防護理論及應(yīng)用的相關(guān)資料研究的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)的總結(jié)出利用植物進行邊坡防護的理論根據(jù):植物防護的根系力學(xué)(機械)效應(yīng)的作用機理及影響范圍;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;并對其經(jīng)濟效益進行客觀評

3、價.結(jié)果表明,生態(tài)防護對加固、保護邊坡體有可支持的力學(xué)依據(jù),能夠有效的穩(wěn)定邊坡.同時也表明公路建設(shè)中大量使用生態(tài)防護具有良好的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益.采用現(xiàn)場試驗與室內(nèi)實驗相結(jié)合,進行與影響植物防護性能的幾個重要指標(biāo)的測定試驗.對植物根系密度Rd與入土深度Z的關(guān)系進行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),根系密度隨深度增加而急劇減少,并且服從對數(shù)分布.對植物根量Rw與入土深度Z的關(guān)系進行統(tǒng)計分析發(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.對于

4、白三葉和狗牙根,其根系抗拉強度P和根系直徑之間D的關(guān)系用指數(shù)擬合較為準(zhǔn)確,對于紫穗槐則用多項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,粘聚力C隨含根量Rw的增加有明顯的增大,內(nèi)摩擦角ψ隨含根量的增長并不太明顯.試驗結(jié)果表明,巖土體的抗剪強度是隨含根量的增加而提高.模擬降雨試驗證明植物根系在不同情況下對土壤的抗沖刷性能都有所明顯的提高,同時又表明植物根系對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