護坡穩(wěn)定性效果分析

張銘銳

摘要：植被護坡主要是采用植被含水固土的原理進行穩(wěn)定巖土邊坡并具有美化生態(tài)環(huán)境的一種技術。植被護坡是涉及生態(tài)學、植物學以及巖土工程和土壤肥料學等多學科于一體的綜合工程技術，是目前邊坡防護重要的技術之一，因此對植被護坡技術穩(wěn)定性研究及應用效果分析具有重要的意義。

關鍵詞：山體滑坡生態(tài)邊坡穩(wěn)定性效果分析

中圖分類號：TU457 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（b）-0072-01

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國高速公路建設工程的增加，由于公路建設中開挖的邊坡對原有的植被覆蓋層造成破壞，從而導致嚴重的山體滑坡以及水土流失，造成生態(tài)系統(tǒng)的退化，嚴重危害國家財產(chǎn)安全和人們的生命安全，因此加強對護坡穩(wěn)定性進行研究是非常重要的，它不僅能夠為工程施工提供依據(jù)，而且對護坡加固和山體滑坡的準確預報也具有重要的作用。下面具體進行分析護坡的穩(wěn)定性效果。

1影響邊坡穩(wěn)定性的因素

邊坡災害不僅嚴重危害著國家財產(chǎn)和人們的生命安全，而且對生態(tài)平衡和生態(tài)環(huán)境也具有很大的影響，目前交通、水利、礦山以及市政等部門都涉及到邊坡問題，因此對邊坡進行穩(wěn)定性研究具有重要的意義。邊坡穩(wěn)定性研究主要是建立在巖石力學和土力學上，因此這兩種學科的發(fā)展和成就對邊坡的研究的程度具有決定性作用。影響邊坡穩(wěn)定性因素主要是外在因素和內(nèi)在因素，其中外在因素主要包括地震、工程載荷條件、水的作用以及巖體風化程度和人為因素，而內(nèi)在因素主要包括邊坡的地貌特征、地質(zhì)構(gòu)造、巖土體結(jié)構(gòu)以及巖土體的性質(zhì)等[1]。其中巖土體性質(zhì)對邊坡的穩(wěn)定性以及坡腳和坡高具有控制性的作用，而在地質(zhì)構(gòu)造復雜、褶皺強烈，并且新構(gòu)造運動比較活躍的地區(qū)，邊坡的穩(wěn)定性最差，并且斷層帶巖石破碎或者地下水豐富以及風化嚴重的地區(qū)很容易發(fā)生山體滑坡的現(xiàn)象。因此巖層結(jié)構(gòu)對邊坡的穩(wěn)定性也具有重要的影響。

2植被護坡的穩(wěn)定性效果分析

通過對某一公路建設的工程項目計算分析，為了能夠保證護坡的穩(wěn)定性，我們主要采用采用狗牙根、香根草、洋槐以及無植被、三種草植被和草樹結(jié)合幾種護坡形式的穩(wěn)定性效果進行分析，其中通過進行分析可以得知香草根的根系對土體的內(nèi)聚力增加貢獻值約為0.36kpa，白三葉為0.11kpa，狗牙根為0.07kpa。槐樹的根系對土體內(nèi)聚力增加貢獻值為2.07kpa。假如在0～24h內(nèi)，降雨時間如果從第一小時開始到第二小時結(jié)束，降雨強度為10mm/h。下圖是1和2分別是邊坡安全系數(shù)和滑動弧附近的孔壓隨著時間變化的曲線圖[2]（如圖1，圖2）。

由圖可以得知在降雨后的10h內(nèi)，無植被孔隙水壓力降低的速度很快，而降雨后的10h以后，孔隙水壓力變化緩慢。在降雨后的24h內(nèi)，無植被邊坡的安全系數(shù)經(jīng)歷降低，然后緩慢增加，最后到達原來的水平。形式這種現(xiàn)象的原因主要是由于雨水在土壤中滲透坡內(nèi)的雨水減少，孔壓降低，在10h后沒有雨水，所以出現(xiàn)安全系數(shù)從降低到增加這一曲線的變化。而植草邊坡的安全系數(shù)在降雨過程中以及降雨后基本不變，但是后來卻具有明顯的變化，安全系數(shù)和孔壓的變化具有滯后性。白三葉和狗牙根由于根系對土體的內(nèi)聚力小于香根草，其安全系數(shù)相對比較低，并且降雨后的變化趨勢大致一樣。而香根草植被護坡在降雨時的安全系數(shù)不變，而降雨后基本走向趨于增加的狀態(tài)。造成這種現(xiàn)象的原因主要是由于根加固及附加作用以及水文效益的綜合影響得到的結(jié)果。其中植被水文效應主要是能夠減少降雨的入滲，還能夠?qū)⒖紫端畨毫p小，并且植被自身具有附加和加固的作用，從而能夠使邊坡的安全系數(shù)提高[3]。而植樹邊坡的安全系數(shù)的變化與香根草邊坡的變化規(guī)律不同，但是和無植被邊坡類似，都是由下降到上升的過程，但是植樹邊坡下降的少，上升的快。

由于樹與樹之間具有一定的距離，從而造成一些裸露的植被不能受到保護，所以植草護坡比植樹護坡安全性更高。但是樹木植物具有樹冠結(jié)構(gòu)，對降雨具有截留的作用，并且能夠減少達到地面的降雨量，并且樹木的植物根系影響深度比草本植物的影響深，所以能夠加強深處的土層。對于植被護坡中，如果將香根草和槐樹結(jié)合種植進行護坡，其安全系數(shù)能夠達到最高，因為這種護坡形式具有草木和本木植物綜合的特點。

3結(jié)語

通過進行分析可以得出，植被防護不僅能夠提高安全系數(shù)和穩(wěn)定性，而且對邊坡的淺部也具有加固的作用，通過植被的水文效應可以看出植被不僅能夠有效降低邊坡內(nèi)孔隙水壓力，提高土壤的應力，而且還能夠提高土壤的強度，并且不同的植被對邊坡的穩(wěn)定性影響效果不同，邊坡植草技術對邊坡的安全系數(shù)的提高比植樹邊坡好，而植被邊坡采用草木結(jié)合種植則是護坡效果最好的一種形式。

參考文獻

[1] 姚環(huán)，沈驊，李顥，等.香根草固土護坡工程特性初步研究[J].中國地質(zhì)災害與防治學報，2007，18（2）：65-69.

[2] Geotechuical Engineering Office Technical Guidelines on Landscape Treatment and Bio-engineering for Man-made Slope and Retaining Wall 2000.

[3] 宋慶豐.根系固土作用及植物護坡穩(wěn)定性研究[D].西南交通大學，2008.