高速公路生态防护根系固坡的力学试验研究
高速公路不同植物防护边坡根土复合体抗剪能力研究
高速公路不同植物防护边坡根土复合体抗剪能力研究刘治兴;杨建英;杨阳;许泽宁;马亚云;黄琴焕【摘要】With the slope of the first section at Yuexi part of Yuexi-Wuhan Expressway as the research object, the home-made direct shear apparatus was used to conduct in-situ measurement of the anti-shearing strength of plain soil and root-soil composite under the growing periods of 61, 95 and 125 days respectively, at the same time, physical model prediction has also been done, and in this way, quantitative evaluation of the time effects of soil reinforcement by the plant root system. The test shows that, (1) Under different growing periods, the plant root systems could all significantly increase the anti-shearing strength slope topsoil, and the enhancement presented a positive correlation with the growth time of plants. Among them, the root system with a growing period of 120 days had the biggest increase in its anti-shearing strength, with an enhancement of 5.21 kPa. (2) During the shear failure process of soil mass, the root system can effectively improve the performance of resistance to deformation of slope surface. The plain soil sample reached the peak value of shear strength with a displacement of around 18 mm, and for the root-soil composite, this number was 19~40 mm; in addition, the average residual shear strength of root-soil composite is 2.68 times of that of plain soil. (3) By comparing the field measured value with the value calculated with Wu Model, Wu Model overestimated the increase of soil’s shear strength by the root systems. For this issue, related scholars have proposed a reductionfactor of 0.4 or 0.56, but it still fails to be consistent with the measured value. Through calculation, a correction factor of 0.47 was introduced, and the accuracy of model prediction has increased by 6.92%, which can help more accurately evaluate the slope stabilization effects by the plant root system.%为定量评价植物根系固土的时间效应，以岳武高速公路岳西第一标段公路边坡为对象，应用自制的直剪仪对素土及植物生长期61、95、125 d的根土复合体抗剪强度进行现场测定和物理模型预测。
高速公路“原生态”立体固坡的应用研究
ｌ 引言
在 高速 公路为 经济建设 带来 巨大 社会效益和 经济利 益
的 同 时 ， 高 速 公 路 的 建 设 扰 动 了 建 设 地 带 的生 态 平 衡 ， 改
工程 和路 堑会导致地 下水位 下降 ；路 堤会使地 下水 上游水 位抬 高，下游 水位下 降。
２ ４破坏 重要 的生态系统 ．
２ ２水 土流失 的影响 ．
施 工 破 坏 公 路 用 地 范 围 内 的 地 表 植 被 ，产 生 新 的裸 露
存在 重形式 、轻综 合生态功 能的倾 向，有些绿 地基本 上 以
种草 为主 ，点缀少 量乔木 。这种 疏林草地 创造开 阔绿 在
态系统 、热带 雨淋生态 系统 、原始森林 生态系统 、 自然保
护区等 。
２ ５破坏原地 形地貌 ．
