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生态护坡的局限性及副作用研究

王佳妮  
【摘要】:生态护坡主要是指坡面植被物根系对土体的加固、植被遏制坡面水土流失及浅层滑坡的作用。植物根系如同纤维的三维加筋作用,为土层提供附加“粘聚力”△c,并限制土体的侧向膨胀,从而提高了作用范围内土体的强度;植被通过截留降雨量、消减雨滴击溅、抑制地表径流等作用减弱了降雨的侵蚀,保持坡面土层的稳定。但是,由于受植物体根系分布深度、其生长环境以及边坡条件等多项因素的影响,生态护坡效果有限。大多数植被的根系都分布在地表以下1.5m深度内,其力学加固深度小于深层滑坡的滑面埋深,因此,生态护坡技术用于深层滑坡防治方面存在一定的局限。 斜坡自形成起即有逐渐变低并被最终夷平的趋势,水-岩化学作用作为岩体表生演化过程中的一个重要环节,贯穿整个斜坡演化过程,对斜坡失稳起促进作用。水—岩化学作用(CWRI)的累积效应在引起介质损伤渐进性加剧的同时,矿物、岩石及岩体结构、变形行为、强度及水力学特性等也将随之发生多方面的深刻变化。CWRI对滑坡孕育的贡献是显著的,在许多情况下,它是暴雨得以诱发滑坡的重要基础。 植被与斜坡长期的相互作用和物质交换对于斜坡CWRI起到积极的影响,最终导致斜坡失稳。水溶液的循环速率和化学性质是影响CWRI进程的重要因素。植被作用使土中形成大量根系通道、干裂缝、动物通道及团聚体之间的结构性孔隙等大空隙,并保护既有大空隙处于相对稳定的状态。这些大空隙是降水入渗的重要通道,能够提高斜坡吸收降水的能力,促进斜坡水溶液循环。地下水的新老交替,可以使水岩相饱和指数始终处于较低水平,加快斜坡CWRI速度。植被的存在使土体表层中有机质的含量提高。在降水淋溶的作用下,表土层中的有机质被携带进入地下水循环系统,改变地下水溶液的化学性质,保证CWRI持续进行。植被对于CWRI的贡献促进了斜坡演化,加速斜坡失稳和深层滑坡的发生。 生态护坡对于深层滑坡防治方面的作用有限,进一步研究证明,植被对于深层滑坡孕育的贡献是显著的,植被对斜坡稳定具有副作用。


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