降雨条件下土工袋护坡抗冲刷试验研究
2021-05-31万燎榕张呈斌
中国农村水利水电 2021年5期
黄 波,吴 平,万燎榕,张呈斌
(1.河海大学设计研究院,南京210000;2.中铁水利水电规划设计集团有限公司,南昌330029;3.河海大学水利水电学院,南京210098)
在我国的季风气候区,裸露的边坡,如人工切坡、河堤和路堤等,在雨季降雨强度较大时容易发生滑坡、泥石流等地质灾害[1]。边坡破坏的主要原因是大量的雨水在短时间内渗入边坡,在土壤中产生较高的孔隙水压力,导致土的抗剪强度降低[2]。此外,雨水下落时的冲击力会破坏土坡表面的土壤结构;当降雨速率超过土壤雨水的入渗速度,坡面会形成地表径流,带走表层土颗粒,引起水土流失[3]。
为了加固边坡并拦截雨水的渗透,工程师和研究人员提出了基于不同土工材料的护坡技术,例如采用碎石、石笼、混凝土砌块、混凝土桩、土钉、土工织物和植物根系加固等[4-8]。各种护坡对边坡的保护作用主要体现在两个方面:一是拦截雨水,避免雨水对土壤的直接冲刷,并加速排水,比如碎石护坡、浆砌块石护坡、石笼护坡等;二是加固土体,提高土体的抗剪强度,比如混凝土框隔田石护坡等。长期以来,碎石和块石由于施工方便和技术简单,一直是护坡工程的主要材料。但当工程现场缺少石料,则需要异地运输,增加建设成本。为了充分利用当地材料,近年来Matsuoka 等[9]提出了一种用土工袋加固边坡的新方法。
土工袋,俗称“软石头”,最初用于防御洪水,现已广泛应用于各种岩土工程,例如地基加固、膨胀土和淤泥的处理、挡土墙和海岸防浪墙等[10–18]。……
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