路基 开挖 或堆 填，会 改变 局部地 貌 ，产 生许 多不稳 定 因素 ，在 地 质 构造 脆弱 地 带 易 引起 崩塌 、滑 坡等 地质 灾 害 ，在石灰岩地 区易引起岩 溶塌陷等灾 害 。
２ 高速 公路旋工对 生态环境 的影响
２ １野 生植物、 动物 及其栖息 地的Байду номын сангаас响 ．
工程 可能对 森林 、草地 、湿地 、荒漠 等产生一 定程度 的破坏 ；施工期 还将干扰 公路沿 线野生动 物的正常 活动和 对某些珍稀濒 危动植物产 生一定伤 害。
绿化树 种 ，所 用树种单 调 ，结 构简单 、绿色量 少、林相 大
一
些观 点 。
关键词 ：高速公路 ；原生态 ；立体 固坡
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａｃ ｏ ｄｉｇｔ ｎ ｌｓｓｏ ｅｉｆ ｎ ｅｏ ｉｈ ｙｃ ｎｓｒ ｃｉ ｎｏ ｃ ｌｇｃ ｌ ｙ ｔ ｍ， ｏ ｅｐ ｒｐ ｃ ｉｅ ｃ ｒ ｎ ｏｔ ａ ａｙ ｉ ｆ ｈ ｌ ｈｅ ｔ ｎ ｕｅ ｃ ｆ ｇ ｗａ ｏ ｔｕ ｔｏ ｎ ｔ ｅ ｏｏ ｉａ ｓｅ ｓ ｍ ｅ ｓ ｅ ｔｖ ｓ ｈ ｈｅ ｓ
高速公路边坡生态防护与加固研究分析
高速公路边坡生态防护与加固研究分析一、前言那么为什么我们要关注高速公路边坡的生态防护与加固呢？原因很简单，因为随着城市化的发展，越来越多的人选择自驾出行，而高速公路作为连接城市的重要通道，其安全稳定显得尤为重要。
此外我们还要考虑到环境保护的问题，毕竟我们都是地球的一份子，我们有责任保护好我们赖以生存的环境。
1.1 研究背景和意义随着社会的发展和经济的繁荣，人们对于出行的需求越来越高，高速公路作为重要的交通工具，其建设和发展也日益受到重视。
然而在高速公路建设过程中，边坡的生态防护与加固问题逐渐凸显出来。
这是因为边坡不仅要承受大量的车辆荷载，还要防止水土流失、滑坡等自然灾害的发生。
因此研究高速公路边坡生态防护与加固技术具有重要的现实意义。
首先高速公路边坡生态防护与加固技术可以有效地保护生态环境。
在高速公路建设过程中，如果不对边坡进行生态防护和加固处理，将会对周边的生态环境造成严重破坏。
例如过度开采土地资源、破坏植被等行为会导致土壤侵蚀、水源减少等问题，进而影响到生态系统的平衡。
因此研究高速公路边坡生态防护与加固技术有助于实现经济发展与生态环境保护的双赢。
其次高速公路边坡生态防护与加固技术可以提高道路的安全性和稳定性。
边坡作为高速公路的重要组成部分，其稳定性直接关系到道路的通行安全。
通过对边坡进行科学的生态防护和加固处理，可以提高边坡的抗倾覆能力、抗滑移能力等，从而降低道路交通事故的发生率。
此外生态防护和加固技术还可以减少因自然灾害(如滑坡、泥石流等)导致的道路损毁，为道路的长期使用提供保障。
高速公路边坡生态防护与加固技术可以促进地区经济的发展，随着人们对出行方式的需求不断提高，高速公路的建设已经成为许多地区加快发展的重要途径。
而高速公路边坡生态防护与加固技术的研究和应用，不仅可以提高道路的质量和安全性，还可以吸引更多的投资和游客，带动地区的旅游、交通等相关产业的发展，从而实现地区经济的持续增长。
1.2 国内外研究现状虽然国外在高速公路边坡生态防护与加固方面的研究较为成熟，但我们国内的研究也取得了一定的突破。
生态护坡根系纤维土强度和变形特性实验研究
摘要： 研究 目的 ： 目前在土坡工程防护设计 中， 被防护土坡一 般还仅局 限于 园林工 程师 的活 动范畴 。然 而 ， 植
在提倡环 境保 护的今天 ， 利用根 系发达的植 被 ， 园林工艺 学和土力 学与环境 岩土工程技 术结合到一起 应用 把
到实践中去 ， 以很好地 实现 硬化 和绿化的和谐统一 。为此 开展植被护坡 的根 系固土实验研 究 ， 可 借鉴纤 维加
４ ３ Ｃ ｉａ ２． ｉｈ ａ ｎｖｒｉ ， ｈ ｎ ｄ ， ｉｈ ａ １０ ５ Ｃ ｉａ ０ ， ｈｎ ； Ｓｃ ｕｎ Ｕ ｉｅｓｙ Ｃ ｅｇ ｕ Ｓｃ ｕｎ６ ０ ６ ， ｈｎ ） １３ １ ｔ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｒｅ ｅ ｃ ｓ ｒ ｃ ： ｓ ａｒ ｈ ｐｕｒ ｓ ｓ：Ｉ ｈｅ ｓｏ ｅ ｐ ｏｅ ｔｏ ｅ ｉｎ ａ ｄ ｃ ｎ ｔ ｃｉ ｎ，ｔ ｅ ｖ ｇ ｔｔｖ ｒ ｔ ｃｉ ｎ ｓｏ ｅ ｓ ｓｉ ｐｏ ｅ ｎ ｔ ｌｐ ｒ ｔ ｃｉ ｎ ｄ ｓｇ ｎ ｏ ｓｒ ｔｏ ｕ ｈ ｅ ｅａｉ ｅ ｐ ｏｅ ｔｏ ｌｐ ｓ ｉ ｔ ｌ ｌ ｃ ｎ ｉ ｒ ｄ ａ ｈ ｏ ｔｎ ｃｉｉｉ ｓｏ ｈｅｌ ｎ ｓ ａ ｅ ｅ ｇｎｅ ｒ ．Ｈｏ ｖ ｒ ｆｓ ｍｅｐｌｎ ｓｗｉ ｔｏ ｇ ａ ｄ ｌｎ ｏ ｔｓ ｓｅ ｏ ｓｄｅ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｕ ｉ ｅ ａ ｔｖｔｅ ｆｔ ａ ｄ ｃ ｐ ｎ ｉ ｅ ｓ ｗｅ ｅ ，ｉ ｏ ａ ｔ ｔ ｓｒ ｎ ｎ ｏ ｇ ｒ ｏ ｙ ｔ ｍ ｈ ａ ｅ ｕ ｅ ｏ ｈ ｌｐ ｔｂｉ ｚ ｔｏ ｌｎ ｔ ｈｅ ｓ ｉ ｍｅ ｈ ｎｉｓ ａ ｄ ｔ ｅ ｔ ｃ ｎｏｏ ｙ ｏ ｈ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔｌｇ ｏ ｅ ｈ ｃ ｌ ｒ ｓ ｄ ｆ ｒｔ ｅ ｓｏ ｅ ｓａ ｌ ａｉ ｎ ａｏ ｇ ｗｉ ｔ ｏ ｌ ｉ ｈ ｃ ａ ｃ ｎ ｈ ｅ ｈ ｌ ｇ ｆ ｔ ｅ ｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ａ ｅ ｔｃ ｎｉａ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉｇ，ｔ ｅ ｇ ｏ ｏ ｒ ｉ ａ ｉｎ ｂ ｔ ｅ ａ ａ ｄ ｎｉ ｇ ａ ｄ ｌ ｎ ｒ ｅ ａ ｅ ｒ ａｉｅ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｈ ｏ ｄ ｃ ｏ ｄ ｎ ｔｏ ｅｗｅ ｎ ｌｎｄ ｈ ｒ ｅ ｎ ｎ ａ ｄ ｇ ｅ ｎ ｃ ｎ ｂ ｅ ｌｚ ｄ．