不同生长时间根系对边坡稳定性的影响

摘要

[目的]植物的不同生长时间会对根系数量,根茎粗细产生影响,进而影响加筋土的力学性能以及边坡稳定性,研究降雨条件下不同生长时间根系对边坡稳定性的影响可以更好地指导根系护坡工程设计.[方法]采用PLAXIS 3D有限元软件对6种不同生长时间的根系护坡进行模拟.[结果]不同生长时间的根系长度均无法穿过边坡滑移面,随着根系生长时间的增加,边坡最小安全系数增大幅度较小,即根系生长时间增加无法显著提高边坡整体稳定性,但降雨条件下的边坡土体最大总位移、最大水平位移及最大竖向位移均不断减小,其中根系限制水平方向位移比竖直方向位移更加有效.护坡植物根系生长前9个月,对增强边坡土体降雨条件下位移的控制效果更加显著,此后根系生长时间的增加对边坡土体位移控制效果的增加幅度减小.针对边坡位移要求较高的护坡工程,提出根系结合抗滑桩的联合护坡方式.根系结合单道抗滑桩可大幅度降低降雨条件下的边坡土体位移.当采用联合护坡时,降雨后边坡最大位移为1.47 mm,相比仅根系护坡时的5.03 mm减小了70.78％,相比仅抗滑桩护坡时的1.54 mm减小了4.55％.同时,边坡最小安全系数由根系护坡时的1.174增加到1.399,边坡安全性得到显著提高.此外,边坡坡面失稳滑动面由坡脚位置上升至抗滑桩顶部,有效增强边坡稳定性.[结论]研究成果确定了根系不同生长阶段对边坡稳定性的影响,可为根系护坡工程的相关设计和研究提供参考,为根系护坡的稳定性评价提供依据.