植被混凝土边坡泥沙侵蚀室内试验研究

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兵器装备工程学报
ｈｔｔｐ：／／ｓｃｂｇ．ｑｋｓ．ｃｑｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ／
ｒａｉｎｆａｌｌ，ａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｓｅｄｉｍｅｎｔａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｒａｉｎｆａｌｌｄｕｒａｔｉｏｎｃａｎｂｅｗｅｌｌｒｅｆｌｅｃｔｅｄｂｙ
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收稿日期：２０１８－１２－１８；修回日期：２０１９－０１－２０ 基金项目：国家自然科学基金项目（５１４０８６０３）；重庆市基础研究与前沿探索项目（ＣＳＴＣ２０１８ＪＣＹＪＡＸ０３７３）；重庆市自然 科学基金项目（ｃｓｔｃ２０１７ｓｈｍｓＡ０５８１）；重庆市国土资源和房屋管理局科技计划项目（ＫＪ２０１７０１９）；中建股份科 技研发项目（ＣＳＣＥＣ２０１７Ｚ２４） 作者简态防护研究，Ｅｍａｉｌ：４４３７４３８３２＠ｑｑ．ｃｏｍ。 通讯作者：赵尚毅（１９６９—），男，博士，副教授，主要从事岩土工程稳定性分析及其数值模拟等研究，Ｅｍａｉｌ：３６２８３１６２＠ ｑｑ．ｃｏｍ。
被混凝土边坡坡面侵蚀主要停留在层状面蚀阶段，局部区域存在细沟侵蚀；泥沙侵蚀累计量在降雨初期增加速度
快，用表达式 ｙ＝ａ＋ｂｌｎ（ｘ＋ｃ）很好反应泥沙侵蚀累积量与降雨历时的关系；泥沙侵蚀量随着降雨强度和坡率的增加
而增加，呈线性关系，临界坡度大于 ５３°。通过以试验结果，能够为工程作出一定的理论指导，同时发现植被混凝土
边坡在施工初期具备良好的抗雨水冲刷能力，是优秀的边坡生态防护技术手段。
关键词：植被混凝土；坡面侵蚀；泥沙侵蚀量；模型试验
本文引用格式：李灿，周海清，赵尚毅，等．植被混凝土边坡泥沙侵蚀室内试验研究［Ｊ］．兵器装备工程学报，２０１９，４０
（８）：２３１－２３６．
Ｃｉｔａｔｉｏｎｆｏｒｍａｔ：ＬＩＣａｎ，ＺＨＯＵＨａｉｑｉｎｇ，ＺＨＡＯＳｈａｎｇｙｉ，ｅｔａｌ．ＬａｂｏｒａｔｏｒｙＴｅｓｔＳｔｕｄｙｏｎＳｅｄｉｍｅｎｔＥｒｏｓｉｏｎｏｆＶｅｇｅｔａｔｉｏｎ
第 ４０卷 第 ８期
兵器装备工程学报
２０１９年 ８月
【基础理论与应用研究】
ｄｏｉ：１０．１１８０９／ｂｑｚｂｇｃｘｂ２０１９．０８．０４５
植被混凝土边坡泥沙侵蚀室内试验研究
李 灿１，周海清１，２，赵尚毅１，２，王庆鑫３，彭 岳３
（１．陆军勤务学院 军事设施系 岩土力学与地质环境保护重庆市重点实验室，重庆 ４０１３３１； ２．重庆科技学院，重庆 ４０１３１１；３．中建隧道建设有限公司，重庆 ４０１１４７）
ＣｏｎｃｒｅｔｅＳｌｏｐｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒｄｎａｎｃｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１９，４０（８）：２３１－２３６．
中图分类号：ＴＵ４２
文献标识码：Ａ
文章编号：２０９６－２３０４（２０１９）０８－０２３１－０６
ＬａｂｏｒａｔｏｒｙＴｅｓｔＳｔｕｄｙｏｎＳｅｄｉｍｅｎｔＥｒｏｓｉｏｎｏｆＶｅｇｅｔａｔｉｏｎＣｏｎｃｒｅｔｅＳｌｏｐｅ
摘要：开展了边坡模型室内冲刷试验，进行包括 １∶０．７５、１∶１和 １∶１．２５等 ３个不同边坡坡率，１．９、２．４和 ２．９Ｌ／ｍｉｎ
等 ３个不同降雨强度共计 ９组，在降雨历时 ６０ｍｉｎ下进行室内冲刷模拟试验；统计了每组试验的泥沙侵蚀量，分析
了坡面在雨水冲刷作用下的侵蚀过程、探讨了泥沙侵蚀量与降雨历时、降雨强度和坡率的关系。试验结果表明：植
