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pp织物袋梯田筑坎稳定性试验与研究

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2014年第4期42卷 157-164页

作者：白振锋李光录李想张鹏鑫刘鹏高霞朱首军西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

【目的】针对陕南秦巴山区梯田垮坎严重，石坎、混凝土预制件坎等难以大面积推广的现状，探索pp织物袋筑坎的稳定性，为pp织物袋梯田田坎在不同高度、坡度和降雨强度等各因素组合影响下的构筑提供参考。【方法】以pp织物袋梯田筑坎作为... 详细信息

【目的】针对陕南秦巴山区梯田垮坎严重，石坎、混凝土预制件坎等难以大面积推广的现状，探索pp织物袋筑坎的稳定性，为pp织物袋梯田田坎在不同高度、坡度和降雨强度等各因素组合影响下的构筑提供参考。【方法】以pp织物袋梯田筑坎作为研究对象，坡度设置65°～70°和70°～75° 2个处理，每个处理分有连接扣和无连接扣共4个处理，并对各个处理的田坎设置坎高1.0，1.2，1.4 m。对各处理分别在雨前和雨后进行试验，测定抗剪强度、抗滑力、抗倾覆力和土压力，然后分析各个处理的田坎稳定性。【结果】强降雨后，随着土压力的增大，pp织物袋田坎剪切强度显著增加，抗倾覆稳定系数和抗滑稳定系数显著减小；增加连接扣后抗剪切作用明显；强降雨后，在无连接扣的条件下发生剪切破坏的可能性更大，主要集中在坎高1.2～1.4 m的第2、3层；在有连接扣的条件下，田坎的剪切破坏多发生在坎高1.2～1.4 m的第3层，而且坡度越大破坏发生的可能性越大；当pp织物袋田坎的坡度为65°～75°、坎高≥1.2 m时，强降雨后容易发生滑动破坏，但基本不会发生倾覆破坏。【结论】pp织物袋梯田田坎在坎高≤1.0 m、坎坡65°～75°时都是稳定的；在有连接扣的条件下，当坎高≥1.2 m、坎坡为65°～75°时，强降雨后更容易发生滑动破坏。

关键词： pp织物袋梯田田坎筑坎材料田坎稳定性陕南秦巴山区

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pp织物袋梯田筑坎破坏形式与稳定性分析

中国农业大学学报 2015年第2期20卷 201-206页

作者：李光录高霞刘馨西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 勉县水土保持工作站陕西勉县724200

为解决陕南秦巴山区梯田垮坎的实际问题,采用理论计算的方法,对pp织物袋不同筑坎型式的抗滑稳定性、抗倾覆稳定性和抗剪强度进行了分析,结果显示:1)单坎型pp织物袋梯田田坎,坎坡α≥75°时,坎高控制在1.6m以下;60°<α<75°时,坎高应控... 详细信息

为解决陕南秦巴山区梯田垮坎的实际问题,采用理论计算的方法,对pp织物袋不同筑坎型式的抗滑稳定性、抗倾覆稳定性和抗剪强度进行了分析,结果显示:1)单坎型pp织物袋梯田田坎,坎坡α≥75°时,坎高控制在1.6m以下;60°pp织物袋梯田田坎,坎坡α≥85°以上时,坎高应控制于1.8m以下;坎坡80°≤αpp织物袋梯田田坎,坎坡α≥85°以上时,坎高应控制在1.8m以下;坎坡α<85°时,坎高应以2m为宜。

关键词： pp织物袋梯田垮坎形式稳定性陕南秦巴山区

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pp织物袋对渗透破坏的影响

西北林学院学报 2018年第2期33卷 213-218,230页

作者：麻乐乐朱首军路东敏林成行韩峰西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨陵712100 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨陵712100

渗透破坏是淤地坝最常见的一种破坏方式,为探究pp织物袋对渗透破坏的影响,给病险坝的除险加固提供理论依据,模拟陕北靖边地区的筑坝土料(粉砂质壤土)在渗流作用下的渗透破坏现象及过程,并用pp织物袋装填原状土作为反滤体对比其对原土坝... 详细信息

渗透破坏是淤地坝最常见的一种破坏方式,为探究pp织物袋对渗透破坏的影响,给病险坝的除险加固提供理论依据,模拟陕北靖边地区的筑坝土料(粉砂质壤土)在渗流作用下的渗透破坏现象及过程,并用pp织物袋装填原状土作为反滤体对比其对原土坝渗透历时、浸润线的影响。结果表明,随着渗透破坏的发生,2个坝体内各个部位的水位高度逐渐增加到一定数值后达到稳定,即当前区域土体达到饱和,坝体内水位高度从坝前向坝后总体呈降低趋势;pp织物袋装填原状土作为反滤体不仅可以减缓坝体内各个部位水位升高的速率,而且可以降低最大水位高度,从而降低坝体浸润线,减缓渗透破坏现象的发生。

