红层软岩边坡生态防护技术探讨

红层软岩边坡,土质贫瘠,浅层稳定性差,生态防护失效的现象比较突出。为提高西部红层软岩边坡生态防护的可靠性,在对西部红层软岩地区铁路、公路边坡生态防护状况进行调研和分析的基础上,总结红层软岩边坡生态防护失败的原因,吸取经验教训,提出适于红层软岩边坡的生态防护方法和适合该区栽植的草木品种及配置方法。     

花岗岩类土质边坡工程特性及加固方法研究

华南、华东南地区具有厚度可达上百米的花岗岩风化残积层。高等级公路、铁路的规模建设在该地区形成了大量的花岗岩类土质高边坡。深入认识该类边坡的工程特性并提出有效的针对性边坡加固方法,对该地区公路、铁路的安全建设和正常运营具有重要意义。为了更有效指导该类边坡的稳定性分析及边坡设计,本文深入调查分析了广东和广西境内4条高等级公路沿线的44处花岗岩类土质边坡特征及其稳定性,认为控制该类边坡稳定性的因素主要有:土体的均匀性、岩脉(墙)及花岗岩球状硬核的分布情况、坡体中保留的结构面是否对坡体稳定性起控制作用。继而依据这些因素把花岗岩类土质边坡划分为岩脉(墙)隔挡型边坡、网状结构型边坡、外倾结构型边坡、浮石型边坡4种类型。深入分析了每种类型边坡的坡体结构特征、稳定特性,针对性地提出了边坡稳定性分析中应重点考虑的因素。认为花岗岩类土质边坡的土质及坡体结构特征,造成了该类边坡开挖临时自稳性较好,但具有较强的开挖卸荷效应和较弱的抗冲刷能力。最后针对每种类型的花岗岩类土质边坡,提出了相应的设计方案建议。基于花岗岩类土质边坡良好的临时自稳性,认为可进行陡开挖强支护设计,同时强调逐级开挖逐级支护、加强坡面防冲刷、边坡护脚及压顶、边坡截排水等设计建议。     

植物根系对低液限粉质黏土边坡浅层土体抗剪强度影响的试验研究

随着生态平衡和环保日益得到公众的认同和重视,工程边坡的生态修复与防护技术得到发达国家的重视,生态防护成为边坡灾害防治和水土流失控制的首选方案,代表着边坡防护的发展方向。本文采用等应变直剪仪对两种种植在低液限粉质黏土边坡上的抗旱耐瘠植物的根-土复合土体及素土进行室内剪切试验,探讨不同根系密度和含水量对抗剪强度的影响,结果表明:随着垂直压力的增加,土体抗剪强度随之增加;根系能显著增加土体抵抗剪切破坏能力,其中沙打旺提高土体抗剪强度的效果较锦鸡儿明显;随着根系密度的增加,抗剪强度随之增加;随着土体的含水率增加,根-土复合体抵抗剪切能力先增加后减小;植物根系对土体的内摩擦角影响不大,但对黏聚力影响较大,根-土复合土体抵抗剪切破坏的能力主要由黏聚力的提高决定。本文研究成果对华北地区低液限粉质黏土公路边坡生态防护技术及采煤矿区环境生态治理工程中的植物选择和配置,均具有重要的意义。     

桂北山区含碎石粘土边坡变形破坏机制及生态防治

以桂北山区含碎石粘土边坡的野外地质勘查资料为基础,分析含砾石粘土边坡的地质背景、基本特征以及形成因素,阐述该地区含碎石粘土边坡的变形破坏机理。总结一般工程防治措施。结合典型工程实例,运用极限平衡法,对含碎石粘土边坡的稳定性进行了对比分析和评价。根据边坡变形特征及稳定性分析,提出采用生态坡面防护、地表排水、预应力锚索、抗滑桩、钢管桩、挡土墙相结合的综合治理方案,对相关研究具有参考价值。     

赣南边坡变形破坏模式与防治对策

赣南地质环境复杂,沉积岩、岩浆岩与变质岩交叉并存;岩浆岩广泛分布,岩体破碎;褶皱、断裂构造发育;风化作用强烈,边坡稳定性差。研究这一地区的变形破坏模式,可以科学有效地对边坡进行防治。大量的野外调研显示,赣南边坡常见的类型主要有土质边坡、类土质边坡、岩质边坡和岩土二元结构边坡4类;赣南边坡常见的变形破坏模式主要有:沿原有结构面滑动、沿顶部拉裂-滑动、土体拉裂-崩塌、圆弧形滑动、坡面冲刷5类。沿原有结构面滑动破坏多见于岩质边坡、类土质边坡中;其余破坏模式多发生于土质边坡、类土质边坡、岩土二元结构边坡的土体部分。根据赣南边坡不同的变形破坏模式,分别提出了科学的防治对策;并针对赣南地区降雨量大、降雨持时长等特点,强调了在边坡的施工过程中应及时修建边坡排水系统,及时进行坡面防护。     

红粘土深基坑边坡的稳定性评价与治理

土质边坡常因客观条件和地质因素的改变而失去原有的稳定性.通过对某一工程的红粘土土质边坡的稳定性评价,提出了在治理基坑边坡工作中,抗剪指标参数的取用原则和建议.     

