黑龙江省公路土质边坡植物防护机理研究

论文摘要

论文利用同三公路方正到哈尔滨段改扩建工程,针对黑龙江地区的自然环境和地质地貌条件,从力学和水文两个角度分析了植物护坡的作用机理,介绍了植物护坡的作用,总结了边坡防护方法,论述了边坡土壤含水率和水分迁移、植物根系对边坡失稳的影响。探索植物防护技术在东北地区边坡防护中的应用。试验采用自制的剪切仪器进行室外剪切试验,自制的剪切试验仪器工作原理与直剪仪工作原理大致相同。通过对没有植物根系边坡土体抗剪强度、有植物根系边坡土体抗剪强度两个方面的试验研究,定量评价植物根系对边坡的锚固作用,并且通过现场试验数据得到实证,现场试验数据表明,不同根系形态的植物抵抗根与土复合体的破坏过程时间是不同的。无论护坡植物是紫穗槐还是胡枝子,从表面土层到深度100cm范围内的含水率随着季节气候变化而发生变化,主要原因是表层土体水分的蒸发、植物根系吸水的作用和冬季水分向冻结区迁移。分别采用草、胡枝子、紫穗槐等护坡植物具有保温作用,其覆盖区土壤地温是逐渐升高的,含水率变化的主要原因是植物根系蒸腾作用。干密度对土的抗剪强度指标影响很小,含水率小于15%,土的粘聚力与含水率成正比关系,含水率大于15%,土的粘聚力与含水率成反比关系。土的内摩擦角与含水率是反比关系。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究状况
• 1.3 研究意义
• 1.4 论文主要研究内容
• 2 植物护坡机理
• 2.1 植物根系的力学作用
• 2.1.1 草本植物根系的力学分析
• 2.1.2 木本植物根系的力学分析
• 2.2 植被的水文作用
• 2.2.1 植物根系的蒸腾排水
• 2.2.2 植物茎叶及枯枝落叶减小降雨的负面作用
• 2.2.3 植物茎叶及枯枝落叶保持土壤温度
• 3 公路边坡植物防护方法
• 3.1 植物护坡方法
• 3.1.1 铺草皮护坡
• 3.1.2 植生带护坡
• 3.1.3 三维植被网护坡
• 3.1.4 挖沟植草护坡
• 3.1.5 土工格室植草护坡
• 3.1.6 浆砌片石骨架植草护坡
• 3.1.7 喷混植生护坡
• 3.1.8 栽植木本植物护坡
• 4 植物根系防护作用试验研究
• 4.1 公路概况
• 4.2 室内三轴试验
• 4.3 室外试验
• 4.3.1 有植物根系土样室外剪切试验
• 4.3.2 无植物根系土样室外剪切试验
• 4.3.3 含水率试验
• 4.3.4 硬度试验
• 4.3.5 地温试验
• 5 边坡稳定性计算
• 5.1 安全系数定义
• 5.2 边坡安全系数与含水率的关系
• 6 试验结果分析
• 6.1 含水率对硬度的影响
• 6.2 含水率对抗剪强度指标的影响
• 6.3 胡枝子与素土室外剪切试验对比
• 6.4 紫穗槐与素土室外剪切试验对比
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