关键词：渗透破坏 pp织物袋浸润线

pp织物袋梯田筑坎技术在陕南秦巴山区的应用

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中国水土保持 2011年第11期 29-31页

作者：李光录柳诗众邓民兴刘利年张波高霞周茂玲西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 陕西省水土保持局陕西西安710004 陕西绿为生态科技公司陕西西安710054 洋县水土保持工作站陕西洋县723300

陕南秦巴山区是陕西省主要的农业生产区,坡耕地面积大,坡改梯任务艰巨。因受到土壤条件的限制,梯田垮坎现象极为严重。为解决这一问题,陕西省水土保持局多次组织专家调研和论证,选用pp织物袋作为梯田筑坎的替代材料。经黑山镇双庙示范... 详细信息

陕南秦巴山区是陕西省主要的农业生产区,坡耕地面积大,坡改梯任务艰巨。因受到土壤条件的限制,梯田垮坎现象极为严重。为解决这一问题,陕西省水土保持局多次组织专家调研和论证,选用pp织物袋作为梯田筑坎的替代材料。经黑山镇双庙示范点推广与应用,初步验证了pp织物袋用于梯田筑坎具有建设成本低、使用寿命长、易于施工和绿化、不易滑塌等优点。该材料不仅适用于陕南秦巴山区,而且可应用于陕北和其他石料短缺的地区。

关键词： pp织物袋坡改梯垮坎可行性应用前景秦巴山区陕南

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pp织物袋梯田筑坎型式及其稳定性分析

PP织物袋梯田筑坎型式及其稳定性分析

作者：高霞西北农林科技大学

学位级别：硕士

陕南地区是指陕西南部的地区，北靠秦岭、南倚巴山，汉江自西向东穿流而过，从西往东依次是汉中、安康、商洛三个地方，面积约7万km2，丘陵山地约占90%。坡改梯工程不仅是保证当地群众生活的温饱工程，也是陕南秦巴山区一项重要的水土... 详细信息

陕南地区是指陕西南部的地区，北靠秦岭、南倚巴山，汉江自西向东穿流而过，从西往东依次是汉中、安康、商洛三个地方，面积约7万km2，丘陵山地约占90%。坡改梯工程不仅是保证当地群众生活的温饱工程，也是陕南秦巴山区一项重要的水土保持措施。但是，由于自然因素（土壤粘粒含量高、雨多强度大、土壤遇水膨胀等）和修筑、开发利用中人为不合理的社会经济活动的影响，梯田田坎垮塌现象极为严重。为了解决垮坎问题，当地相关部门探索修筑了石坎梯田、混凝土预制件坎梯田、塑料编织袋坎梯田等，但因石料短缺、建设成本高、材料抗风化能力差等原因，没有得不到广泛普及和推广。经多方考察论证，引进了由聚丙烯、碳墨和抗紫外线成分复合而经工业纺织制成的布料，简称为pp织物袋，作为梯田筑坎的新材料。本文以pp织物袋梯田筑坎为研究对象，运用土力学、水土保持工程学等相关理论知识和梯田筑坎的相关技术规范，通过理论计算和模拟验证，对pp织物袋梯田筑坎结构和型式以及其稳定性进行分析。本文包括两大部分：一是理论计算pp织物袋梯田筑坎稳定性;二是实测分析pp织物袋梯田筑坎稳定性。其研究成果丰富和发展了pp织物袋梯田筑坎技术，对运用新材料pp织物袋作为梯田建设材料的推广与应用具有非常重要的意义。本文取得的主要研究成果如下：（1）作为梯田筑坎材料，经陕南秦巴山区易垮坎地区试验示范，pp织物袋具有抗老化、不降解、无毒、保水保土、耐酸碱、抗紫外线和便于绿化等特点，适宜在坡改梯工程中广泛使用。pp织物袋与联接扣交叠放置可以构成稳固三角结构，且为适用于不同土壤可采用单坎型、L坎型和反坡L坎型。（2）通过对单坎、L坎以及反坡L坎型这三种坎型的抗滑稳定系数、抗倾覆稳定系数和抗剪切强度的理论计算分析，得到以下主要结论：单坎型的pp织物袋田坎，坎坡θ≥75°时，坎高控制在1.6m以下;60o＜θ＜75°时，坎高应控制在1.8m以下;θ≤60o时，可以修筑2m坎高;L坎型的pp织物袋田坎θ≥75°时，坎高应控制于1.6m以下;θ＜75°时，可修筑2m坎高;反坡L坎型的pp织物袋田坎，坎坡θ≥85°以上时，坎高应控制在1.8m以下;坎坡θ＜85°时，坎高应以2m为宜。（3）pp织物袋筑坎土压力野外实测的研究表明，从下向上修梯，表土逐台下移建设的梯田，土压力值沿土层深度呈线性分布，其值随田坎土层深度的增加而增大。同时，研究显示暴雨、连阴雨是土压力值突增的最大原因，是导致pp织物袋筑坎垮坎的直接原因，而陕南膨胀土性是筑坎垮坎的间接原因。（4）坎高1m～1.4m，坎坡65°～75°的单坎型田坎，其各项稳定性指标实测结果显示，在无强降雨时，坎高1m～1.4m，坎坡65°～75°各项稳定系数均满足要求，不会产生破坏;在模拟强降雨后，坎高1m，坎坡65°～75°田坎，其各项稳定系数均满足要求不会发生破坏，而坎高1.2m、坡度65°～75°时，其抗倾覆稳定系数满足要求，抗剪切强度及抗滑系数出现不满足的情况，可能发生剪切破坏或滑塌破坏。

