根系固土作用及植物护坡稳定性研究

作     者：宋庆丰 

作者单位：西南交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴光

授予年度：2008年

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 09[农学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0903[农学-农业资源与环境] 

主      题：植被护坡 直接剪切试验 稳定性分析 有限元分析 

摘      要：近年来,随着我国西部大开发战略的实施,在大量铁路、公路、水利水电等工程的项目的施工中,不可避免的开挖出大量工程边坡。对于这些工程边坡,除了采用必要的支挡措施保证边坡的稳定外,还应尽量对稳定的边坡绿色防护层的稳定性作进一步研究,以有效的恢复破坏了的自然环境。 植被护坡是利用植被含水固土的原理稳定岩土边坡,同时美化生态环境的一种新技术,是涉及岩土工程、恢复生态学、植物学、土壤肥料学等多学科于一体的综合工程技术。开展植被护坡技术的研究和应用具相当重大的意义。由于植被的根系有一定的影响范围,一般小于2m,因此植被护坡只能防护浅层不稳定的边坡。 论文的目的主要是通过对根系的力学研究和植物的水文效应的分析,来开发一种定量评价植被护坡机理的方法。研究对象主要是生长在斜坡上的草本植物和乔灌类植物。 首先,将边坡上的表层土视为根—土复合材料,草根可视为带预应力的三维加筋材料,使土体强度提高。在草的根系的力学研究中,通过室内直接剪切试验来定量分析土体的破坏规律。 然后,研究深根对边坡稳定性的影响,深根是指乔灌类植物的垂直根系,其穿过坡体浅层的松散风化层,锚固到深处较稳定的岩土层上,对边坡起到预应力锚杆的作用。 最后,利用有限元软件（PLAXIS）对边坡进行有限元分析。 本文的研究主要是为评价植被护坡对稳定边坡表层土体的加固效果,同时为植被护坡工程技术规范和标准的制定提供了试验和理论依据。