西宁盆地黄土区荷载条件下植被护坡力学效应
2021-04-02刘昌义胡夏嵩徐志闻申紫雁余冬梅
农业工程学报 2021年2期
许 桐,刘昌义,胡夏嵩※,徐志闻,申紫雁,余冬梅
(1. 青海大学地质工程系,西宁 810016;2. 中国科学院青海盐湖研究所 中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室, 西宁 810008)
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随着交通、水利、矿业等基础设施建设力度的不断加大,特别是在西部地区,大量边坡需进行开挖,而不合理的边坡开挖方式直接影响和破坏了原有边坡植被,并导致大量次生裸地、水土流失甚至荒漠化等灾害,造成区域环境破坏[1-2]。2018年青海省境内共发生突发性地质灾害207起,其中崩塌25起,滑坡172起,泥石流10起,造成直接经济损失5117.74万元[3];青海省境内中度以上退化草地面积为1647万hm2,沙化土地面积为1255.8万hm2,沙化扩展速率达2.5万hm2/a,水土流失面积为3543万hm2[4-5]。诱发滑坡等多数地质灾害的自然因素主要为降雨,人为影响因素主要为采矿和边坡开挖等[6]。因此,开展区域内人类工程活动对边坡稳定性影响方面的研究具有重要现实意义。
有关植物防治边坡浅层土壤侵蚀、浅层滑坡等灾害方面,国内外学者开展了大量研究[7-12]。Waldron[13]认为植物根系主要起到加筋作用,即通过根系与土体接触面间摩擦力将土体剪应力转换为根系拉应力,从而增强边坡土体抗剪强度。Daniele等[14]指出植被根系加固作用通过对土层水文过程和地质力学结构的影响来提高浅层边坡稳定性,根-土作为一种复合材料,根嵌入土体有助于增强土体抗剪强度,土体和根系的共同作用使土体强度得到加强。Hu等[15]通过开展不同植物根-土复合体室内直剪和三轴压缩试验,表明根-土复合体的粘聚力显著高于素土。……
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