高速公路类土质路堑边坡施工期变形监测预警探讨

高速公路类土质路堑边坡是边坡领域的一种重要类型,在工程特性方面与土质边坡或岩质边坡具有明显差异。深入认识该类边坡的工程特性和失稳机理,对该类边坡施工期间的安全建设以及正常运营期间安全评估具有重要意义。基于高速公路类土质路堑边坡工程地质特点、边坡变形影响因素,结合盘兴高速公路K5滑坡变形监测预警实例,提出了采用位移速度比率作为预警参考值的滑坡预警方法,并在松铜一标ZK5 410～485段左侧边坡成功预警,避免了人员伤亡,减轻了经济损失。为类土质路堑边坡工程设计、工后防治、安全运营提供指导。     

某营运高速公路类土质边坡的稳定性分析及加固设计

某高速公路类土质边坡表层为坡积土,下伏强风化—弱风化泥页岩,公路营运巡检中发现该边坡出现变形破坏迹象。对该类土质边坡变形破坏发展过程、成因及稳定性进行分析研究,研究结果表明,该边坡破坏形式为浅层牵引式滑坡,分别利用有限元强度折减法和瑞典圆弧滑动面法对边坡的稳定性进行分析计算,计算结果显示,正常工况下和非正常工况I（暴雨）下边坡都处于不稳定状态,经综合分析结合稳定性计算,提出采用封闭坡表裂缝+预应力锚杆格梁+仰斜排水孔进行治理,加固后的监测数据验证了边坡的稳定性和治理方案的可靠性。研究成果可为类土质边坡滑坡灾害防治提供参考。     

遗传算法在土坡整体稳定性分析中的应用

边坡稳定性分析的关键是如何确定最危险滑动面的位置并计算与之相对应的安全系数。由于传统的极限平衡分析方法很容易陷入局部极小值而不能找到真正的最危险滑裂面,因此采用瑞典条分确立土坡分析模型,用遗传算法搜索土坡最危险滑动面,进而求得土坡最小安全系数。该方法模拟了生物遗传进化的过程,克服了传统方法的局限性。通过和面积细分法所搜索的最危险滑动面和计算得到的土质边坡安全系数作对比,可得遗传算法在土质边坡稳定分析中具有较高的精度与可靠性。遗传算法可以很好地解决如何寻找土质边坡整体极值的问题。工程应用实例表明,遗传算法分析土质边坡的稳定性效果良好,具有很好的应用前景。     

玛尔挡改线公路高边坡稳定性分析及生态治理

通过对玛尔挡改线公路高边坡工程地质及水文地质条件调绘探查、岩层节理裂隙统计,采用赤平极射投影法对边坡进行稳定性分析。分析结果显示,高边坡整体处于稳定状态,但如果不采取防护措施,边坡岩土层经过长期的风化剥蚀,边坡局部会逐渐趋于欠稳定状态。根据该地区气候、环境及以往经验,提出采用锚拉式混凝土挡墙结合柔性防护网的生态防护措施对边坡进行防护,实施效果良好。      

岩质边坡生态防护客土持水性与渗透性耦合作用试验研究

对于岩质边坡而言，生态边坡防护技术的关键在于植被的形成。为保证植物的生长，客土应同时具备良好的持水性 与渗透性。文章通过室内渗透实验以及蒸发实验研究了不同黄土、硅藻土、秸秆配比条件下渗透性及持水性的耦合关系。 结果表明硅藻土与秸秆的添加能有效降低混合土密度，有利于减小混合物的自重应力、提高边坡稳定性。硅藻土和秸秆单 独掺入时混合土的渗透系数呈指数形式增加，在同等材料用量时，硅藻土对于渗透系数的提高更有效，但当硅藻土和秸秆 以相近的比例掺入时，彼此之间没有形成相互增益，而是此消彼长。硅藻土及秸秆的添加均能增加混合土的持水性，但总 体上使用硅藻土的效果优于秸秆。添加硅藻土、秸秆能够延长土壤的定常蒸发阶段，极大提高了黄土的抗旱能力。     

The features of soil erosion and soil leakage in karst peak-cluster areas of Southwest China

