植被对斜坡稳定性的积极作用和局限性

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1、植被对斜坡稳定性的积极作用和局限性ThePositiveRoleandLimitationsofVegetationontheSlopeStability罗建杰LUCUian-jie(昆明理工大学土木工程学院土木系，昆明650500)(CivilEngineeringDepartmentofCollegeofCivilEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650500,China)摘要院植物根系在表土层形成了根-复合体，能够增强斜坡土体的抗剪强度,从而起到维持边坡稳定的作用。但根系主要分布

2、在1米土层范围内，大部分植被根系并不能延伸到潜在滑动面以下，对维持斜坡稳定性的积极贡献是有限的。且在同等降雨条件下，植被发育斜坡的抗剪强度可能比裸坡的小，这说明植被护坡具有局限性。植被发育斜坡有更加丰富的优先流通道大孔隙，它对滑坡孕育有一定的作用。Abstract:Plantroot-complex,formedinthesurfacesoil,canachievethepurposeofmaintainingtheslopestabilitythroughenhancingtheshearstrengthofslopesoil.Whiletherootzonesof

3、mostplantsdistributegenerallywithin1metersoillayerandthecriticalslipsurfacepassesbelowtherootingzone,theroot-complexhasminimaleffectinslopestability.Besides,theshearstrengthofslopedevelopedbyvegetationmaybeweakerthanthatofuncoveringslopeunderthesamerainfallcondition,thissuggeststhatthev

4、egetatedslopeprotectionhaslimitations.However,vegetatedslopehavemacrosporeflowpathswithpreferentialfloweffect,whichwillhavecertaineffectonlandslideinoculation.关键词院植被护坡；斜坡稳定；局限性；危害；降雨入渗Keywords:vegetatedslope；slopestability；limitation；harm；rainfallinfiltration中图分类号院P642文献标识码院A文章编号院1006-4

5、311(2014)16-0311-040引言截至目前，植被护坡的应用在工程中随处可见，尤其是在复杂地形地质条件下的高等级公路、铁路边坡工程。植被护坡理论研宄主要集中于植被对边坡的力学加固机理、防止降水对坡面侵蚀及护坡植被种类的选择方面，而对植被护坡的局限性和危害缺乏强奋力的论证和分析。植被根系的抗拉、抗剪强度一般都大于土体，根-土耦合作用可以提高土体的抗剪强度，从而改善斜坡稳定环境［1】。吕晶等［2】报道，草本植物可以增加土体的内摩檫角，提高土体的抗剪强度，灌木在生长初期与草本植被增加土体抗剪强度的机理相同，多年生灌木根系增加土体粘聚力。徐则民等［3】指出，植被护坡有

6、其局限性，且植被在一定程度上会对滑坡的孕育产生促进作用。因此，从相关领域对植被护坡的积极功效和副作用进行系统的辨证分析是有必要的。1植被对斜坡稳定的积极功效植被护坡常作为一种保持斜坡稳定的手段，究其原因，植被能够很人程度上防止雨水对边坡体侵蚀，II在理想情况下，植物根系能够穿过潜在滑动面，从而通过根-土耦合作用来提高整个坡体的抗剪强度，使斜坡更加稳定。斜坡土体的抗剪强度是决定斜坡稳定的一个重要因素。工程中常采用斜坡安全系数来评价斜坡稳定性，安全系数是抗滑力与下滑力之比，而斜坡土体的抗滑力大小主要取决于土体的抗剪强度。斜坡土体的抗剪强度指标通常是由摩尔-库伦强度理论得到

7、的，具体见式（1）。子滓tan渍（1）式中子为抗剪强度，c为粘聚力，滓为法向有效应力，渍表示内摩擦角。植物根系与土壤接触后发生物理化学作用，两者会胶结在一起，从而提高土体粘聚力［4］。植被护坡是通过植物的垂直深根穿过坡体浅层的强风化层，锚固到较深处的较为稳定的岩土层上，冋吋盘根错节的植物浅根可看作带预应力的加筋材料，它使边坡土体成为土与根的复合材料，从而提高土体强度［5-8］。Gray等［9】指出，根系如同复合材料中的纤维一样与土壤紧密结合形成一个特殊复合材料。文献［10］报道，含根系土的抗剪强度符合库伦定律，其c、渍均高于无根系土的c、渍，变形模量