狗牙根草茎建植技术及堤防草皮护坡应用研究

除满铺草皮外,采用籽播种植、散栽、条铺等传统方式建植的草皮护坡,生长周期较长,成坪前防止雨水冲蚀能力较差。为减少堤防草皮护坡施工风险,开展专题试验研究,成功研发出狗牙根草茎建植草皮护坡技术。利用该技术建植的草皮具有经济、速成的特点,适用于各类土质堤坡的草皮护坡建植,对砂性土质堤防成效尤为明显。     

狗牙根草茎建植堤防护坡技术简介

利用传统技术建植土质堤防草皮护坡,成坪前易受强降雨冲蚀,施工风险较大。为此,研发出“狗牙根草茎建植堤防护坡技术”。淮北大堤大面积应用情况表明,该技术以与种、栽植相当的较低造价取得了与满铺或成坪草皮相当的抗雨水冲蚀能力,较好地解决了普通种、栽植草皮成坪前抗蚀能力不足的问题,可广泛用于堤防护坡、公路边坡防护及园林绿化。     

浅谈狗牙根草在堤防护坡中的应用

用植被来防堤护坡可以减少水土流失、适宜涵养水源、保持生态平衡、美化环境、改善河道景观,而且还可以取得较好的社会和生态效益,值得推广应用。     

狗牙根草茎建殖技术在堤坡防护中的应用试验

本文主要介绍狗牙根草茎建殖技术的原理,建殖初期堤坡抗冲性能、草茎用量、草茎出芽率等试验,成坪过程及根系生长情况,草茎建殖技术在堤防坡面防护方面的优越性.     

长江荆江段二元结构河岸土体力学性能及崩塌试验

通过连续3 a对荆江崩岸情况进行现场调查、室内土工试验和概化模型试验,分析荆江崩岸特点及规律、河岸上部黏性土的物理及力学性能以及二元结构河岸崩塌过程的特点和影响因素。结果表明：荆江段崩岸分布规律主要表现为下荆江多于上荆江,左岸多于右岸;二元结构河岸崩塌过程可概括为坡脚受冲刷变陡,岸顶裂缝形成发育,岸坡渐进侵蚀,河岸失稳导致崩塌,岸坡形态趋于稳定,进入下一次河岸崩塌循环;黏性土含水率对水位变化的响应速度快于对浸泡时长的响应速度;黏性土的起动切应力为0.531 N/m²,影响黏聚力值的临界含水率约为16%,受纵向水流及土体含水率的影响,岸坡在枯水期稳定性较高,在涨水期会产生局部崩岸,洪水期和退水期时坡脚冲刷和崩岸强烈。     

淮北大堤狗牙根草茎建植护坡关键技术研究及示范

2008年,淮北大堤加固工程基本完工,堤身系砂质壤土,工程采用草皮护坡,暴雨后大堤土壤侵蚀严重（见图①）。草皮护坡主要采用种植、散栽技术,效果差（见图②③）;满铺技术成本高(约合8元/m^（2）)。为解决该难     

不同生长年限的刺槐根系对黄土边坡加固作用的研究

植物根系护坡工程措施对黄土边坡稳定性的提升及生态环境保护具有重要作用。采用大型直接剪切仪测试了原状刺槐根系复合土体的抗剪强度,并采用FLAC3D岩土工程数值计算软件分析了不同生长年限的刺槐根系对黄土边坡的加固作用。结果表明：植物根系通过其对土体的加筋锚固作用,使根系复合土体的抗剪强度指数显著提高,抗剪强度规律符合摩尔-库伦强度准则;根系复合土体的抗剪强度随根系生长年限的增加而增大,3~7 a生刺槐的原状根系复合土体的黏聚力（c）和内摩擦角(φ)分别在44.46～88.91 kPa和23.89°～28.85°之间,7 a生刺槐根系复合土体的抗剪强度最大,c和φ分别比无根土体提高了211%和31%;植物根系对边坡具有一定的加固作用,提高了黄土边坡的稳定性,使边坡不易发生滑动,但由于刺槐根系加固土体的深度较浅,植物对边坡的加固作用有限,相较于无刺槐的黄土边坡,7 a生刺槐根系对边坡稳定安全系数的提升也仅为9%。研究成果可为刺槐等植物护坡工程的设计和施工提供科学依据。     