Ｓ ｔｉ ｃ ｓ ａ ｙ ｔ ｏ ｔ ｏ ｉ ｓｎｅ ｅ ｓ ｒ ｏ ｄ ｈｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｌｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｔｅ ｒ ｏ ｙ ｔ ｍ ｆｔ ｅ ｐ ａ ｔ ｒｔ ｅ ｓ ｉ ｃ ｎ ｅ ｖ ｔｏ ａ ｅ ｎ ｌａ ｎ ｎ ｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｔ ｏ ｇ ｔ ｎ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｈ ｏ ｔｓ ｓｅ ｏ ｈ ｌ ｎ ｓｆ ｈ ｏｌ ｏ ｓ ｒ ａｉ ｎ ｂ ｓ ｄ ｏ ｅ ｒ ｉ ｇ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｈ ｕ ｈｓ ｏ ｏ
高速公路边坡生态防护的研究
坪可减 少噪音 ２ Ｂ ｄ 。特 别对于 覆盖 植被 的路 堑边 坡 ， 当于 隔断 相 平 —ｄ 。 预 应 力 的三维 加筋 材 料 ， 增强 了土 体 的强 度 ； 有锚 固作用 的 深 视 线的声屏 障 ， 均声障衰 减量达 ５ ７ Ｂ 具 结语 根在 边坡 防护 中起到 预应 力锚杆 作用 。 这是 因为 植物 的垂直 根 系 边坡 和路面 是反应 公路修 建质 量 的两 面镜 子 ， 着人们 观念 随 穿过 坡体 浅层 的松散风 化带 ，锚 固到 深处较 稳定 的岩 土层上 。 从
栽植的树 木可 以消除风 能 。 防止风 沙危 害。 ４３生态功 能 ．
植物 群落 可 以成 为 生物的栖 息地 ， 逐渐 恢复 因为坡 体开 挖 能 而 遭到破 坏 的生物链 ， 已经破 坏 的生态 环境 得到 最大程 度上 的 使 恢 复 ， 而有效 降低 公路建 设对 生物 多样 性 的影响 。植物 对颗粒 从 污染具 有 吸滞和 阻挡 作用 ，能使空 气 中的 部分 颗粒物 沉降 下来 。 草坪 的滞 留尘埃 的能 力比裸 露土地 大 ７ 倍 ，植 物能 吸收 多种污 ０ 染物质 ， Ｃ Ｎ Ｈ 、Ｏ 等大气 中的粉 尘 。植物的吸收 作用会 如 Ｏ、 Ｈ、 Ｓ Ｓ 有效 的减 弱交通噪 音 ，据 北京 园林科 学研 究所 测定 ，０ 宽 的草 ２ｍ
变动 。本 文 简述 了边 坡破 坏 失稳 的诱 因 ， 细致 的 阐明 了生 态 较
高速公 路 的建设与 自然 环境 密切相 关 ，其 建设 是带状 工 程 ， ４１ ． 边坡防 护
【 摘
要】 高速公路 的建设对边坡原有的形态产生大幅度
涉及 面广可 能损坏原有 的水土保 持设施 ［】 建设初期 由于大量 边 １。 坡 的开挖和 填方形 成 了面积 巨大的裸 露边 坡 ， 同时对 区域 内原 有 的动植 物群 落破坏 非常严 重 。 易发 生水 土流 失和生 物 多样性 减 极 少。与之而 来来 的坡面土壤侵 蚀 、 土流失 、 坍塌 、 水 山体 滑坡 、 流 河 阻塞 、 水污 染等灾 害 ， 严重 影响道路安 全和水 土资源 的保 护。高速 公 路建设 过程 中所造成 的 生态 问题 ， 其是裸 露 的边坡 靠 自身恢 尤 复难度较 大 ． 峭的岩 石边坡 往往 留下 永久 的伤痕 。 因此在 高速 陡 公 路防护设 计 中应积极 应 用生态防 护手 段 。 边坡 与生 态环境 协 使
公路边坡植物根系固土的力学分析研究
和微 观力学 的方法 ， 植 物根 系和 土 壤 的力 学 作 对
用模 型进行探 索 。
１ １ 微 观 力 学 模 型 ．
在研究分 析 根 土 复合 体 微 观 力学 模 型 时 ， 虽
然 将其 视 为一种 复合 材 料 ， 同 时微 观 力学 也 将 但
图 ２ 矩 阵 分 析 模 型
Ｅ 一 Ｅ （ 一Ｖｆ ＋Ｅｆ １ ）
（） １
的平均抗 拉 强度 可 以定 义 为
、 ｒｎ ，
． ．
式 中 ： １ Ｖ 分 别 为根 系 、 Ｖ、 一 土壤 的体 积 分 数 ；
Ｅ 、 Ｅ 分别 为 复合体 、 壤 、 系 的弹性模 量 。 Ｅ 、 ｆ 土 根
由式 （ ） １ 可知 ， 当根 系 弹性 模 量 Ｅ 大 于 土壤 ｆ 式 中：
术， 生态 护坡 通过 植 物根 系与 土 壤 的相 互 作 用 来 实现［ ， ２ 因此 ， 入研究 植 物根 系加 固边坡 的力 学 ］ 深 效 应是该技术 得 以进一 步发 展 的基 础 。
１ 植 物 根 系 固坡 的 加 笳 作 用 机 理
确 定复合 体 的弹 性 模 量 、 泊松 比和 剪 切模 量 等工 程常数 。限于篇 幅 ， 以纵 向 弹性 模 量 为例 说 明 仅
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总第 ２ ６ ２ 期 ２Ｏ 年 第 ｌ Ｏ８ 期
交
通
科
技
