基于三维土工网垫的植草护坡技术研究

阐明三维土工网垫植草护坡的水土保持原理,认为三维土工网垫植草可以增加坡面稳定性,阻碍降雨击溅、避免径流冲刷。提出了三维土工网垫植草护坡技术的施工程序和技术要点。     

海堤背水坡加筋草皮抗冲蚀能力试验研究

在台风和寒潮等极端事件条件下海堤背水坡易受到越浪和溢流的侵蚀作用,海堤背水坡的保护越来越受到重视;同时人们对海岸工程也提出了更多的生态和景观要求。加筋草皮作为一种新兴的护坡方式,发挥了土工织物防冲固草和草根系固土的作用,既提高了植被护坡的抗水力侵蚀能力,也满足生态功能。为研究背水坡加筋草皮的护坡性能,基于室内水槽试验,探究了不同加筋草皮方式在背水坡遭受高速持续水流冲刷和越浪水体斜向冲刷两种作用下抗侵蚀性能。试验结果表明:不同方式的加筋草皮抗侵蚀有差异,抗侵蚀性能由强到弱为三维土工网垫与土工格栅联合加筋、三维土工网垫＞土工格栅＞天然草皮。相同流量下卷破波斜向冲刷作用下较持续水流正向冲刷破坏更为强烈。     

2015年度水利先进实用技术重点推广指导目录(十四) 生态治理与修复 水文水资源

<正>加筋生态网垫柔性生态护坡技术技术简介:该技术以聚丙烯为原材料,通过挤压、粘结的方式与六边形双绞合钢丝网面或土工格栅相结合形成具有三维结构的复合土工网垫。该网垫强度高,能承受较大的剪切应力;连贯性好,可以通过绞合钢丝或者金属环扣将其边端绑缚,从而达到防护系统的连贯性,减少薄弱环节;损耗低,相邻材料无需交迭,降低施工损耗;施工便捷,可成卷铺设,简单快捷;能防止雨水以及水流对坡面的冲刷,保护植被根系,为植被生长创造有利的条件。     

不同降雨条件下生态护坡减流减沙效应对比研究

生态护坡技术逐渐广泛应用于边坡防护工程中,目前国内尚缺乏生态护坡水力侵蚀规律的研究。为更好地模拟自然降雨条件下Enkamat型生态护坡产流产沙规律,设置持续性降雨、间歇性降雨及变降雨强度不同降雨条件下试验,分析径流含沙量及泥沙累积侵蚀量随降雨历时变化规律;设置降雨强度为120 mm/h,坡度25°下Enkamat7220+植被、Enkamat7020+植被、Enkamat7220+植被根系、Enkamat7020+植被根系、仅植被、仅根系、裸坡7组不同试验组次,分析并得出加筋植草型生态护坡产流产沙规律及其减流减沙特性,验证了Enkamat型生态护坡水土防护效果的优越性,为江苏沿海垦区生态软防护工程提供理论支撑。     

三维网垫植草护坡坡体稳定性数值分析

三维土工网垫植草护坡作为一种重要的生态防护形式而广泛用于岩土工程领域。基于有限元软件MIDAS-GTS,结合护坡体浅层土体力学性能,建立了降雨渗流情况下采用三维网垫植草护坡的路基和路堑边坡的有限元模型,进而模拟浅层和整体坡体在降雨渗流情况下的稳定性。结果表明,三维网垫植草护坡使路基和路堑边坡坡体的安全系数提高了20%左右,三维网垫护坡起到了很明显的应力消散作用,使得坡体在软弱夹层处的变形显著减少,进而有助于减少溜方或部分坡体滑塌等边坡灾害。     

水土保持三维土工网垫护坡工程应用技术

三维土工网垫材料护坡,用于矿 区露天矿剥离物排弃场,可起到较好的 防护水土和绿化屏障的作用,有效防治 水土流失,社会效益、生态效益明显。 一、三维土工网垫材料特性 三维土工网垫是由单层或多层塑 料凹凸网和高强度双向拉伸网经热熔 后粘结而成的一种稳定的立体网结构。 面层外观凹凸不平,材质疏松柔韧,有 90％以上的空间可充填土壤及沙粒。底 层双向拉伸网具有延伸率低、强度高的 特性,可起到防止坡体下滑的作用。 植物的根系可从整个土工网垫中     