紫穗槐根系对黄土边坡加固作用的试验研究

植物护坡措施对黄土边坡稳定及生态环境修复具有重要作用。通过对陕北治沟造地工程中黄土以及紫穗槐根系与黄土的复合土体抗剪强度的试验研究,分析了含水率及含根量对土体抗剪强度的影响。根土复合土体的抗剪强度符合库仑定律,并随着含水率的增大而减小;随着含根量的增加,附加黏聚力增量较大,变化范围为1.46~14.67 kPa;内摩擦角增量较小,变化区间为1.0°~3.5°。采用FLAC3D岩土工程数值计算软件分析了紫穗槐根系对黄土边坡的加固作用,含水率为12%的种植紫穗槐的坡体最稳定,安全系数最大为3.06。     

不同类型植被根系对边坡表层的加固效果研究

植被根系固坡技术已经在边坡防护工程,尤其边坡表层防护得到广泛应用,但是目前关于植被固坡的理论研究却滞后于工程实践的应用.为了对不同类型植被固坡效果有更加清晰的认识,本文在建立不同类型植被(草地、灌木、成长树木、成熟树木)根系附加力学权重表的基础上,采用数值模拟手段对不同植被的在不同边坡尺寸和坡度下根系固坡效果进行分析和探讨.结果表明:成熟树木由于根系较深且表层附加力较大,在同等条件下,斜坡的安全系数最大、成长树木和灌木次之、草地的安全系数最小;此外,随着边坡角度和边坡基本尺寸的增大,4种植被的斜坡安全系数均呈现降低的趋势.     

河岸边坡对抛投沙袋落点规律影响的试验研究

通过概化水槽试验,分析了有河岸边坡情况下开底驳船和翻板船抛投沙袋的漂移、偏移落距和落点范围规律,并研究了不同抛投方式的影响。试验结果表明:河岸边坡的存在会导致沙袋发生滑动或滚动,增加沙袋的漂移和偏移落距,且坡度越大,沙袋在顺水流方向的落点越分散;沙袋平均漂移落距随流速的增大而增大,流速较大时,边坡坡度变化对沙袋漂移落距影响较小,流速较小时,开底驳船抛投时沙袋平均漂移落距随边坡坡度的增大而增大,翻板船抛投沙袋在顺水流方向的落点越集中;开底驳船抛投方式比翻板船抛投方式的沙袋落点更分散,但落点范围相差不大。     

植物根系生长形态对边坡浅层稳定性影响数值研究

为了研究植物根系在不同生长形态下的锚固作用,将根系作为“活土钉”作用于边坡,运用强度折减法进行数值计算分析;通过考虑根系的侧根数量、分枝角度2方面的形态要素,探究其对于边坡浅层稳定性的影响。数值计算结果表明根系对于边坡浅层的加固效果明显,能改善坡体内应力状态,控制位移变量;随着侧根数量的增多、侧根分枝角度增大,边坡的安全系数逐渐提升,同时破坏形态呈现出渐进式破坏,坡中部逐渐显现“凸肚”,坡脚未加固区出现隆起现象。     

灌溉方式对番茄根系特性和水分利用效率的调控研究

为了探明灌溉方式对作物根系和水分利用效率的影响,通过2年的温室大棚试验,研究了沟灌、滴管和无压灌溉不同方式对番茄根系特性、产量、耗水量和水分利用效率的影响。结果表明:无压灌溉和滴灌根系密度分布在出水口附近3.0 cm~22.5 cm。根系密度、根长和根系水阻力系数R表现规律为无压灌溉最大,滴灌次之,沟灌最小,而根系水力传导系数恰恰相反。番茄干物质则表现为沟灌>滴灌>无压灌溉。无压灌溉与沟灌和滴灌相比,降低了耗水量,提高了产量,明显地提高了水分利用效率。研究成果为无压灌溉在温室中的利用提供了依据。更多还原     