关键词： pp织物袋梯田田坎稳定性陕南秦巴山区

pp织物袋在陕北淤地坝渗透破坏治理中的试验研究

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PP织物袋在陕北淤地坝渗透破坏治理中的试验研究

作者：麻乐乐西北农林科技大学

学位级别：硕士

淤地坝是小流域综合治理的重要水保工程措施之一,既可以增加耕地面积、提高农业生产力,又可以防止水土流失。上世纪70到80年代由于当地砂石料缺乏,建设经费不足,陕北靖边、定边地区所建淤地坝绝大多数未布设反滤材料,导致淤地坝产生渗... 详细信息

淤地坝是小流域综合治理的重要水保工程措施之一,既可以增加耕地面积、提高农业生产力,又可以防止水土流失。上世纪70到80年代由于当地砂石料缺乏,建设经费不足,陕北靖边、定边地区所建淤地坝绝大多数未布设反滤材料,导致淤地坝产生渗透破坏而成为病险坝,这一问题目前一直未得到很好地解决,给当地淤地坝工程带来严重的安全隐患。坝后渗透破坏已成为制约当地淤地坝建设的一个重要问题。论文以陕西省榆林市靖边县高家沟乡淤地坝的筑坝土料粉砂质壤土为研究对象,通过室外模拟原淤地坝在渗流作用下的渗透破坏现象及过程,并用pp织物袋装填原状土作为反滤体对比其对渗透历时和浸润线的影响。对渗透破坏之后的坝体土样用扫描电子显微镜研究坝体土样的微观结构和孔隙特征,用马尔文激光粒度仪分析渗透破坏过程中的渗流泥沙颗粒级配,分析pp织物袋对渗透破坏的防治效果,为陕北靖定地区产生渗透破坏的淤地坝进行除险加固提供理论依据和技术支持,该项研究具有重要的工程实践意义。本论文的主要结论有:(1)筑坝土料的常规土工试验结论试验分析结果表明,该筑坝土料属于中粉质壤土,土样类别为低液限黏土。土料粒径分布不均匀,不均匀系数CU=6.12,CC=0.90,不能同时满足CU>5及CC=1的条件,因此属于不良级配的土样,土壤较大土粒间的孔隙在渗流的作用下可被较小土粒较容易通过而造成渗透破坏。(2)pp织物袋的基本性质测定试验结论试验分析结果表明,pp织物袋一方面可以更好地与砂性土结合,并保证整个袋体的稳定性,另一方面,它抗拉伸和抗撕裂程度大,再加之袋体半身孔径较小,水流易通过,而土壤较大颗粒不易通过,所以pp织物袋适合作为淤地坝坝后防止渗透破坏的反滤材料。(3)坝后渗透破坏模拟试验结论1)随着渗透破坏的发生,两个模拟坝坝体内各个部位的水位高度逐渐增加到一定数值后达到稳定,即当前区域土体达到饱和,坝体内水位高度从坝前向坝后总体呈降低趋势。2)由于pp织物袋袋体孔径只容许水流和小颗粒土壤通过,因此pp织物袋装填原状土作为反滤体在防治渗透破坏时,可以减缓坝体内各个部位水位升高的速率并降低最大水位高度,使得坝体相对较难发生渗透破坏。另一方面,可以将坝体内多余水分排出,降低坝体浸润线,减缓渗透破坏的发生。3)坝体的渗透破坏过程大体可以分为:坝坡下游表层浸湿阶段、渗透破坏的发生发展阶段和渗透破坏阶段三个阶段。并且两个模拟坝的渗透破坏过程和现象相似,但是pp织物袋装填原状土作为反滤体的淤地坝渗透破坏发生的三个阶段的开始发生时间都要比原土坝晚且渗流泥沙量要比原土坝小,说明pp织物袋虽不能真正地解决发生破坏的问题,但在一定程度上可以减缓渗透破坏的发生时间和破坏规模。4)两个模拟坝的渗流量随着渗透破坏的发生均呈现线性增长的趋势,并且越往后增长的幅度越大,即先缓慢增加后显著增加,最后趋于稳定,直至坝体被完全破坏;pp织物袋作为反滤体的淤地坝要比原淤地坝的渗透破坏历时要长;原淤地坝的渗流效果远差于pp织物袋装填原状土作反滤体的淤地坝的渗流效果。(4)渗透破坏试样微观研究结论1)处于坝体浸润线以下的土样的孔隙率和孔隙平均直径都要比原土料和坝体其他部位土样大,颗粒平均直径都要比原土料和坝体其他部位土样小,而孔隙圆度和粒径圆度的变化规律不明显。处于坝体最底部的土样从坝前向坝后孔隙率依次减小,且pp织物袋作反滤体的淤地坝土样的孔隙率的增大程度不及原淤地坝。2)原筑坝土料和两个模拟坝的渗流泥沙颗粒分布区间主要为20μm-100μm,原淤地坝渗透破坏过程中通过颗粒的重新分布,土体细小颗粒和部分骨架大颗粒较易流失。而pp织物袋一方面起到了防止土体较大颗粒流失的作用,在一定程度上保证了坝体的稳定性。

