工程边坡绿色防护机理与设计指标研究

摘要

环境保护是人类社会发展的重大课题.在铁路、公路、水电等工程建设中,大量岩土体边坡开挖,无疑会破坏当地的自然环境.对工程边坡进行绿色防护,绿色植被不仅对边坡浅层起到防护作用,而且能够起到恢复已破坏的植被,保持水土,美化环境的作用.对工程边坡进行绿色防护可以有效的解决工程建设与环境保护之间的矛盾,实现人类活动与自然环境的和谐共处.论文在参考国内外岩土体边坡绿色防护研究资料的基础上,对绿色防护与常规边坡防护技术进行对比分析,研究表明绿色防护技术不仅在边坡加固、防水冲刷等方面起到与常规边坡防护类似的作用,而且更有利于边坡植被恢复,保护我们赖以生存的生态环境.在对渝怀铁路5个工点的边坡进行调查研究的基础上,根据其岩体性质、岩体结构与绿色防护特点,将其分为具有整体结构、块状结构、碎裂结构、散体结构几种类型,分别对不同植物根系与不同边坡类型护坡机理、固坡作用进行力学分析.对不同延展方向植物根系对边坡的加固作用进行定性研究得出,生长方向与水平面夹角为(α-ψ)的植物根系对边坡起到的加固作用最大.该文对坡面径流冲刷与边坡坡度的关系进行了理论研究,推导出在考虑雨滴降落方向时,坡面受雨水冲刷的临界坡度.采用有限元法对坡面表层土体的变形与坡高和坡度的关系进行分析.计算表明,不考虑降雨等其它因素的影响,边坡设计高度不应高于5m,坡度不宜大于45°.另外,该文首次提出根据潜水水位曲线确定边坡几何形状的理论.并采用具体的计算证明了台阶型边坡更易于坡面植被的水分供给.这也正是植被在边坡下部更易成活的原因之一.该文研究对边坡植被绿化设计指标的确定提供了理论依据.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1前言

1.2边坡绿色防护及研究意义

1.3国内外研究现状

1.4课题来源及研究技术路线

1.5主要工作及时间安排

第二章常规工程防护与绿色防护类型概述

2.1常规工程防护类型介绍

2.1.1概述

2.1.2设计原则

2.2.3常用的坡面防护类型介绍

2.2边坡的绿色防护类型介绍

2.2.1概述

2.2.2设计原则

2.2.3边坡绿色防护技术介绍

2.3绿色防护与常规防护技术的比较

第三章渝怀铁路工程边坡地质条件及分类

3.1渝怀铁路工程简介

3.2试验工点介绍

3.2.1江北车站

3.2.2鱼嘴车站

3.2.3武隆车站

3.2.4高谷车站

3.2.5黔江试验点

3.3渝怀铁路试验工点边坡分类

3.3.1工程边坡的一般分类

3.3.2工程边坡与绿色防护有关的分类

第四章工程边坡的绿色防护机理研究

4.1不同类型植物对边坡的防护作用

4.1.1草本植物根系对边坡表层岩土体的加固作用

4.1.2木本植物根系对边坡表层岩土体的加固作用

4.1.3草本和木本植物固坡作用的比较

4.2不同结构岩体边坡与植被护坡关系

4.2.1整体结构岩质边坡表层绿色防护机理

4.2.2块状结构岩质边坡表层绿色防护机理

4.2.3碎裂结构岩质边坡表层绿色防护机理

4.2.4散体结构岩质边坡表层绿色防护机理

4.3绿色防护对边坡的不利影响

第五章工程边坡绿色防护技术指标研究

5.1绿色防护与坡度关系

5.1.1水流侵蚀与边坡坡度关系

5.1 2植被类型与边坡坡度关系

5.2坡面表层土体变形的有限元分析

5.2.1有限元分析的基本条件

5.2.2坡高对表层土变形的影响

5.2.3坡度对表层土变形的影响

5.3地下水潜水的渗流对植被护坡的影响

5.3.1均质地层中地下水渗流

5.3.2潜水渗流与边坡形式的关系

第六章结论

致谢

主要参考文献

攻读硕士期间发表的论文及科研成果