寒旱区4种草本根系力学特性试验研究

为研究青藏高原东北部地区草本植物根系力学特性及其根系固土护坡力学机制,以青海省刚察县三角城种羊场地区为研究区,将赖草、扁穗冰草、早熟禾和紫花针茅4种优势草本植物作为供试种,开展室内单根拉伸和剪切试验,系统分析了4种草本植物的单根力学特性。结果表明:4种草本植物平均单根抗拉力大小顺序为赖草(3.336 N)扁穗冰草(2.677 N)早熟禾(1.988 N)紫花针茅(1.588 N),单根抗拉力与根径之间成指数函数关系;平均单根抗拉强度大小顺序为早熟禾(68.166 MPa)扁穗冰草(67.049 MPa)赖草(39.411 MPa)紫花针茅(32.207 MPa),单根抗拉强度与根径之间成幂函数关系;平均单根抗剪力大小顺序为赖草(7.086 N)扁穗冰草(6.628 N)早熟禾(5.215 N)紫花针茅(3.938 N),单根抗剪力与根径之间成指数函数关系;平均单根抗剪强度大小顺序为扁穗冰草(67.217 MPa)早熟禾(56.051 MPa)紫花针茅(41.998 MPa)赖草(35.494 MPa),单根抗剪强度与根径之间成幂函数关系。     

黄河源区不同水文期护岸植物根系抗拉拔研究

为研究黄河源区不同水文期护岸植物根系的固土力学机制,筛选合适的固土护岸植物种,在兰木错曲河岸带选取华扁穗草、线叶嵩草和金露梅3种优势护岸植物,在落水期、枯水期和涨水期进行原位单根拉拔试验.结果表明:3种植物根系单根抗拔力均随根径的增大呈幂函数增大,抗拔强度随根径的增大呈幂函数减小;3种植物根系在枯水期的抗拔强度高于涨水...     

生态型稳定剂协同植物根系固土特性及机理研究

为分析生态型稳定剂对植物根系固土特性的影响,对根系-生态型稳定剂-黏性土复合体进行直接剪切试验,研究了不同根系数量和不同生态型稳定剂含量条件下复合体的抗剪强度参数、剪切模量和总变形能量,结合试样产生的剪切位移,探究了边坡植被固土剪切特性及其加固机理。结果表明：植物根系的掺入增强了土体的抗剪强度;当生态型稳定剂质量分数大于1%时,其对复合体抵抗变形的影响较为明显;生态型稳定剂在土体中形成网状结构,促进土体内黏性土团聚体形成,增强了土体的黏聚力,与植物根系相互作用提高了土体抗剪强度特性。     

橡胶混凝土力学性能的试验研究

橡胶混凝土因其优越的材料性能而具有较好的应用前景,而强度的降低成为关键问题。试验以强度C25的普通混凝土为基准,用废旧轮胎橡胶颗粒等体积取代细骨料制成橡胶混凝土,研究不同橡胶颗粒粒径和掺量对混凝土力学性能的影响。研究结果表明:橡胶混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均较基准混凝土的小,且随着橡胶掺量的增加而逐渐减小。拉压比较基准混凝土的大,且随着橡胶掺量的增加有增大的趋势。另外试验结果也显示,橡胶的掺入增强了混凝土的韧性,可为橡胶混凝土的实际应用提供技术支持。     

荒漠植被根系增强土体抗剪强度性能研究

为研究塔里木河干流上游岸坡荒漠植被根系对土体抗剪强度的增强作用,在初步分析流域植被覆盖现状基础上,对上游6个典型河岸进行了现场勘查,对骆驼刺(Alhagi sparsifolia.)、红柳(Tamarix ramosissima.)和芦苇(Phragmites australias.)三种典型植被覆盖的根-土复合体和无植被覆盖原状土体分别进行了12组和11组的对比取样,并进行了室内土工试验。试验结果表明:根-土复合体与原状素土相比平均黏聚力由8.04 kPa增加到16.86 kPa,增加了110%,平均内摩擦角由32.59°增加到33.76°,增加了3.6%。结合摩擦加筋原理,建立了植被根系增加土体抗剪强度的力学计算模型,通过模型计算了骆驼刺、红柳和芦苇三种植被不同根体积密度对应的根-土复合体抗剪强度,并与实测结果进行对比。结果表明:16组实测值中只有一组数据小于其相应的理论值范围(2.472.6 kPa),其余实测值全部大于理论计算最小值,充分说明建立的力学计算模型完全可以用于上述三种典型荒漠植被根系影响下的土体抗剪强度计算,为定量评价荒漠植被根系的固土能力提供一定的参考。