Ｔｒ ｎ ｐ ｒ ａ ｉ ｎ Ｓ ｉ ｎ ｅ＆ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｓ ｏ ｔ ｔ ｃｅ ｃ ｏ ｃ ｎ ｌｇ
Ｓｅ ｉ ｌＮ ｏ ２２ ｒａ ． ６ Ｎ Ｏ ｂ． ００ ．１ Ｆｅ ２ ８
着 边 坡 防 护 的 发 展 方 向 。文 中研 究 了 植 物 根 系 固 坡 的作 用 机 理 以及 根 系 对 土 体 抗 剪 强 度 的影 响 作 用 ， 行 了植 物 根 系 固坡 的数 值 模 拟 分 析 ， 提 出 了植 物 根 系 固坡 技 术 研 究 领 域 存 在 的 问题 和 进 并
高铁路基边坡生态防护实验方案
高铁路基边坡生态防护实验方案一、场地概况实验场地为31m长高铁路基边坡，根据试验目的与要求，将实验场地划分为9部分，每块之间留有0.5m的空隙。
每块实验场地的采用不同的布置方案，具体见表1。
表1 实验场地的划分及布置方案二、基质土的配比改良种植土的基质包含复合肥、秸秆、保水剂三部分1.复合肥(1) 氮肥能够促使茎，叶生长茂盛，叶色浓绿；钾肥能够增强病虫害和提高抗倒伏能力，促进糖分和淀粉的生成；磷肥能够促使作物根系发达，增强抗寒抗旱能力。
(2) 一般养护水平的草坪年施氮量8g/m2左右。
磷施肥量一般养护水平草坪4.5g/m2。
(3) 三者的比例一般为10:6:4或10:5:5为宜，为避免施肥后立即产生不适当的刺激作用；并保证养分源源不断供给草坪，至少有一半的氮应是缓效氮。
2.秸秆(1) 秸秆还田对于土壤物理性状的影响：一是增加表层土壤的湿度，提高土壤保水能力；二是有机物增加加深了土壤颜色，产生增温效益。
(2) 秸秆还田对土壤化学性状的影响：秸秆中的有机物质分解矿化，可以改变土壤的化学性状，大大提高土壤中的有机质和氮元素的含量，既可以节省化肥成本，又达到了施肥的效果。
(3) 秸秆与微生物：秸秆在土壤中被微生物腐解以后产生的腐殖质可以提高土壤的粘结性，改善通透性，给作物更加适宜的生长环境。
3.保水剂(1) 由于京雄高铁段属于温带大陆性季风气候，年均降雨量454.4mm，降雨量不足，而且所需植被种植密度大，因此考虑加入保水剂。
(2) 保水剂是一种无毒无害的功能性高分子化学材料，它遇水可反复吸收膨胀数倍。
保水剂可将偶然降雨迅速地吸收而膨胀成凝胶将水分贮藏起来，干旱时缓释给植物的根系，当保水剂全部吸水膨胀后,可以供应草坪持续干旱一天的生长需要。
(3) 用量：保水剂用量一般取30到50g/m2。
4.材料配比按20cm厚的土壤基质来计算：取氮肥80g/m2，磷、钾各40g/m2，复合肥共160g/m2，秸秆500g/m2，保水剂40g/m2。
高速公路边坡生态防护研究综述_芦建国
1. 1 生态防护的概念 生态护坡所涉及的范围很广, 但形成一门学科, 还
是近十几年的事, 目前国内外对其还没有明确的定义, 英文有称 Biot echnique, Bio engineering, 也有称 Veget at ion 或 Reveget atio n 等, 国内也有植物固坡、坡面生 态工程之称, 国外一般把生态护坡定义为: 用活的植 物, 单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物 材料相结合, 以减轻坡面的不稳定性和侵蚀 。但绝大 多数人认为生态护坡就是在坡上种植植物, 通过人为 的措施, 使植物 迅速覆 盖坡 面, 涵养水 源, 防止 水土 流失。
主要适用于坡率为 1 1. 25~ 1 1. 5 的 稳定边 坡。工艺 简单, 操作方便, 施工速度快, 固土性 能优良, 消能 作用明 显, 经济可行
藤蔓植物
通过栽植攀缘性和垂吊性植 物, 来 遮蔽硬 质岩陡坡 和挡 土墙、锚锭板墙等圬工砌体, 达到美化环境的目的
有一定自然土壤的较缓边坡。施 工简单, 抑制 水土流 失, 护坡效果较好
第28卷 第5期 2 008年1 0月
中外 公 路
29
文章编号: 1671- 2579( 2008) 05- 0029- 04
高速公路边坡生态防护研究综述
芦建国, 于冬梅
( 南京林业大学, 江苏 南京 210037)
摘 要: 概述了 高速公路边坡生态防护的概念、内涵, 总结了高速公路 边坡 18 种生态防 护形式及其施工工艺、使用范围和优缺点, 并论述了国内外高速 公路生态护坡研究进展、现状 及前景, 最 后讨论了我国在高速公路边坡生态防护方 面取得的 一些经验 及成果, 并提 出了看 法和建议。
土质边坡, 坡度不 陡 于 1 1. 25, 一 般要 求 边坡 高度 6 m。施工简 单、速度快、质量高, 工程造价低, 成坪速 度快, 草坪覆盖度大、均匀度大、质量高
植被根系护坡力学效应分析途径研究
工学硕士学位论文植被根系护坡力学效应分析途径研究 MECHANICS ANALYSIS OF VEGETATION ROOT IN ECOLOGY SLOPE PROTECTION姓名吴昊哈尔滨工业大学2009年6月国内图书分类号：U417.1 学校代码：10213 国际图书分类号：624.15 密级：公开工学硕士学位论文植被根系护坡力学效应分析途径研究硕士研究生：吴昊导师：凌 贤 长 教授申请学位：工学硕士学科、专业：工程力学所在单位：土木工程答辩日期：2009年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classified Index: U417.1U.D.C.: 624.15Dissertation for the Master’s Degree in Engineering MECHANICS