Through utilizing water flow monitoring, rock scratching, soil wood piles and radionuclide 137Cs tracing in the Longhe karst ecological experimental site (hereinafter referred to“Longhe site”), Pingguo County, Guangxi Province, the features and values of soil erosion and soil leakage in different geomorphologic locations and land uses in the karst peak-cluster depressions are showed clearly. There are four kinds of geomorphologic locations in the karst peak-cluster depression, namely peaks, strip, slopes and depression. The soil leakage modulus in the peaks and strips respectively occupy 92.43% and 96.24% of the total mean soil erosion modulus at experimental sites. On the slope, soil leakage accounted for about 75%. At the bottom of depression, surface water was the main factor of soil erosion, and at last most soil leaked into underground rivers from sinkholes. The total soil erosion modulus and the contribution rates of relative surface soil erosion in regard of peaks, slopes and depressions gradually increased. There are also five major types of land use in the karst peak-cluster depressions, farmland, Kudingcha tea plantations, young Lignum Sappan fields, shrub-grassland and pastures. The soil erosion modulus of slope farmland has the highest value with an increasing trend year by year. But soil erosion modulus of other four land use types decreased by year, which shows the “grain for green” will result in better soil protection. By handling with rocky desertification and ecological rehabilitation in Longhe site, the mean soil erosion modulus of the karst peak-cluster depression has decreased about 80% from 2003 to 2015.     

岩质边坡生态防护客土持水性与渗透性耦合作用试验研究

对于岩质边坡而言,生态边坡防护技术的关键在于植被的形成。为保证植物的生长,客土应同时具备良好的持水性 与渗透性。文章通过室内渗透实验以及蒸发实验研究了不同黄土、硅藻土、秸秆配比条件下渗透性及持水性的耦合关系。 结果表明硅藻土与秸秆的添加能有效降低混合土密度,有利于减小混合物的自重应力、提高边坡稳定性。硅藻土和秸秆单 独掺入时混合土的渗透系数呈指数形式增加,在同等材料用量时,硅藻土对于渗透系数的提高更有效,但当硅藻土和秸秆 以相近的比例掺入时,彼此之间没有形成相互增益,而是此消彼长。硅藻土及秸秆的添加均能增加混合土的持水性,但总 体上使用硅藻土的效果优于秸秆。添加硅藻土、秸秆能够延长土壤的定常蒸发阶段,极大提高了黄土的抗旱能力。     

福建某高速公路段路堑边坡滑坡整治

福建某高速公路K286 290～K286 345段右侧路堑边坡设计为一至四分级坡,最大坡高近30m,坡体岩石差异风化．且局部发育不良软弱结构面。2002年8月该段四级坡段发生滑坡,阻断了交通,造成了重大经济损失。从坡体岩土结构出发,详细分析了该段边坡失稳的原因及发展趋势,并提出了科学合理的治理加固建议。     

生态混凝土在治理重金属污染岩质边坡中的应用

通过配合比试验研究了生态混凝土的性能指标并进行了工程应用。在不同级配条件下,对5种试样进行抗压强度与植物生长试验。强度试验结果表明:当生态混凝土原料(减水剂:沸石:水:水泥:石灰石)的配合比为1∶16∶19∶60∶235时,抗压强度满足护坡强度要求;植物生长试验结果表明:当容重为1.89g/cm3,孔隙率为29.1%,吸水率为3.2%时,是护坡植物最优的生长条件;在治理重金属污染岩质边坡工程的应用表明,生态混凝土能有效吸附岩体中的重金属元素,具有良好的护坡与绿化功能。     

Storm Water Scouring Simulation Analysis on Vegetated Slope

The ecological concept has become more widespread and biotechnical slope protection has been accepted by more people as environmental policies become more stringent. Biotechnical slope protection has become widely used because of its unique features, which include wave resistance, waterproof flow-scour protection, greening and landscaping effects, environmental friendliness, and positive social benefits. Slope surfaces are exposed to and affected by natural conditions, particularly storm-water scouring, which has an obvious impact on slope instability. However, most previous studies have focused on soil reinforcement by plant root systems in non-saturated soil conditions, and soil reinforcement in saturated soil conditions after rainfall has rarely been studied. In this study, we conducted laboratory-based storm-water scouring experiments to assess the erosional effect of storm-water scouring on slopes, reveal the mode and process of failure of natural and vegetated slopes under storm-water scouring, and develop and refine the mechanism and theoretical understanding of soil reinforcement by plants.     