３．ＣｈｉｎａＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴｕｎｎｅｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０１１４７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｈｅｉｎｄｏｏｒｓｃｏｕｒｉｎｇｔｅｓｔｏｆｔｈｅｓｌｏｐｅｍｏｄｅｌ．Ｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｌｏｐｅｒａｔｅｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ１∶０．７５，１∶１ａｎｄ１∶１．２５，ａｎｄｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒａｉｎｆａｌｌｉｎｔｅｎｓｉｔｉｅｓ，ｓｕｃｈａｓ１．９，２．４ａｎｄ ２．９Ｌ／ｍｉｎ，ｗｅｒｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄｉｎ９ｇｒｏｕｐｓ．Ｔｈｅｉｎｄｏｏｒｓｃｏｕｒｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｓｔｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｕｎｄｅｒｒａｉｎｆａｌｌ ｆｏｒ６０ｍｉｎ；ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔｅｒｏｓｉｏｎｉｎｅａｃｈｇｒｏｕｐｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄ；ｔｈｅｅｒｏｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｌｏｐｅｓｕｒｆａｃｅｕｎｄｅｒｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｆｒａｉｎｅｒｏｓｉｏｎｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ；ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｓｅｄｉｍｅｎｔ ｅｒｏｓｉｏｎａｎｄｒａｉｎｆａｌｌｄｕｒａｔｉｏｎ，ｒａｉｎｆａｌｌｉｎｔｅｎｓｉｔｙａｎｄｓｌｏｐｅｒａｔｅｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅ ｓｌｏｐｅｅｒｏｓｉｏｎｏｆｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｎｃｒｅｔｅｓｌｏｐｅｍａｉｎｌｙｓｔａｙｓｉｎｔｈｅｌａｙｅｒｅｄｓｕｒｆａｃｅｅｒｏｓｉｏｎｓｔａｇｅ，ａｎｄｔｈｅｒｅｉｓｒｉｌｌ ｅｒｏｓｉｏｎｉｎｔｈｅｌｏｃａｌａｒｅａ；ｔｈｅｃｕｍｕｌａｔｉｖｅａｍｏｕｎｔｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔｅｒｏｓｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｓｒａｐｉｄｌｙｉｎｔｈｅｅａｒｌｙｓｔａｇｅｏｆ
ｉｎｔｅｎｓｉｔｙａｎｄｓｌｏｐｅｒａｔｅ，ａｎｄｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｉｎｃｒｅａｓｅｉｓｌｉｎｅａｒ．Ｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｓｌｏｐｅｉｓｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎ５３°．Ｔｈｒｏｕｇｈ
ＬＩＣａｎ１，ＺＨＯＵＨａｉｑｉｎｇ１，２，ＺＨＡＯＳｈａｎｇｙｉ１，２，ＷＡＮＧＱｉｎｇｘｉｎ３，ＰＥＮＧＹｕｅ３
（１．ＡｒｍｙＬｏｇｉｓｔｉｃｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ＆ ＧｅｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０１３１１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０１３１１，Ｃｈｉｎａ；