土工垫加筋生态护坡草皮抗剪性能试验研究

土工织物加筋草皮护坡是土工织物与植草相结合形成的一种护坡形式.由于二者结合发挥了土工织物防冲固草和草的根系固土的作用,草皮依靠其良好的根系而且具有一定的固土、抗冲能力,因而这种护坡比普通草皮护坡具有更高的抗冲刷能力,这种护坡目前可在各级堤防和土石坝的背水坡、3级堤防及其以下级别堤防的临水坡采用,这种护坡的优点是造价低,实施简便和经济有效的技术途径、而且具有美化环境的独特效果.

本文针对土工格室结构层剪切性状研究成果有限的现状,通过大比尺模型试验方法,研究了不同填料、不同剪切面、不同焊距的土工格室加筋层和未加筋填料的似粘聚力和摩擦角特征。结果表明:土工格室结构层的平面剪切试验与斜面剪切试验相比,由于加筋体的直接参与,斜面剪切强度比平面剪切强度高的多;从提高的强度来说,主要体现在似粘聚力得到提高,内摩擦角提高不大;不同型号的土工格室加筋以后,格室结构层之间的抗剪强度提高幅度无明显区别。

通过边坡模型正交试验,在不同降雨强度下分析了网垫类型、草籽密度、土质和坡度等4个因素对三维网垫植草护坡性能的影响。结果表明,坡面侵蚀模量在模拟小雨时受影响因素显著性高低顺序为草籽密度、坡度、土质和网垫类型,而暴雨时网垫类型对侵蚀模量的影响明显增加,且采用三维网垫植草护坡时坡面侵蚀模量相比无护坡时减少了5倍左右,三维网垫植草护坡抗冲刷效果明显;由网垫、根系和土组成的坡面浅层加筋土复合体的等效黏聚力随深度的增加总体上呈逐渐减少的趋势,且二者之间呈现三次曲线变化关系;坡面采用厚度大的网垫和植物根系密度较大时都会使坡面浅层土的渗透系数增加。

（21）草皮护坡 本工程草皮护坡种植要选在气温相对较低的气温时施 工，并且注意洒水养护。 1）施工程序 边坡修整→松土除杂→种植覆盖→施肥养护 2）施工方法 a边坡修整：大堤边坡修整回填完工后，进行人工边坡 修整，以达到设计边坡。坡面进行平整，清理垃圾等杂物。 b松土除杂：边坡修整好后，用人工对坡面土层进行松 土，并铺筑耕植土，松土厚度不大于30cm。在松土过程中 还将土层中的杂草、垃圾清除干净，并将大块土击碎。 3）撒种覆盖 a草种选择：各草护坡选用生产快，耐旱、耐高温、耐 水淹、耐贫瘠、耐酸性、耐碱性，能安全越冬的草种。同时 要求护坡草坪根系发达、强劲、密集交叉、覆盖性好。具体 草种按照设计或监理工程师的指示进行购买。 b播种方法：如设计没有明确要求，可考虑采用撒草籽 或铺砌草皮两种方式完成草皮护坡工程施工。采用人工撒播 法是，撒播前将草种按一定的比例混合均匀，撒种前，沿坝

采用室外边坡模型正交试验方法,综合比较分析了土工网垫类型、草籽播种密度、边坡土质、边坡坡度等4个因素对坡面的最终侵蚀模量、浅层土抗剪强度和平均渗透系数3个试验指标的影响显著性,并给出了各因素对试验指标的敏感性顺序,进而应用综合加权评分法得出护坡效果最好的试验组合.分析结果显示,坡度为1∶1.5、网垫型号为em4、土质为粉质黏土、草籽喷洒密度为预设最大密度时,边坡侵蚀模量最小、坡面浅层土抗剪强度和渗透系数最佳.