关键词： pp织物袋土壤颗粒渗透破坏浸润线

陕南秦巴山区pp织物袋梯田筑坎土压力分布研究

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水土保持通报 2013年第6期33卷 37-41页

作者：高霞李光录王新功西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 陕西省千阳县水土保持工作站陕西千阳721100

以pp织物袋梯田田坎为研究对象,通过人工降雨及弦式土压力盒实测田坎土压力相结合的方法,分析了陕南秦巴山区pp织物袋梯田筑坎土的压力分布,进而探究了导致田坎产生滑塌、鼓肚等破坏形式的原因。研究结果表明,对于不同工况修筑的梯田,... 详细信息

以pp织物袋梯田田坎为研究对象,通过人工降雨及弦式土压力盒实测田坎土压力相结合的方法,分析了陕南秦巴山区pp织物袋梯田筑坎土的压力分布,进而探究了导致田坎产生滑塌、鼓肚等破坏形式的原因。研究结果表明,对于不同工况修筑的梯田,其田坎土压力分布曲线呈现出不同的形式。暴雨和连阴雨是导致pp织物袋梯田垮坎的关键性因素。

关键词： pp织物袋梯田田坎人工降雨土压力

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pp织物袋梯田筑坎示范工程初探

陕西水利 2011年第3期 80-81页

作者：刘平印商洛市商州区水利队陕西商洛726000

pp织物袋(聚丙烯复合材料织物袋)是一种抗紫外线、耐风化、无化学污染的新型复合材料,通过几年来在陕西商州黑山镇的示范工程应用,发现织物袋在梯田筑坎中的使用具有良好的保土、保水、保肥和经济效益,且施工方法简单易行,也有利于环境... 详细信息

pp织物袋(聚丙烯复合材料织物袋)是一种抗紫外线、耐风化、无化学污染的新型复合材料,通过几年来在陕西商州黑山镇的示范工程应用,发现织物袋在梯田筑坎中的使用具有良好的保土、保水、保肥和经济效益,且施工方法简单易行,也有利于环境保护,值得在生产实践中大力推广。

关键词： pp织物袋梯田筑坎效益分析

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pp织物袋梯田效益研究

中国水土保持 2015年第8期 70-72,77页

作者：李光录刘利年张腾杨娟魏舟西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 陕西省水土保持局陕西西安710004

pp织物袋梯田是陕南秦巴山区一项新的水土保持工程措施。通过定点观测试验,分析和比较了pp织物袋梯田的蓄水保土能力和经济、社会效益,结果表明:pp织物袋梯田与坡耕地比较,能有效提高土壤含水量和养分含量,调水保土、增产增收效益显著;... 详细信息

pp织物袋梯田是陕南秦巴山区一项新的水土保持工程措施。通过定点观测试验,分析和比较了pp织物袋梯田的蓄水保土能力和经济、社会效益,结果表明:pp织物袋梯田与坡耕地比较,能有效提高土壤含水量和养分含量,调水保土、增产增收效益显著;与土坎和石坎梯田相比土壤含水量和养分含量差异不大,但节约投资效益明显。因此,pp织物袋梯田为该区低成本高效益梯田建设和发展提供了一种新的技术途径。

关键词： pp织物袋梯田效益秦巴山区