在高速公路建设中,经常有大量的开挖,开挖破坏了原有植被,造成大量的裸露土坡和岩石边坡,导致严重的水土流失和生态环境失衡。植被护坡是利用植被涵水固土的原理稳定岩石边坡同时美化生态环境的一种新技术,是涉及岩土工程、恢复生态学、植物学等多学科于一体的综合工程技术。开展植物根系对边坡力学效应的研究可以用于分析边坡的浅层稳定性,为边坡绿化植物品种和绿化方式的选择提供理论依据。 本文以山东省济南市南外环高速公路边坡绿化实际工程为背景,针对目前国内植被护坡力学效应研究的空白,力图建立植物根系和土层相互作用的理论计算模型,建立根的锚固作用公式,并在此基础上针对岩质边坡表层冲刷问题进行研究。 基于实地踏勘和取样,通过大量室内直剪试验发现根系对土壤抗剪能力的提高有一定影响。选取根系分布密度为影响因素,测定根系使土壤抗剪强度指标—粘聚力提高的程度,推导根的锚固作用公式。 针对坡面植草的岩质边坡进行力学分析,研究边坡表层冲刷破坏的临界条件,并在根系锚固公式的基础上研究根系分布密度对边坡表层土壤抗冲刷能力的影响,建立一个综合根系含量在内的土壤抗冲刷能力评价和预报体系,为岩质边坡生态防护设计时草种和数量的选择提供理论依据。