高速公路岩土边坡植被防护技术的分析

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：乏旨多日期：叫。：『年≯月2，日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中

2、科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影呱缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在本论文属于不保密一。(请在以上方框内打“4”)学位论文作者签名：影窘弓年解密后适用本授权书。指导教师签名眵)盯日期；∥5年≯月均日日期：沙r年彳月?口日祭华中科技大学硕士学位论文1．1植被护坡机理1植被护坡理论边坡的灾害防治一直是工程建设者十分关注但又未完全解决好的问题。边坡的破坏按滑动体的厚度可分为深层滑动和浅层滑动。对于深层不稳定的边坡，常采用挡土墙、抗滑桩、长锚杆、锚索、锚

3、索桩等工程措施治理。对于浅层不稳定的边坡，传统常用的土木工程措施包括浆砌片石护坡、干砌片石护坡、喷射混凝土、灰浆抹面、锚喷护面等。随着人们环境意识的不断增强，要求工程建设的同时必须保护周边生态环境的呼声越来越高，尤其在公路、铁路等存在大量边坡的线状工程以及市政工程中，浆砌片石、喷射混凝士等传统的“灰色”护坡技术受到越来越多的指责。植被护坡技术由于在起到浆砌片石、喷射混凝土等边坡防护功能的同时，又恢复了因工程建设破坏了的生态环境，因此这一新兴的护坡技术一出现就受到了广泛的赞扬。植被护坡主要依靠坡面植物的地下

4、根系及地上茎叶钓作用护坡，其作用可概括为根系的力学效应和植被的水文效应两方面，植被护坡的机理如图1-1所示【ll。根系的力学效应分草本类植物根系和木本类植物根系两种，植被的水文效应包括降雨截留、消弱溅蚀和抑制地表径流，图中，点划线框内描述的植被功能主要用来控制坡面岩土的侵蚀，双虚线框内描述的植被功能主要用来提高边坡浅层岩土体的稳定性。考虑到植物对边坡具有的正负两方面作用，因此，虽然坡面植物具有同锚杆或桩相类似的功能，但不应该简单地把坡面植物的力学增强效果同锚杆或桩的加固效果类比。植物是活的生命体，它与自身

5、生活的环境(即根系分布范围内的岩土体)互相影响、互相作用，形成一个开放的系统，它具有自我发展、自我适应的特性。分析坡面植物对边坡浅层土体的稳定，应把有利因素及不利因素综合起来考虑。毋庸置疑的是，在大多数情况下，植被覆盖良好的边坡比裸露的边坡更稳定翻。华中科技大学硕士学位论文图1-1植被护坡机理框图植物与边坡土体的作用是相互的，植物通过力学效应及水文效应影响着边坡岩土体的稳定，但植物也离不开耐以生存的土体环境，为了正常的生育，植物需要从土体中获得所需的矿质养分和水分[31。1．2植被护坡的土壤学理论自然界的

6、土壤多种多样，无论农地、林地、草地和荒地的土壤均是由矿物质、有机质、水分、空气和生物等基本物质所组成【4l。土壤是由固、液、气三相物质组成的多相分散的复杂体系。固相物质由颗粒状的矿物质(含原生矿物和次生矿物)、有机物质(动植物残体及其衍生物、分泌物)和土壤生物(活的动物和微生物)组成。矿物质一般占土壤质量的95％以上，构成土壤的基本骨架。有机质占土壤质量的1％～5％，通常被吸附于矿物质的表面，形成有机——无机复合体，是土壤物质的精华。生物是土壤的分解者，起着活化土壤物质并释放有效养分的作用。液相物质是土壤

7、中的溶解有各种养分的水溶液，它提供2华中科技大学硕士学位论文给植物生长必需的水分，并直接进行养分的供给，而且，对于养分及水分的流动起着重要作用。气相物质是土壤中的空气。土壤的三相分布是指土壤中固、液、气三相物质的比例关系，它影响若土壤的肥力状况，从而影响植物的生长。对自然土壤，合理的三相分布应该是固相约占土壤总体积的1／2，液相和气相各占1／4左右。土壤有机质虽然含量很少，但对土壤肥力和植物生长起着重要作用：(1)供给植物养分，并提高其有效性土壤有机质几乎含有植物所需的各种营养元素，随着有机质的逐步矿化，

8、所含营养元素便陆续释放出来，供植物利用。(2)促进团粒结构形成，改善物理性质新鲜的腐殖质是形成团粒结构不可缺少的天然胶结剂。腐殖质胶体对土粒的粘结力介于粘粘与沙粒之间，增加土壤有机质含量，既有利于疏松粘土，又可改良沙土分散无结构状态。胡敏酸是～种暗褐色胶体，其钙盐不仅是水稳性团粒理想的胶结剂，还能加深土色，提高土温。(3)增强土壤保肥性与缓冲性土壤有机质不仅含有丰富的养分，而且由于腐殖质的阳离子代换量要比矿质胶体大几倍至几十倍