通过对加筋土的筋—土间摩擦性能的力学试验,研究了在不同材料、不同压实度以及不同压力情况下的似摩擦系数的变化规律,特别是在两种极限状态下(即筋带重复使用和填料饱和水)似摩擦系数的变化规律,填补了国内的空白,为从事相关工作的人员在实际应用中提供一定的理论参考。

通过载荷试验,模拟基础受荷条件下的剪切破坏过程,了解不同类型格栅在增大荷载扩散角,提高承载力,减小地基变形等方面的效果。

植草型双模袋生态混凝土护坡是自主研发设计的一种新型护坡结构,试验自制试水流冲刷试验装置,设定最大设计流速为3m/s,对3种不同形式的护坡模型进行冲刷试验,计算护坡植被区的床面切应力及摩阻流速,分析各护坡的抗冲特性,试验结果表明:随着冲刷流速的增大,模型箱植被区的床面糙率逐渐减小,而模型箱植被区所受到的床面切应力逐渐增大。植草型双模袋生态混凝土护坡的抗冲刷性能明显优于其它型式护坡。当试验水流以最大设计流速3m/s的流速连续冲刷5.37h后,植草型双模袋生态混凝土护坡发生破坏,此时的床面切应力为285.3n/m2,摩阻流速为0.53m/s。

土工织物加筋非饱和土强度试验研究——在室内拉拔、摩擦试验基础上选取土工合成材料，对选取的土工合成材料进行加筋效果试验，分析了土工合成材料与非饱和土体相互作用特性及加筋效果，得出一些有益的结论，同时对存在的问题提出了建议，为以后土工合成材料在不...

通过对具有不同含水率、不同土工格栅加筋层的粘土进行了三轴压缩试验,测定了土工格栅加筋土体的抗剪强度指标。分析了土工格栅加筋粘土体的内摩擦角和粘聚力随含水率、加筋层的变化规律,得出了有土工格栅加筋粘土的重要结论。

通过室内试验研究加筋粘性土的加筋效果,并分析含水率对加筋粘性土的抗剪强度指标的影响,其结论为今后土工格栅加筋粘土在工程中的应用提供理论参考依据。

路桥过渡段桥头跳车是高等级公路建设中较难处理的常见问题,往往给高速公路快速、平稳行车带来不利的影响。结合衡枣高速公路桥梁工程实例,介绍了采用土工格网进行桥台台背填土处理的方案,通过现场试验,分析土工格网处理桥头跳车的现场试验方法、数据分析及实际效果,为解决高速公路桥头跳车危害积累经验。

土工格栅加筋膨胀土路堤或路堑、渠坡已在公路、铁路与水利工程中获得成功应用,但目前对加筋膨胀土的强度与变形特性的研究还较少。对不同方案加筋(水平1层加筋、水平3层加筋、竖向加筋)与不加筋的膨胀土样在不同围压下的三轴排水剪切试验结果的分析表明,(1)土工格栅加筋膨胀土形成排水通道,加速土体的排水固结,有利于膨胀土坡的稳定;(2)土工格栅加筋膨胀土一般呈应变硬化特征;(3)土工格栅的植入使剪切带的发展受到抑制,导致破坏模式变化;(4)加筋使膨胀土的内摩擦角变化不大,而黏聚力则有明显提高,其提高程度从小到大依次为水平1层加筋、水平3层加筋和竖向加筋;(5)采用加筋效果系数r评价,除了水平1层加筋方式的效果有所降低外,其余加筋方式都表现出加筋比不加筋的效果要好,其中以竖向加筋的效果最好。

