林草混交根土復(fù)合體力學(xué)特性研究.pdf

1、E x p e r i m e n t a l S t u d yo n t h eM e c h a n i c a lP r o p e r t i e so f R o o t —s o i lC o m p l e x W h i c h i sM i x e d w i t h F o r e s ta n dG r a s sb yT I A N Q i n g q i n gA t h e s i ss u b m i t

2、 t e d i n p a r t i a ls a t i s f a c t i o no f t h eR e q u i r e m e n t sf o rt h ed e g r e eo fM a s t e r o f e n g i n e e r i n gC i v i le n g i n e e r i n gC e n t r a lS o u t h U n i v e r s i t yo f F o

3、r e s t r ya n dT e c h n o l o g y4 9 8 S h a o s h a nS o u t h R o a d ，T i a n x i nD i s t r i c tC h a n g s h a H u n a n 4 10 0 0 4 ，P ．R ．C H I N AS u p e r v i s o rP r o f e s s o r X I A O H o n g b i nM a y

4、，2 0 1 4摘 要邊坡的失穩(wěn)破壞是一種常見(jiàn)的、多發(fā)的自然地質(zhì)災(zāi)害。我國(guó)南方多為丘陵地帶，近2 0 年來(lái)，高速公路、高速鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)迅速發(fā)展，導(dǎo)致大量的路基邊坡發(fā)生邊坡失穩(wěn)破壞。傳統(tǒng)剛性邊坡防護(hù)雖能大幅提高邊坡穩(wěn)定性，但造價(jià)高且嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，而采用廉價(jià)的植被恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡日益受到高度重視。種植草皮或根系較淺的植物等早期生態(tài)護(hù)坡方式只適于水土保持和淺層土體的防護(hù)，對(duì)于破裂面較大、較深的邊坡效果不明顯。采用工程技術(shù)和林草一

5、體化的生態(tài)技術(shù)相結(jié)合的防護(hù)方法，在邊坡上種植合適的灌木和草本植物，既可防護(hù)和控制表層滑坡，又可以對(duì)深層起到“植物土釘”的錨固作用。它不但可以提高坡體的整體穩(wěn)定性，還可以消除噪音、改善公路周邊的光、熱環(huán)境和生態(tài)環(huán)境。因此，研究林草一體化高穩(wěn)定性生態(tài)護(hù)坡技術(shù)，將邊坡防護(hù)工程和生態(tài)效應(yīng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，具有重要理論價(jià)值和工程意義。本文基于國(guó)內(nèi)外生態(tài)邊坡相關(guān)理論和先進(jìn)技術(shù)，依托國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“高強(qiáng)度林草混交根系成型機(jī)理與邊坡根系土體加固機(jī)制研

6、究”( 項(xiàng)目編號(hào)：3 1 2 7 0 6 7 1 ) 、國(guó)家林業(yè)局9 4 8 項(xiàng)目“林草一體化高穩(wěn)定性生態(tài)護(hù)坡技術(shù)引進(jìn)”( 項(xiàng)目編號(hào)：2 0 1 2 ．4 ．7 6 ) 、湖南省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“植物防護(hù)邊坡力學(xué)特性研究”( 項(xiàng)目編號(hào)：1 2 J J 5 0 1 5 ) 、以及中南林業(yè)科技大學(xué)“研究生科技創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目”( 項(xiàng)目號(hào)：C X 2 0 1 2 8 2 4 ) 等開(kāi)展相關(guān)研究。通過(guò)試驗(yàn)研究和理論分析，探討了林草混交根土復(fù)

7、合體的力學(xué)特性，研究工作的主要內(nèi)容和取得的創(chuàng)新成果如下。研究工作的主要內(nèi)容：1 、設(shè)計(jì)了不同的植株密度和邊坡坡度，在室外模型箱內(nèi)種植了草本植物香根草和灌木植物小葉女貞。2 、通過(guò)一年的培育后，對(duì)不同含根量、不同含根比和不同含水量等條件下的香根草和小葉女貞混交根系根土復(fù)合體進(jìn)行了直剪試驗(yàn)，探索了在不同情況下混交根系根土復(fù)合體的抗剪強(qiáng)度規(guī)律。3 、對(duì)林草混交根系根土復(fù)合體進(jìn)行了三軸剪切試驗(yàn)，進(jìn)一步分析了混交根系根土復(fù)合體的抗剪強(qiáng)度特性。4