祁连山森林草原带土壤属性和植被生物量对坡向和坡位的响应

祁连山森林草原带为典型的山地森林和草原镶嵌景观,带内植被呈显著的斑块状分布格局,与地形因子密切相关。探究森林草原带内地形因子与土壤和植被的关系,对该区生态恢复具有重要意义。采用样地-样方调查法,研究了祁连山森林草原带土壤属性和植被生物量随坡向（南、西南、西和北）和坡位（山顶、上坡、中坡、下坡和山谷）的变化特征及其与水热因子的关系。结果表明：坡向梯度上,北坡土壤有机碳含量为50.79 g·kg^-1,全氮含量为2.82 g·kg^-1,土壤含水量为32.86%,地上和地下生物量为5.09和6.39 kg C·m^-2,分别为南坡的2.54、3.97、2.07、24.62和149.30倍。坡位梯度上,土壤有机碳、全氮、全磷、土壤含水量在山谷最大,分别为50.23 g·kg^-1、3.47 g·kg^-1、0.80 g·kg^-1和32.01%,是山顶的1.73、1.69、1.56和1.30倍,山坡的1.92、2.85、1.74和1.46倍。回归分析显示,土壤含水量是限制祁连山森林草原带土壤碳氮含量和草地生物量分布的主要环境因子,复相关系数在0.74~0.93之间。     

不同加固技术在散粒体斜坡表层的应用对比研究

散粒体斜坡多发育于我国西部山区,由块度不一、黏粒含量较少的碎砾石土组成,由于胶结性差,遇雨水冲刷、风吹或人畜踩踏易失稳。传统坡面防护技术包括拦挡锚固和土工材料与植被构筑,新型护坡技术是结合了岩土材料加固和生态环境两方面所提出的新方法。本文中该新技术是指将浓度1.3%的改性钠羧甲基纤维素与边坡表层土拌合,后掺入植物纤维,喷洒到坡表形成加固层;加固层表面喷洒草籽,以达到边坡防护的目的。文章选择传统的护坡方法（格构和三维网）和新型土壤改良方法结合植草绿化技术对室外某散粒体斜坡进行加固处理,以天然斜坡为参照,统计降雨冲刷和径流冲刷后边坡表面侵蚀破坏、入渗和植被破坏特征,对比不同护坡方式的应用效果。试验结果表明:每个斜坡辅之相同的植草条件下,对比降雨和放水冲刷试验后各边坡的侵蚀破坏特征可以发现,材料改良植草边坡侵蚀弱,产沙量小,作用层能减缓雨水下渗,提高植被存活率和降低植被倒伏率,其效果优于三维网植草护坡和格构植草护坡。     

花岗岩露天关闭矿山生态修复技术应用北大核心CSCD

矿山生态修复是贯彻落实“绿水青山就是金山银山”理念、实施“山水林田湖草沙”生态保护修复工程的重要举措,其中坚硬岩石高陡边坡生态修复是矿山环境修复的难点与热点问题。以苏州市金山浜花岗岩露天关闭矿山生态修复项目为例,调查分析矿山地质环境问题,针对矿山植被覆盖度低、地貌景观破损造成视觉污染及地质灾害现状,采用削坡清坡、浆砌片石格构植被护坡、客土喷播、锚固铁丝网砼筑围堰、废弃地平整覆土、截排水及植被养护等技术对矿山进行生态修复。实践表明:采取的技术方案使花岗岩边坡安全稳定,坡面植被覆盖率达85%以上,废弃地得到整理利用,改善了矿山生态环境和景观面貌,提升了环太湖风景区的生态环境品质。     

Ecology of active rock glaciers and surrounding landforms: climate,soil, plants and arthropods

Active rock glaciers are periglacial landforms consisting of coarse debris with interstitial ice or ice‐core. Recent studies showed that such landforms are able to support plant and arthropod life and could act as warm‐stage refugia for cold‐adapted species due to their microclimate features and thermal inertia. However, integrated research comparing active rock glaciers with surrounding landforms to outline their ecological peculiarities is still scarce. We analysed the abiotic (ground surface temperature and humidity, soil physical and chemical parameters) and biotic (plant and arthropod communities) features of two Alpine active rock glaciers with contrasting lithology (silicate and carbonate), and compared them with the surrounding iceless landforms as reference sites (stable slopes and active scree slopes). Our data show remarkable differences between stable slopes and unstable landforms as a whole, while few differences occur between active scree slopes and active rock glaciers: such landforms show similar soil features but different ground surface temperatures (lower on active rock glaciers) and different occurrence of cold‐adapted species (more frequent/abundant on active rock glaciers). Both plant and arthropod species distributions depend mainly on the geographical context as a function of soil pH and on the contrast between stable slopes and unstable landforms as a function of the coarse debris fraction and organic matter content, while the few differences between active scree slopes and active rock glaciers can probably be attributed to microclimate. The role of active rock glaciers as potential warm‐stage refugia for cold‐adapted species is supported by our data; however, at least in the European Alps, their role in this may be less important than that of debris‐covered glaciers, which are able to host cold‐adapted species even below the climatic tree line.