对不同土工布加筋层数的粗颗粒土试样进行常规三轴固结排水剪切试验,探讨试样加筋层数(简称筋数n=0～3)对粗颗粒土变形、强度特性的影响。结果表明:筋数n每增加1,不同围压下试样破坏时的轴向应变增大0.91%～2.00%,土体韧性增强,筋材可抑制试样的侧向变形；不同围压下,平均筋数n每增加1,试样变形模量增大5378kpa。加筋能够增大相变时的体积应变；在p–q平面内,同一筋数n下的相变点和破坏点均可用直线拟合。粗颗粒土的强度指标总体随筋数的增加而增大。对线性指标c和非线性指标φ0、δφ,其随试样筋数n的变化均可近似用直线表示；n每增加1,内摩擦角φ′增大1.75°。最后提出一个方便表述加筋量多少的指标—加筋疏密指数ir,并给出三轴试验获得ir的方法。整理发现试样黏聚力c及准黏聚力δc(加筋土比素土黏聚力的提高量)与ir均可用直线拟合；ir每增加1m–1,c和δc分别提高9.1和13.5kpa。利用该参数对三轴试验下砂土、黏土和粗颗粒土加筋对其强度提高的效果进行总结分析,加筋对不同土c提高量差异显著,ir每增加1m–1,砂土、黏土和粗颗粒土c分别提高0.07、0.50和8.75kpa。基于准黏聚力原理,建立c及δc与ir的关系,可根据该公式直接估计土体加筋后的黏聚力或准黏聚力。

为真实反映土工带加筋碎石土的受力特性,本文采用实际工程中使用的tg玻塑土工带进行了4组不同围压、不同加筋层数的土工带加筋碎石土大型三轴试验。分析了加筋带对碎石土应力-应变关系及强度的影响,并引入应力比、强度加筋系数、破坏变形加筋系数、轴向变形加筋系数和侧向变形加筋系数来评价加筋效果。试验结果表明:碎石土经土工带加筋后其破坏强度和破坏应变均得到提高,在大变形下土工带加筋碎石土仍能继续承担荷载。加筋土和未加筋土的强度曲线基本平行,土工带加筋碎石土的强度服从"准粘聚力"原理。加筋效果不仅与加筋参数有关,而且与围压有关,加筋带的作用发挥随围压增大而减小。

无砂大孔混凝土生态护坡现场施工流程,包括场地开挖、框格预制构件铺设、混凝土浇筑、营养土填充、植物栽种、后期管护与监测。试验表明:无砂大孔混凝土生态护坡,成本低,工序简便,工程效果好;预制混凝土六角砖护坡,抗冲稳定性好,固土能力强,适合作陡坡护岸材料;预制混凝土矩形框格护坡,尺度大,施工效率高,便于推广应用;建议选择施工区当地乡土植物作为植被绿化材料。

土工膜作为一种防渗材料已广泛应用于工程和环保领域,但在施工铺设过程中的损伤会降低其抗剪强度。利用大型直剪仪进行土工膜(gm)与膨润土防水毯(gcl)界面多级加荷剪切与直接剪切试验,探究加载对土工膜抗剪强度的影响。试验结果表明:多级加荷剪切峰值强度较小于直接剪切峰值强度,2种剪切方式界面均表现出明显的应变软化特性;正应力为7.1~52.1kpa时,多级加荷剪切峰值强度和残余强度分别与直接剪切峰值强度和残余强度均较为接近;大正应力下的重复剪切对土工膜损伤有较大影响,当正应力大于102.1kpa,多级加荷剪切峰值摩擦角降低了7.05°,残余摩擦角降低了3.09°。

1土工网植草护坡技术土工网植草护坡技术是将土工网和植被两类防护方法综合而成的一种新防护方法。以施工方法不同可分为两种:一是在修整好的坡面上铺设土工网并固定,然后撒一薄层土,再撒播植物或草种,最后覆盖表层土并轻轻压实,待植被生长起来后,与土工网共同作用起到坡面防护作用。二是将预制的人工草皮直接移植到边坡上并固定,经过一定时间,草根扎入边坡土中成活后,与网一起共同起到护坡作

