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高速公路边坡生态防护与植物固坡的力学分析
| 论文题名： | 高速公路边坡生态防护与植物固坡的力学分析 |
| 关键词： | 高速公路;边坡生态防护;植物固坡;根土复合体;抗剪强度;有限元 |
| 摘要： | 环境污染和生态破坏是人类面临的重大社会问题之一，项目开发与环境保护兼顾成为经济可持续发展的重大课题。对工程建设来说，如何合理利用资源，保护环境，是建设者必须正视和认真对待的问题。 近几年来，资源开发和基础设施建设正以前所未有的速度发展。但公路的大规模建设给生态环境带来了许多不良的影响。在公路建设中，经常有大量的深挖高填，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。生态(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。在越来越重视生态环境和和谐社会的今天，生态防护技术已成为一种防护的趋势，并代表着边坡防护的发展方向。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。 本文在研究国内外大量有关生态防护和根系固坡力学分析文献资料的基础上，以湖北省随(随州)——岳(岳阳)高速公路(中段)景观设计实际工程为背景，针对目前国内植被护坡力学效应研究的现状，作了一系列探讨和研究。 首先，在分析了生态护坡作用机理的基础上，从复合材料学角度将根系和土壤看作按照一定规律组成的复合材料，并用微观力学研究分析根土复合体的弹性常数和基本强度，探求根系和土壤两种材料的特性对复合材料特性的影响。 其次，通过现场和室内试验，研究根系分布密度和分布方式对根土复合体抗剪强度的影响。结果表明，根土复合体仍然符合库伦定律；根土复合体粘聚力的增量与单位土体中根系的含量成正比关系，在此基础上建立了根系锚固作用公式；根系不同的分布方式对根土复合体的抗剪强度有不同影响。根系的抗拉特性符合一定的规律，对进一步研究根系的拉拔特性奠定基础。 最后，通过有限元分析表明，草根的作用，能够降低浅层土体中的应力水平，即草根能改变浅层土体的应力应变状态；草根增加了浅层土体的粘聚力，对边坡的稳定是有利的。 |
| 作者： | 石明强 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 张谢东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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