陕南千枚岩公路边坡生态防护关键技术研究

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我国陕南地区位于秦巴山区,其普通公路边坡生态护坡技术研究基本处于空白。因此研制一种适合于我国陕南地区岩质边坡生态护坡技术具有重大意义。本文结合国内外研究现状,以生态护坡原理为指导,根据陕南地区的地理环境、气候特点,选择先锋植物,并选择千枚岩碎石、秸秆纤维、水泥、有机肥、草炭土和保水剂作为护坡基材的组成材料,应用正交试验原理设计盆栽试验。根据盆栽试验的结果,分析了护坡基材的物理性质、化学指标和植物的生长指标,并利用正交试验的综合评分法确定了护坡基材的最优配比。最后设计了生态护坡基材的室内降雨侵蚀试验,验证了基材具有较好的抵抗雨水侵蚀的能力,并对陕南安康市某公路边坡防护设计进行优化,广泛应用了千枚岩公路边坡生态护坡技术。主要获得了以下成果:
  (1)分析生态护坡基材的物理性质,秸秆纤维和草炭土对护坡基材的物理性质具有较大的积极影响,能够提高护坡基材孔隙度和含水量,改善植物根系的生长环境。
  (2)分析生态护坡基材的化学指标,水泥会显著提高基材的pH值;而有机肥和草炭土能够提高基材中的有机质含量和氮磷钾等养分含量,同时能够降低基材的pH值,改善基材的酸碱环境。
  (3)分析植物的生长指标,秸秆纤维和草炭土对植物的出苗和生长具有积极的影响作用;而硅酸盐水泥严重影响到了植物的出苗和生长。
  (4)采用正交试验的极差分析和评分方法,确定护坡基材的最优配比为以千枚岩为主要成分,令千枚岩的比例为1,各材料添加量分别为秸秆纤维4%、水泥6%、有机肥5%、草炭土12%和保水剂0.2%。
  (5)分析室内人工模拟降雨侵蚀试验结果,随着降雨强度的增大,护坡基材的侵蚀模量显著增加,同时护坡基材喷射时间的增长,降雨对于基材的侵蚀显著降低。
  (6)针对安康市某公路边坡防护工程,设计生态护坡,减少了千枚岩弃渣的倾倒,实现废渣利用,对陕南公路边坡生态防护具有重要的指导意义。
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