ANALYSIS OF VEGETATION ROOT IN ECOLOGY SLOPE PROTECTIONCandidate：Wu HaoSupervisor：Prof. Ling XianzhangAcademic Degree Applied for：Master of Engineering Speciality：Engineering mechanicsDate of Defence：June, 2009Degree-Conferring-Institution：Harbin Institute of Technology摘要随着国家公路、铁路、水电等基础建设的迅猛发展，出现了大量裸露的岩土边坡，产生了严重的水土流失现象，既破坏了生态环境，又可能因引起滑坡而严重危及生命、生产、财产安全。
植被护坡作为一门工程技术，已在边坡治理中得到了越来越广泛的应用。
但是，目前对植被护坡的加固机理研究尚滞后于工程实践的需要。
本文在借鉴前人工作的基础上，总结了根系固土相关的力学理论基础；通过室内静三轴试验对植被护坡加固机理进行了分析研究，得到了土样随着含水量以及根系含量的改变，其强度参数的变化规律，并进一步利用实验所得成果，运用ABAQUS有限元软件建立均质土坡以及加根系边坡模型，使用强度折减法进行数值模拟。
公路边坡生态防护及技术研究
公路边坡生态防护及技术研究发布时间：2022-04-27T01:09:16.017Z 来源：《工程管理前沿》2022年第1月1期作者：高旭东[导读] 随着公路建设步伐的加速，人们更加注重对边坡的防护，生态防护技术是公路建设兴起的工程技术，高旭东内蒙古天骄公路工程有限责任公司内蒙古鄂尔多斯市 017000摘要：随着公路建设步伐的加速，人们更加注重对边坡的防护，生态防护技术是公路建设兴起的工程技术，是工程与植物防护技术结合，利用植物浅层固坡特点达到工程建设与环保美观的要求。
随着环保理念的深入，生态防护成为公路工程防护设计的主要理念，目前生态防护技术研究集中于施工工艺，忽略了坡面植物根系工程力学的研究。
本文主要研究公路工程生态防护的作用，探讨公路工程生态防护技术主要方法，以期能够为业内人士提供参考。
关键词：公路；边坡防护；液压喷播植草引言：由于公路边坡复杂，恢复生态系统破坏非常迫切，以往公路建设中边坡防护仅重视安全问题，传统护坡把坡面替换为圬工坡面，生态与经济效益较差，对此提出工程结合植物的防护方法。
生态边坡防护是植物与工程防护结合的工程技术，是公路边坡防护的趋势。
结合植被种植的边坡防护技术逐渐成熟，生态边坡防护在实现人与自然可持续发展中尤为重要。
1.公路边坡防护的作用公路建设是国家重要基础设施，公路建设中路基与地面高差形成边坡，需要寻求降低破坏周围环境的方法。
由于公路边坡复杂性，人们提出工程结合植物的生态边坡防护方法，将植物与工程防护结合的工程技术，如何设计经济合理的边坡防护形式，增强路面稳定性成为研究的热点。
填方挖土是公路建设的重要内容，边坡失稳会引发泥石流等自然灾害，公路边坡地质为砂土施工难度大，需在地形检测后采取施工措施。
公路边坡防护有利于改善交通环境，边坡生态防护能恢复绿化面积，公路工程施工做好后期边坡防护对土壤起到固定作用，能防止路面长时间受太阳辐射[1]。
2.公路边坡生态防护20世纪中，人类生存环境受到挑战，生态遭到破坏，环境问题走向全球性引起各国的普遍关注，实现人类同环境协调发展就必须走可持续道路，公路建设对社会经济发展具有重要作用，同时对环境产生严重影响。
公路边坡生态防护及应用技术研究(开题报告)
公路边坡生态防护及应用技术研究一、研究背景及意义1.1 研究背景二十世纪中叶以来，环境问题已成为地球的一大危机。
人类赖以生存和发展的环境受到了挑战，资源日益枯竭，生态遭到破坏，各种污染事故频繁发生。
环境问题已经从地域性走向全球性，成为当今人类面临的全球性问题之一，引起了世界各国的普遍关注。
环境问题的实质是发展问题，要实现人类同环境的协调发展，就要走可持续发展的道路。
保护全球环境，实现可持续发展，创造美好家园，是世界人民的心愿，也是世界各国面临的紧迫任务。
公路建设对社会和经济的发展有着非常重要的作用，但它同时又是对环境产生严重影响的行业之一。
因此，如何在公路建设的同时，保护我们的生态环境，进而实现交通环境的可持续发展，是一个十分重要和值得关注的问题。
伴随着经济的飞速发展，我国高速公路建设逐步完善。
高速公路网的形成，又进一步刺激了我国经济发展的活力，在地区经济以及社会发展方面起到了积极的作用。
但是我国幅员辽阔，地质条件、环境特征各不相同，尽管可持续发展理念已经贯彻于高速公路建设整周期，由于地理地质、空间位置、自然环境等的限制，使得高速公路建设与地方自然环境保护不能很好的协调。
与此同时，我国道路工程建设成绩斐然，截止到 2015年底，我国公路通车总里程已达 446 万公里，高速公路里程已突破 12 万公里，公路系统对沿线生态环境的影响主要表现在公路建设过程中对地形、地貌、水文、植被和生态资源的破坏。
由于修建公路的需要，造成了高填路基或深挖路堑，使得公路沿线生态系统破坏、植物覆盖层消失、岩石裸露，从而产生严重的水土流失、更为严重的将导致山体滑塌、滑坡及泥石流，给人民生命财产带来巨大威胁。
人们生产活动对自然环境的影响加剧，从而带来了各种次生灾害，随着国民经济的发展，人们不再要求以环境破坏为代价的发展，环境保护意识逐步加强。
与此同时，工程建设人员也开始展开了针对公路生态系统恢复等的研究，有传统的边坡工程防护向绿色环保、生机盎然的植物防护转变，由传统的只考虑安全效益，向兼顾环境、生态以及景观效益转变。