橡胶砂作为轻质、耗能填料在土木工程中有广泛的应用前景,但其强度往往会随橡胶含量的增大而降低。土工格栅常用于对散体材料的加筋补强,研究土工格栅对橡胶砂强度特性的加筋效应具有重要意义。基于三轴压缩试验,对3种不同格栅布置方式(1、2、3层)下的干燥橡胶砂强度特性展开研究,重点考察加筋层数对不同围压(50、100、200kpa)下、不同配比(0%、10%、20%、30%、40%)橡胶砂的强度参数,如峰值强度、似黏聚力、内摩擦角的影响规律。结果表明:土工格栅加筋橡胶砂的强度参数,包括峰值强度、似黏聚力、内摩擦角,相对于未加筋橡胶砂均有明显提高,提高幅度随土工格栅加筋层数的增加而增大,随着围压的降低而增大；土工格栅对配比为20%橡胶砂的强度加筋效应最为明显；土工格栅加筋橡胶砂的强度参数恢复系数与加筋密度之间呈良好的线性关系；土工格栅加筋橡胶砂的强度特性可由试验所得的经验恢复函数较好地估计。

对土工格栅加筋黏性土进行不固结不排水的动态三轴振动试验。试验结果表明,在黏性土中布置格栅筋材,在一定程度上能提高加筋土体的动抗剪强度;加筋层数越多,加筋土动强度越大;土工格栅加筋黏性土的加筋效果在高围压下能够更好地发挥。加筋土动强度指标提高体现在动黏聚力的增大上,而对动摩擦角几乎没有影响,循环荷载振动次数对动强度指标影响很小;动应力幅值对于周期荷载下加筋土的变形影响很大,在动应力幅值大的周期荷载作用下变形增加很快,在较小的振动周次作用下就可使试样破坏,相反,动应力幅值低的试样,则需要大的振动周次才能达到破坏应变;加筋土体存在一临界破坏动应力,当设置的动应力振幅小于临界值时,无论振动多少次,试样都达不到破坏应变;并且动应力幅值过大时,刚开始振动试样就破坏,破坏形式为瞬时破坏。

第九章草皮护坡施工 本工程草皮护坡种植部位在大堤坡面，种植要选在气温相对较低 的气温时施工，并且注意洒水养护。工作内容包括修边坡，松土除杂 等。 1．施工程序 边坡修整→松土除杂→种植覆盖→施肥养护 2．施工方法 （1）边坡修整：大堤边坡修整回填完工后，应进行人工边坡修 整，以达到设计边坡。框格梁内应进行平整，清理混凝土垃圾等杂物。 （2）松土除杂：边坡修整好后，用人工对坡面土层进行松土， 并铺筑耕植土，松土厚度不大于30cm。在松土过程中还应将土层中 的杂草物清除干净，并将大块土击碎。 （3）撒种覆盖 1）草种选择：各草护坡选用生产快，耐旱、耐高温、耐水淹、 耐贫瘠、耐酸性、耐碱性，能安全越冬的草种。同时要求护坡草坪根 系发达、强劲、密集交叉、覆盖性好。具体草种应按照设计或监理工 程师的指示进行购买。 2）播种方法：如设计没有明确要求，可考虑采用撒草籽或铺砌 草皮

14草皮护坡施工 14.1施工内容 本工程要求大坝下游边坡按照原断面恢复后种植草皮。 14.2施工程序 草皮护坡施工程序见图14-1。 14.3施工方法及要求 14.3.1草种选择 草种的选择按如下原则控制： (1)据地面水份情况分别选择耐水淹、耐干旱的草类； (2)据地面温度情况分别选择喜温凉、喜温热草类； (3)据土壤的酸碱度分别选择适宜在ph值在6.5以下、6.5～7.5、7.5以上 的草类； (4)草皮为一般爬根草。 14.3.2种植方式及播种量 主要采用撒播法和混播法。 理论播种量按下式计算： r=(n×z)/106 r理论播种量（kg/hm2） 图14-1草皮护坡施工程序图 施工准备 坝坡整平处理 划分施工区域 测量放样 坝坡翻耕 播种 管理 选择播种期草种购买储备 选择草种 n单位面积播种粒数（粒/hm2）z种籽千粒重（