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本文首先阐述了边坡的破坏形式,具体分析了工程护坡和植被护坡的功能,从力学效应与水文效应两个方面比较了工程护坡和植被护坡的防护效果。
植被对边坡稳定的影响是复杂的、多方面的,许多情况下都可能起到促进边坡失稳的作用。单纯的依靠植被是不能保证边坡的稳定性的。植被对边坡的加固作用主要体现在植物根系对表层土体的加筋作用,植被深粗根系对边坡的锚固作用以及植被水文效应对边坡的加固作用都有很大的局限性。
讨论了植物浅细根系及深粗根系的护坡原理,对浅细根系的固土效果进行实验研究。对豆科草本一苜蓿根系、禾本科草本一老芒麦根系、豆科灌木一柠条根系等进行了室内三轴剪切试验,得出了含上述根系土体的抗剪强度,分析了豆科草本、禾本科草本、豆科灌木根系的固土特征。
在相近的含水量条件下,含老芒麦和苜蓿的复合土体抗剪强度的内摩擦角与无根系土样差别很小,但含苜蓿的复合土体内粘聚力增加很多。老芒麦主要靠须根的作用。苜蓿不但须根发达,还有粗壮主根,苜蓿固土效果要强于老芒麦。柠条的对土体的增强作用更大,柠条虽然没有发达的须根系,但是其主根系却很粗壮,不但直径略大于苜蓿根系,而且由于柠条是灌木,其根系的木质化作用使得根系的密度比苜蓿的大。柠条的根系比相同生长期的苜蓿和老芒麦更长,固土深度更大,柠条的固土作用强于苜蓿和老芒麦。
含根系土体的抗剪强度都大于无根系土体,植物的粗壮主根系和须根系的存在对边坡浅层土体有明显的加固作用。评价浅细根系的加筋固土效果,可以用“根的面积比率”和“根的生物量集度”两个指标。