新民市绕阳河砂堤生物护坡工程技术研究

新民市绕阳河砂堤为辽河中下游典型的风剥砂堤段。堤防表层土质差、表土裸露，缺少地被植物护坡，在水流、风、雨、人类活动等外界因素作用下，堤防受到雨水淋蚀和风砂剥蚀，坡面形成雨淋沟壑，已造成严重的水土流失，破坏了原有的生态效应。详细介绍了该险工段治理的方案选择、治理后的效果，提出了适合风剥砂堤的建植模式，对“以堤养堤”的管护模式进行了探索，为类似堤防的防护提供借鉴。     

新民市绕阳河砂堤生物护坡工程技术研究

新民市绕阳河砂堤为辽河中下游典型的风剥砂堤段.堤防表层土质差、表土裸露,缺少地被植物护坡,在水流、风、雨、人类活动等外界因素作用下,堤防受到雨水淋蚀和风砂剥蚀,坡面形成雨淋沟壑,已造成严重的水土流失,破坏了原有的生态效应.在此详细地介绍该险工段治理的方案选择、治理后的效果,提出了适合风剥砂堤的建植模式,对"以堤养堤"的管护模式进行了探索,为类似堤防的防护提供借鉴.     

台安县绕阳河砂堤生物护坡工程技术研究

台安县绕阳河砂堤为辽河中下游典型的风剥砂堤段。堤防表层土质差、表土裸露,缺少地被植物护坡,在水流、风、雨、人类活动等外界因素作用下,堤防受到雨水淋蚀和风砂剥蚀,坡面形成雨淋沟壑,已造成严重的水土流失,破坏了原有的生态效应。本文详细地介绍了该险工段治理的方案选择、治理后的效果,提出了适合风剥砂堤的建植模式,对“以堤养堤”的管护模式进行了探索,为类似堤防的防护提供借鉴。     

加筋草皮护坡的抗冲性能试验

通过室内抗冲试验，对采用天然草皮及三维植被网植草护坡坡面侵蚀的破坏机理进行分析，并将这两种护坡形式的破坏程度分为微弱破坏、轻度破坏、中等破坏、完全破坏。试验表明，在相同的水流条件下，三维植被网加筋草皮较天然草皮具有更为良好的抗冲性能；三维植被网可以阻止大于网眼尺寸的网下土块起动，以及增强草间的侧向连续性。试验还表明，植被生长密度和不均匀程度对草皮的抗冲性能具有显著影响，植被覆盖度越高，整个坡面抗冲性能越强。     

不同降雨强度和下垫面条件对黑土区坡面产流产沙的影响

为了优选合适的东北黑土区堤防坡面侵蚀防控技术,基于人工模拟降雨的方法研究了不同降雨强度和下垫面条件下坡面的产流产沙特征,利用三维激光扫描仪对降雨后的坡面侵蚀形态进行监测,分析坡面土壤的侵蚀情况。结果表明,降雨强度增大,坡面的初始产流时间提前,产流率随降雨历时波动更加显著。在不同降雨强度下,植被措施使平均产流率降低7.4%～20.4%,在裸地上施加PAM(聚丙烯酰胺)使平均产流率增大6.8%～25.9%。随降雨强度增大,下垫面L1(裸地)和下垫面L2(均匀撒施5 g/m~2 PAM的裸地)的产沙率随降雨历时波动更加显著,其产沙率变化规律可以用幂函数进行描述。下垫面L1的总产沙量相比下垫面L2增幅明显,在裸坡上施加PAM能够减少总产沙量,起到固土效果。草地坡面在降雨过程中未出现产沙情况,裸地坡面的侵蚀形态主要表现为溅蚀和片蚀特征,施加PAM使得侵蚀严重区域的面积相较裸地减小了21.5%,能够起到一定侵蚀控制的效果。总体来看,草地坡面的保水固土效果要优于裸地坡面。在坡面上施加PAM使得土壤入渗能力减弱,但能减少侵蚀产沙,在实际工程中有应用价值。     