根系生态护坡的机理及试验研究
摘 要 ：针 对公 路 边坡 开 挖 可 能导致 生态破 坏 和 边坡 失稳 等 问题 ， 别 从理 论 上分 析 分 植 物根 系生 态护坡 的 力 学机 理和 从试验 上研 究根 系的抗拉 锚 固能 力． 论研 究表 明 ， 系提 理 根
高土 的抗剪 强度 主要是 通过 根一 土接 触 面 的摩 擦 力 把 土 中 的 剪 应 力 转 换 成 根 的 拉 应 力 来 实
现 的 ； 系在 生 长时分 泌 了大量 高分 子聚合 物 ， 其表 面 附近 的 土颗 粒 聚 集起 来 ， 而抵 抗 根 将 从
边 坡 土 体 受 水 流 等 因 素 的侵 蚀 ． 槐 幼 株 根 系 的 抗 拉 强 度 试 验 研 究 表 明 ： 根 抗 拉 强 度 最 大 刺 侧 值 大 于 主 根 的 抗 拉 强 度 最 大 值 ， 最 大 值 可 达 ９ ． １ＭＰ ； ＨＰ ２ ５钢 材 强 度 设 计 值 ２ ０ 其 １４ ａ 与 Ｂ３ １
ｍｅｈ ｎｓ ｏ ｃｌｇｃｌ ｒｔｃｉｎｓｏ ｅａ ｄａ ｘ ｅｉ ｎａ ｔ ｄ ｆ ｈ ｅ ｓｌ ｏ ｏ ｔ ｏ ｓａ ｃ ｏ ｎ ｂｌ ｙｗｅｅ ｃ ａ ｉｍ ｆ ｏｏ ａ ｏｅ ｔ ｌｐ ｎ ｎｅ ｐ ｒ ｅ ｉ ｐ ｏ ｍｅ ｔｌ ｕ ｙｏ ｅｔｎ ｉ ｆ ｏ ｓｆｒｉ ｎ ｈ ｒ ｇａ ｉｔ ｒ ｓ ｔ ｅ ｒ ｔ ｉ ｉ
ＭＰ ａ相 比 ， 株 刺 槐 根 系 的 抗 拉 强 度 可 达 到 其 １ ４ １ ２ 该 ／～ ／ ．
关 键 词 ： 坡 ； 系 ； 理 ； 拉 强 度 ； 验 护 根 机 抗 试
中图分 类号 ： ４ ６ １ ：￥ ５ ． Ｕ １ ． ４ １ ７ ２
文献标 识码 ： Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅ ｈａ ｓ ａ ｄ Ｔｅ ｔｏ ｏ ｓ ｓ ａ ｃ ｎ Ｍ ｃ ｎｉｍ ｎ ｓ ｆＲｏ ｔ ｆ ｏ ｏ ｃ ｌＰｒ ｔ ｃ ｉ ｎ Ｓ ｏ ｏｒＥｃ ｌ ｇｉａ ｏ ｅ ｔｏ ｌ ｐｅ
植物根系对边坡防护的力学效应研究
植物根系对边坡防护的力学效应研究一直是研究者关注的焦点之一，这种研究既有理论意义又有实际意义。
研究表明，植物根系对边坡的防护作用是通过改变土壤的力学性质来实现的。
首先，植物根系可以改变土壤的结构，增加土壤的黏性，从而使土壤更加稳定。
植物根系还可以强化土壤的机械强度，提高土壤的抗压能力，减少土壤的滑移。
此外，植物根系还可以改变土壤的水分状态，减少土壤的湿度，降低土壤的流动性，从而减少边坡的滑动可能性。
其次，植物根系可以改变边坡表面的水流特性。
植物根系可以增加土壤的吸水性，增加土壤的水分储量；同时也可以减少土壤的表面流动，减少边坡表面的水流，从而减少边坡的滑动可能性。
最后，植物根系可以改变土壤的热量状态，减少土壤的温度变化，减少土壤的变形，减少土壤的滑动可能性。
总之，植物根系对边坡的力学效应是多方面的，它可以改变土壤的力学特性，提高边坡的稳定性，减少边坡的滑动可能性。
因此，研究植物根系对边坡防护作用的力学效应，对于更好地保护山体边坡具有重要意义。
高速公路边坡生态防护施工技术研究
摘要：随着社会越来越关注环境保护问题，生态道路已成为当今研究的热点。对于高速公路，边坡的生态保护不仅限于过去的边坡保护方法，而是要实现生态保护。现代公路工程施工技术需要紧跟时代的发展，施工过程中要始终结合科学发展生态的理念，协调环境保护与施工技术之间的关系。
关键词：高速公路；边坡生态；防护施工技术
（４）改善高速公路的路侧景观。如果在公路路基边坡的保护中采用砖石或裸基岩等大量防护措施，视觉效果差，行驶不舒适，不利于公路行驶的安全性和可靠性。因此，应尽可能采取各种灵活的支护和绿化措施，并应在尽可能多的边坡防护的帮助下将高速公路建成景观带。
3.边坡分析及生态防护方法选用
3.1未风化普通岩石坡
这种类型的斜坡是典型的未风化高边岩石斜坡。整个坡度由完整的岩石组成，坡度平坦，坡度高，基本上小于15m，坡度不大。这种边坡的常规绿化方法不能在边坡上达到生态保护的效果，只能采用厚层基质喷雾附着的边坡防护方法或地面无性植物的边坡防护方法。保护方式：植被混凝土生态保护，边坡植被保护和植被保护。
1.工程概况
某二级公路道路上有许多大的滑坡，最大坡度约为45m，每个路段都有不同程度的滑坡，雪崩，碎石，局部地区有滑坡和其他不良路段灾害，影响交通。公路穿过地形和地貌复杂的地区，该地区属于低山丘陵区，沿河边的山丘延伸。该地区是凝灰岩熔岩残余粘土，破碎的强风化凝灰岩熔岩和中度风化的凝灰岩熔岩。公路穿过山区，地层复杂多变，地质结构复杂。大量开挖的石山砍伐斜坡，形成许多人工斜坡。其中，K861 + 800?K862 + 020，K921 + 460?K921 + 660等上坡由于开挖，爆破，风化，暴雨等原因，部分坡度及附近的坡度常有岩石。严重影响高速公路安全的崩落安全和行驶安全需要及时的保护以确保安全。现在分为以下几类：
生态公路边坡防护技术研究 张莉妮
生态公路边坡防护技术研究张莉妮摘要：现阶段，公路的建设避免不了对道路生态环境的影响，主要体现在对原来地形地貌的改变，对植物群落的破坏，降低生物的多样性等。
开挖边坡容易导致地表遭到破坏，水土流失加剧，如果坡度比较大或者地质不平的地方，会导致崩塌和滑坡，不仅造成经济损失，还会危及农业生产和生活。
因此，要对公路的边坡实施保护措施，保证公路自身的安全和行车安全，提高农业生产生活质量，从而促进公路边坡和生态环境能够健康发展。
本文论述了生态防护技术，讨论了生态防护与其他防护措施的区别，总结了生态防护技术的要点。
