植被防护土坡的计算方法_环境科学

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Abstract

During the design and construction of slope protection,retaining walls,anchorage...

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前言

目前在土坡工程防护设计中,仍然采用传统的挡墙、喷锚、抗滑桩等护坡技术,植被防护土坡一般还仅局限于园林工程师的活动范畴,似乎植被防护土坡只是一种“绿化”环境的行为...

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1　绪论

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1.1　土坡的水土流失

土坡一般会面临水土流失和崩塌或滑移等问题,因此非常需要了解导致这些问题的原因及防治措施。一般来说,重力是驱使土坡滑移的主要因素,风力和水力作用则是水土流失的主要...

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1.2　土坡的滑移破坏和渐进变形

在重力和渗透水压力作用下,边坡表层土呈流塑状态,发生“溜坍”等局部破坏,一般破坏深度1m左右。边坡内部形成一定贯通滑移面,会发生“坍塌”,伴有局部坍落,厚度一般...

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1.3　常见的结构防护土坡技术

传统土坡挡墙支护技术有混凝土或砌石重力式挡墙、悬臂式挡墙、扶臂式挡墙、锚定板挡墙、柱板式锚杆挡墙、板桩或卸荷板桩式挡墙、拉杆卸荷板柱板式挡墙、卸荷板—托盘式挡墙...

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1.4　常见的植被防护土坡技术

工业文明造就了大量廉价、耐久和安全的钢筋混凝土产品,使人类不再需要像祖先那样,利用树木等原始材料防护土坡堤岸,对此人们已经习以为常。但是,各类边坡的环境条件普遍...

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1.5　植被防护土坡需要研究的关键问题

普通的植被系统例如草皮或根系浅的植被只适于地表面层水土保持以及浅层土的防护,而要满足一定埋深土的稳定性要求,必须寻找到一种根系发达且较长的植物品种,这样才能同时...

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1.6　本书的主要研究内容

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1.6.1　研究目标

植被防护在岸坡防冲刷方面效果显著。但是,由于植被种类多样、根系分布的随机性、根系强度的多变性等复杂因素,植被根系的固土机理研究尚处于初步研究阶段。特别是对于岸坡...

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1.6.2　研究方法与技术路线

国内外对植被生态防护岸坡的理论研究刚刚起步,还没有把基于“根系作为一种可变形锚固体的、生态加固土的渐进变形破坏”思想的强度与变形理论研究成果应用于实际工程的分析...

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1.6.3　研究内容

本书研究植被防护土坡的常用技术,从土力学、土壤学、植物学的角度,介绍植被防护土坡的机理和类型,提出植被防护土坡的计算分析方法和设计原则。以香根草根系生态加固土坡...

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2　常见的土坡滑移破坏及渐进变形计算方法

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2.1　土坡水土流失的估算方法

研究水土流失时一般需要分析其成因及颗粒迁移力学规律,研究土坡滑移时则需要重点考虑其影响因素及计算分析方法。土坡水土流失的估算一般可以按照规范采用实地测量法、类比...

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2.2　土坡滑移破坏的极限平衡理论分析方法

极限平衡分析方法经常被用来计算土坡的稳定安全系数。首先假定一个滑坡的破坏模式,可以从最简单的线性滑移、圆弧滑移到更复杂的滑移面破坏。其次,在假定滑移面的基础上计...

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2.3　土坡渐进变形的数值分析方法

传统的土的极限平衡理论在稳定分析时采用刚塑性理论,假定土破坏时塑性区内的各点的剪应力同时达到抗剪强度。这种情况只有对理想塑性材料和应变硬化材料才有可能,而对于应...

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2.4　土坡渐进变形的近似解析方法

人们还选用一些非线性流变解析模型来分析天然土坡在自重作用下的滑移变形,例如Bingham-Norton模型、Newton-Norton模型和Prandtl-Ey...

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3　植被防护土坡的作用

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3.1　生态护坡对土坡稳定性的影响

植被根系一般穿透力强,能向面层以下土发育,可以减弱雨水、河流及地表径流对岸坡表面的冲蚀,再加上植被覆盖面积大,从而可以防止水土流失。因此,近20多年来,绿色护坡...

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3.2　植被根系的分布特性

植被护坡时必须考虑坡度对根系发育的影响,根系锚固作用由于很难事先知道根系的分布情况,一般难以准确考虑。当坡度增大时,草本植物的根系一般只会向坡面下方延伸,但几乎...

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3.3　植被根系的强度

树种、生长环境、季节、树根直径以及树根位置都会对树根强度产生影响。由于影响树根强度的因素很多,一般地,树根抗拉强度最大可达70MPa,但多数树根抗拉强度在10～...

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3.4　植被根系的固土理论与模型

植被的根系有助于提高土的强度。首先从文学作品中就可窥见一斑[97]:“民工们用两挂大车,从靠近湖边的碱性草滩,用大方铲切挖草泥砖。切挖出来的草泥砖要比长城城砖大...