石质边坡防护中生态植被毯水土保持效果研究

为研究石质边坡生态植被毯防护坡面的水土保持效果,在某高速公路施工现场软弱岩石边坡、碎石边坡段设置植被毯防护区和自然撒播草籽防护对照区,分不同时段对各区植被覆盖度、根系土壤根密度、崩解时间、地表径流量及土壤流失量等与水土保持相关的参数进行了测定,并对实测数据进行了对比分析。结果表明:软弱石质坡面采用生态植被毯防护技术,可增加植被覆盖度,减少地表径流量和土壤侵蚀量,有效控制水土流失,水土保持效果明显优于直接撒播草籽护坡。该技术在同类边坡防护工程中具有较高的推广价值。     

土壤侵蚀与地表坡度关系研究

本文阐述了坡度影响土壤侵蚀机理，并对土壤侵蚀临界坡度进行了初步探讨，分析其存在的原因，指出临界坡度与土壤内在性质、植被、泥沙粒径、降雨特性、入渗等因素有关，并不是一个常数。最后结合小区径流场试验资料分析了坡度对土壤侵蚀的影响。     

Risk analysis of slope instability of levees under river sand mining conditions

Levees are affected by over-exploitation of river sand and river adjustments after the formation of sand pits. The slope stability is seriously threatened, drawing wide concern among experts and scholars in the area of water conservancy. This study analyzed the uncertainties of slope stability of levees under river sand mining conditions, including uncertainty caused by interest- driven over-exploitation by sand mining contractors, and uncertainty of the distance from the slope or sand pit to the bottom of the levee under the action of cross-flow force after the sand pit forms. Based on the results of uncertainty analysis, the distribution and related parameters of these uncertainties were estimated according to the Yangtze River sand mining practice. A risk model of the slope instability of a levee under river sand mining conditions was built, and the possibility of slope instability under different slope gradients in a certain reach of the Yangtze River was calculated with the Monte Carlo method and probability combination method. The results indicated that the probability of instability risk rose from 2.38% to 4.74% as the pits came into being.     

超标洪水下堤防失事风险评价及工程应用

基于堤防工程可能的失效模式,修正了水文失事风险率和边坡滑动失稳风险率计算模型.分析了漫顶失事、渗透破坏失事以及边坡滑动失稳的条件概率计算方法,建立了堤防综合失事风险率计算模型;同时,提出了超标洪水下堤防失事风险率的计算方法,结合南京市外秦淮河堤防工程实例,得到超标洪水下外秦淮河堤防综合失事风险率为0.57%.     

南水北调中线干渠植草护坡现状与思考

为深入了解南水北调中线工程渠坡植草防护状况,助力绿色南水北调工程建设,通过实地调研、走访座谈等方式,对中线工程河南段不同典型渠坡的植草生长情况及日常管理现状进行了调查。提出南水北调中线工程渠坡植草应突出自然景观属性和自然生态护坡理念,同时注重发挥杂草和苔藓的固土护坡作用,减少修剪,降低管护成本,让植被自然生长演替,以形成多样性的自然生态护坡景观,更有利于渠坡和水体生态安全。     

大气作用下膨胀土边坡的动态响应数值模拟

采用热湿耦合非等温流方程，结合实际蒸发和植物蒸腾的边界条件，通过考虑水分迁移所引发的非饱和土应力变形行为，建立了大气-非饱和土相互作用模型。采用该模型，分析了在气候变化条件下，不同坡比和不同覆盖条件下非饱和膨胀土边坡的各种动态响应。计算结果表明，该模型能较好分析计算非饱和土表层的蒸发量及草皮对边坡土层含水率和变形的影响；采用分阶段变渗透系数的方法，能有效反映出降雨入渗和蒸发蒸腾过程中膨胀土所表现的不同渗透特性；而边坡的安全系数随气候变化而波动，降雨时边坡的稳定性比蒸发时低，蒸发可提高表层土体吸力，草皮覆盖亦有利于边坡的稳定性。     

堤防险情及其处置

长江中下游堤防多位于由表层弱透水层及下卧透水层组成的双层地基上，堤防及其地基、边滩在汛期出现的险情有散浸，管涌，流土、接触冲刷引起的渗水流砂、漏洞，穿堤建筑物渗漏，滑坡，崩岸，溢溢等。