关键词：生态防护；生态防护技术；公路；公路边坡1生态公路边坡防护技术的现实意义生态防护在很早之前，我国人民就已经进行了应用，最为典型的就是在一些地方还存在的柳树固堤的做法，甚至在十七世纪的时候，人们就采用植被护坡的技术保护黄河两岸，尤其是近年来，党和国家大力号召生态环境建设，特别是大力推动公路公路创面植被恢复技术，使得生态防护技术得到了进一步的发展。
然而在实践过程中，生态环境的复杂多样性，增加了公路工程建设设计的难度，如何减少对周边环境的生态影响，保持人类活动与自然环境的和谐稳定发展状态，是摆在当前工程建设参与各方的一大难题。
为使公路工程的建设呈现良性循环与和谐发展，相关建设人员应加大对生态公路工程的研究力度，以保障公路建设和使用的安全性和协调性。
对已建成的生态公路工程的情况进行总结分析发现，公路边坡防护技术是影响工程项目施工建设质量和使用效果的关键因素。
为此相关建设者应从公路工程建设对生态环境的影响出发，运用新技术、新材料和新工艺进行优化控制。
2生态防护技术的应用原则2.1稳定性原则稳定性原则是公路护坡建设考虑的首要原则，护坡的稳定与否直接关系着公路建设质量和使用安全。
因此，在建设公路边坡时，首要考虑的是稳定性原则，具体则是要对当地气候、水文、地质、植被等因素进行综合考察，在详实数据的基础上，选择适宜的边坡形式、施工工艺和施工材料。
护坡植物的生态性能及根系力学性能
护坡植物的生态性能及根系力学性能万娟;夏军;肖衡林;马强;赵宏博【摘要】通过建立三个坡度(37°、45°、53°)的生态护坡模型,观测各坡度下4年期护坡植物的各项生态指标,并采用抗拉试验测定4年期护坡植物根系的抗拉强度,与2年期护坡植物根系抗拉强度进行对比分析,研究4年期护坡植物的生态性能及边坡坡度、植物龄期对护坡植物根系的力学性能的影响.研究结果表明:4年期护坡模型生态稳定性良好,边坡坡度越缓,边坡水土保持效果及植物生长状态越好;边坡坡度对根系抗拉强度无明显影响;同一直径下,4年期根系抗拉强度比2年期根系抗拉强度大30～40MPa;同一龄期下,根系抗拉强度与直径成显著的幂函数递减关系,且随着根系直径增大,4年期根系抗拉强度比2年期的根系抗拉强度降低得更快.【期刊名称】《湖北工业大学学报》【年(卷),期】2019(034)004【总页数】4页(P77-80)【关键词】生态护坡;龄期;水土保持;抗拉强度【作者】万娟;夏军;肖衡林;马强;赵宏博【作者单位】湖北工业大学土木建筑与环境学院,湖北武汉430068;湖北省生态道路工程技术研究中心,湖北武汉430068;湖北工业大学土木建筑与环境学院,湖北武汉430068;湖北省生态道路工程技术研究中心,湖北武汉430068;湖北工业大学土木建筑与环境学院,湖北武汉430068;湖北省生态道路工程技术研究中心,湖北武汉430068;湖北工业大学土木建筑与环境学院,湖北武汉430068;湖北省生态道路工程技术研究中心,湖北武汉430068;湖北工业大学土木建筑与环境学院,湖北武汉430068;湖北省生态道路工程技术研究中心,湖北武汉430068【正文语种】中文【中图分类】TV861;Q947近年来我国公路建设得到了快速发展，但严峻的生态环境问题也随之而来。
开挖边坡破坏了原有的生态环境，造成了大量的水土流失[1]。
为了防止边坡的破坏，出现了许多传统边坡防治技术，但因为传统浆砌块石与混凝土结构容易损坏、造价过高、破坏生态[2]等缺点，使得这些传统护坡技术无法为水土环境提供长期有效的保护。
高速公路边坡生态防护与植物固坡的力学分析的开题报告
高速公路边坡生态防护与植物固坡的力学分析的开题报告
一、课题背景及研究意义
随着城市化的不断发展和交通建设的加速，高速公路的建设已经成为现代化城市的重要标志之一。
然而，高速公路建设过程中，边坡的生态防护问题和植物固坡问题
是一个关键的环境保护问题。
高速公路边坡生态防护措施在防止坡体沉降、减少坡面
表土流失等方面发挥了重要作用。
同时，通过植物固坡的手段可以提高边坡的稳定性
和土壤的保水性，有助于改善环境。
因此，高速公路边坡生态防护与植物固坡的力学
分析是重要的研究问题。
二、研究内容和方法
本研究的主要内容是对高速公路边坡生态防护与植物固坡的力学性质进行分析，通过数值模拟和室内试验，研究不同类型的植物对边坡稳定性的影响、坡面渗透特性
及土壤保水性等关键参数。
具体研究方法如下：
1、搜集资料及调查
首先搜集高速公路边坡生态防护与植物种类的相关数据，并到现场实地调查，获得实际数据。
2、力学分析
基于岩土力学原理和植物生长机理，对高速公路边坡生态防护与植物种类固坡的力学性质进行分析，建立数学模型，并对不同情况进行数学仿真计算。
3、室内试验
搭建定型实验台架进行室内试验，利用压缩试验机、直剪试验机等常规试验设备，测试边坡土体的力学性质、不同植物种类的固坡效果、不同渗透条件下土壤保水性等
参数，并对试验结果进行数据处理和分析。
三、应用前景
此研究可为高速公路的边坡生态防护及植物固坡提供理论支持，为工程实践提供可靠依据。
同时，该研究成果也可为其他道路建设和城市绿化等领域提供参考，并促
进生态保护和可持续发展。
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中 图 法分 类 号 ： １ ． ２ ４ ２ ２
公路建设 中的深 挖高填 破坏 了原有 植被 ， 成 造 大量裸露 的边坡 ， 导致严 重 的水 土流失 和生态环 境 失衡． 如何快速 恢复填挖 边坡 的生态环境 并实 现边 坡的生态 防护是 一个亟须 研究和解决 的课题ｎ ］ ． 植 物生 态护坡 通 过植 物 与土壤 的 相互作 用来