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3.5　带根系土的室内及现场试验

Wu等[99～100](1988)开展了现场根系与土的复合体的试验研究。Endo和Tsuruta(1969),以及Wu和Watson(1998)等[109～11...

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3.6　香根草根系生态加固土的试验

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3.6.1　试验场地与土的物理特性

为了开展香根草根系生态加固土的试验研究,在南京水利科学研究院铁心桥试验基地沿着试验大厅和小试验厅在人工河岸两侧兴建了约2000m2的香根草生态加固粉质黏土岸坡的...

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3.6.2　单向压缩试验

3.6.2.1 固结仪压缩试验试验土样制备资料见表3.2。表3.2　试样制备明细表试验结果见图3.6。图3.6　土的固结仪压缩试验结果结果表明,试...

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3.6.3　直剪试验

3.6.3.1 室内直剪试验试验土样制备资料见表3.4。表3.4　试样制备明细表室内直剪试验结果表明,根系明显提高了土的抗剪强度,并且根系含量越大,效果...

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3.7　小结

本部分内容从土力学、土壤学、植物学的角度,介绍了植被防护土坡的机理。通过开展类似纤维长度的不同香根草根系掺入量的土的单向压缩试验、直剪试验,以及无香根草根系加固...

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4　植被防护土坡的土力学本构理论与模型

...

《植被防护土坡的计算方法》简介

Abstract

前言

目录

1　绪论

1.1　土坡的水土流失

1.2　土坡的滑移破坏和渐进变形

1.3　常见的结构防护土坡技术

1.4　常见的植被防护土坡技术

1.5　植被防护土坡需要研究的关键问题

1.6　本书的主要研究内容

1.6.1　研究目标

1.6.2　研究方法与技术路线

1.6.3　研究内容

2　常见的土坡滑移破坏及渐进变形计算方法

2.1　土坡水土流失的估算方法

2.2　土坡滑移破坏的极限平衡理论分析方法

2.3　土坡渐进变形的数值分析方法

2.4　土坡渐进变形的近似解析方法

3　植被防护土坡的作用

3.1　生态护坡对土坡稳定性的影响

3.2　植被根系的分布特性

3.3　植被根系的强度

3.4　植被根系的固土理论与模型

3.5　带根系土的室内及现场试验

3.6　香根草根系生态加固土的试验

3.6.1　试验场地与土的物理特性

3.6.2　单向压缩试验

3.6.3　直剪试验

3.7　小结

4　植被防护土坡的土力学本构理论与模型

《植被防护土坡的计算方法》简介

Abstract

前言

目录

1 绪论

1.1 土坡的水土流失

1.2 土坡的滑移破坏和渐进变形

1.3 常见的结构防护土坡技术

1.4 常见的植被防护土坡技术

1.5 植被防护土坡需要研究的关键问题

1.6 本书的主要研究内容

1.6.1 研究目标

1.6.2 研究方法与技术路线

1.6.3 研究内容

2 常见的土坡滑移破坏及渐进变形计算方法

2.1 土坡水土流失的估算方法

2.2 土坡滑移破坏的极限平衡理论分析方法

2.3 土坡渐进变形的数值分析方法

2.4 土坡渐进变形的近似解析方法

3 植被防护土坡的作用

3.1 生态护坡对土坡稳定性的影响

3.2 植被根系的分布特性

3.3 植被根系的强度

3.4 植被根系的固土理论与模型

3.5 带根系土的室内及现场试验

3.6 香根草根系生态加固土的试验

3.6.1 试验场地与土的物理特性

3.6.2 单向压缩试验

3.6.3 直剪试验

3.7 小结

4 植被防护土坡的土力学本构理论与模型

1　绪论

1.1　土坡的水土流失

1.2　土坡的滑移破坏和渐进变形

1.3　常见的结构防护土坡技术

1.4　常见的植被防护土坡技术

1.5　植被防护土坡需要研究的关键问题

1.6　本书的主要研究内容

1.6.1　研究目标

1.6.2　研究方法与技术路线

1.6.3　研究内容

2　常见的土坡滑移破坏及渐进变形计算方法

2.1　土坡水土流失的估算方法

2.2　土坡滑移破坏的极限平衡理论分析方法

2.3　土坡渐进变形的数值分析方法

2.4　土坡渐进变形的近似解析方法

3　植被防护土坡的作用

3.1　生态护坡对土坡稳定性的影响

3.2　植被根系的分布特性

3.3　植被根系的强度

3.4　植被根系的固土理论与模型

3.5　带根系土的室内及现场试验

3.6　香根草根系生态加固土的试验

3.6.1　试验场地与土的物理特性

3.6.2　单向压缩试验

3.6.3　直剪试验

3.7　小结

4　植被防护土坡的土力学本构理论与模型