植被防护岸坡加筋机理研究
2023-07-08谭瑞琪谢亚军李欣然姜宝莹张桂荣
中国水运 2023年6期
谭瑞琪,谢亚军,李欣然,姜宝莹,张桂荣
(1.水文水资源与水利工程科学国家重点实验室、南京水利科学研究院,江苏 南京 210024;2.淮安市水利工程建设管理服务中心,江苏 淮安 223021)
1 引言
河流土质岸坡抗冲性较差,在水流冲刷下易发生失稳破坏,破坏环境且威胁人民生命财产安全,严重影响社会的稳定。与之相比,植被防护岸坡既提高了坡面抵抗径流搬运泥沙的能力,又滞洪补枯、调节水位、提高河岸稳定性,极大保护了河岸带生态环境。
植被护岸技术能有效降低降雨对岸坡的侵蚀,提升岸坡抵御水流冲刷的能力,提高岸坡稳定性。本文较为系统地分析了植被防护岸坡加筋机理,指出复合生态护岸结构增强了植被根系加筋固土的作用,提升了生态防护岸坡的整体稳定性。
2 草本植被根系加筋护岸机理研究进展
草本植物根系直径一般小于1 mm,在0~30 cm的表层土体内呈三维随机分布状态(图1),具有三维加筋特性[1],可通过网络、缠绕、黏结作用固土[2]。因富含纤维素,所以草本植物根系具有更高的强度和延展性[3],可根据在土体中的受力情况将其视为柔性材料[4]。胡其志等[5]指出根系加筋土、格栅加筋土,根系与格栅复合加筋土的应力-应变关系均符合邓肯-张模型,即通过增加土体抗剪强度的方式来提高土体力学强度[6](图2),根—土复合体具有弹塑性变形能力[7]。

图1 典型草本护坡植被根系分布图

图2 裸土、根—土复合体的三轴应力圆分析
草本植被根系加筋护岸机理主要体现在两个方面:一是植被根系加筋的生物、化学固土作用;……
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