目的是 通 过现 场 和 室 内 力学 试 验 ， 导植 物 根 系 推 对 土体 抗 剪强 度 的影 响公 式 ， 即植 物 根 系分 布 密 度与粘 聚力 △ ｃ的函数 关 系式．
１ 试 验 条 件
试验 土壤 和根 系取样 地 点选 取在 随岳 中高 速
收稿 日期 ： ０ ７ ｉ — ７ ２ ０ 一０１
根 对 土壤 抗剪 强度增 加 的影 响最 明显 ， 此试 验 因 选 取 直 径 小 于 等 于 １ｍｍ 的 自 三 叶作 为 试 验 对 象． 同时 测得 带根土 的湿 密度 为 １ ３ ／ｍ。环 刀 ． ５ｇ ｃ ，
体 积 为 ６ ｍ。 不 带 根 原 状 土 的 含 水 量 一 ０ｃ ． １ ． ， 根 从 土 中取 出 ， 余 土 的 含 水 量 。 ４９ 把 剩 一 １ ． ， 和 。 ４ ８ 叫 相差 较小 ， 以可 以直 接在 采 回 所
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・６ ・ ０
武汉理工大学学报 （ 通科学与工程版） 交
４ ０ ０
日
２０ 年 ０８
第 ３ 卷 ２
中 分 布在 地 面 以下 ０ ０ｍｍ 的土 层 ， 随 着 深 ～４ 且
２ 试 验 方 法
通 过 现场 试验 和研 究 ， 白三 叶 根 数 的 ９ 集 ５
张 谢 东 ： ，４岁 ， 学 博 士 ， 授 ， 士 生 导 师 ， 要 研 究 领域 为道 路 工 程 、 梁 结 构 分 析 与 控 制 男 ４ 工 教 博 主 桥 湖北 省 交 通 科 技 项 目资 助 （ 准 号 ： 交 科 教 ２ ０— ８ ） 批 鄂 ０ ７５ ２
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第 ３ ２卷 第 １ 期
２０ ０ ８年 ２月
武汉理工大 学学报鹜 霾 ） （ 差
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｕ ａ ｉｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＷ ｈ ｎ Ｕｎ ｖ ｒｉｙ ｏ ｃ ｎ ｌｇ
（ ａ ｓ ｏ ｔｔｏ ｃｅ ｃ Ｔｒ ｎ ｐ ｒａ ｉｎ Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｇｎ ｅｉｇ）
Ｖ ｏ１ ２ Ｎ ｏ． ．３ １
Ｆ ｂ ２０ ｅ ． ０８
高速 公 路 生 态 防护根 系 固坡 的力 学 试 验 研 究 ＊
张谢 东Ｄ 石 明强Ｄ 沈 雪香
（ 汉 理 工 大 学 交通 学 院 ” 武 汉 武
王寿 治
刘 勇。 郭俊 峰Ｄ
天门 ４１０） ３ ７ ０
４ ０ ６ ） （ 北 省 随 岳 高 速 公 路 中段 建设 指 挥 部 ３ ０ ３ 湖
（ 汉 市 城 市 规 划 设 计 研 究 院 武 汉新 区 分 院 ” 武汉 武
４０５） ３ ０ ０
摘 要 ： 物 根 系 的 固土 作 用 是 通 过 影 响 土 壤 的应 力 、 变 状 态 来 实 现 的 ， 而 根 系 在 土 壤 介 质 中 的 植 应 然
受 力 复 杂 而 多 变 ， 得 确 定 其 加 固能 力 非 常 复 杂 和 艰 难 ． 了 深入 研 究 植 物 根 系在 增 强 土 壤 抗 剪 使 为
Hale Waihona Puke 强 度 中 的作 用 机 理 ， 中将 植 物 根 系 和 土 壤 看 作 复 合 体 ， 用 直 剪试 验方 法 ， 究 了植 物 根 系 的分 文 采 研 布 密 度 对 土 壤 抗 剪 强 度 的 影 响 ， 而 建立 了植 物 根 系 的 “ 固 ” 式 ， 定 量 分 析植 物 根 系 的 固 土 进 锚 公 为
根 系 的分 布密 度 有两 种 表示 方 法 ， 是 根 土 体积 一 百 分 比（ ， ％） 二是 单位 体 积土 含根 量 （ ｇ ｍ。． ｋ ／ ） 实 验 选 取单 位体 积 土含根 量 作 为参 数 ， 求 与 推 由 于根系作 用 导致 的土体抗 剪强 度 指标 —— 粘 聚
力 增加 量 △ ｃ的 函数 关系式 ： ｃ △ ：ｆ（ ． ｒ） ／ 试 验 采 用 室 内直剪 试 验 方 法 ， 剪 仪 测 力计 直
系数 为 １７ １ ．９ ．
坡 土 壤 的强 度 进 行 定 量 研 究 ． 文 以 随 （ ） 本 州 岳 （ 高速 公路 中段 （ 阳） 以下简 称 随岳 中） 工程 建设 为 实 际背景 ， 开展 植 物根 系 固坡 的力学 试验研 究 ， 其
实现 ， 植被 覆盖 的坡 面上 ， 物根 系互 相缠绕 形 在 植 成具 有一 定 抗 张拉 强 度 的 根 系 网 ， 同三维 纤 维 如
公 路 Ｋ９ ＋ ９ ０边坡处 ， 处 地 质情 况 较 好 ， 坡 ７ ０ 此 边 植 物生 长茂 盛． 综 合 以前 的研究 发 现 ， 径 １ｍｍ 左 右 的须 直
的 不带根 土 中掺加不 同数量 的根来 制作 试 样． 试 验选 取 植 物根 系 的分 布 密 度 为 影 响 因 素．
的加 筋作 用 ， 加筋 增 加 了根 土 复合 体 的 “ 聚 力 ” 粘
△， ｃ 根土 复 合 体 中 的根 量 在 △ 上 起 了重 要 作 用 ； ｃ 同时根 系把浅 层 土壤锚 固到深 处较稳 定 的土层 中 去， 更增 加 了土体 的稳 定性 Ｌ ． ｓ 如果 能 建立 含根 量 ］ 和附加 “ 聚力 ” ｃ的相 关 式 ， 粘 △ 就可 以对 植草 后 边