??????? 3.?綠色植被護(hù)坡的機(jī)理分析
??????? 3.1 ?綠色植被對邊坡坡面的沖刷防護(hù)
??????? (1)?植被對降雨的截留作用
??????? 對于植物郁閉度良好的路基邊坡來說,植物茂密的枝葉連成一片就像給邊坡打了一把巨傘,一部分降雨在到達(dá)坡面之前就被植被的茂密莖葉截留并暫時儲存在其中,或經(jīng)過植物莖葉滑動到邊坡以下,從而減少了降落到邊坡地表的雨量。實(shí)踐表明,對于郁閉度良好的闊葉植物林來說,植物樹冠可以截留降水的10%,林下灌木、草本植物、苔蘚、地衣被層等能夠截留降水的20%～30%,另外植物的腐枝敗葉可以吸收自身重量4倍的水,同等的降水情況下,植被良好的地表雨水量僅相當(dāng)于空地的1/40。植物通過截留作用降低了到達(dá)坡面的有效雨量,從而減弱了雨水對坡面的侵蝕。
??????? (2)?植被對雨水濺蝕的抑制作用
??????? 降雨時雨滴從高空落下,因其有一定的重量和加速度,下落時便產(chǎn)生一定的打擊力量,裸露的表土在這種力量的打擊作用下,土壤結(jié)構(gòu)遭到破壞,發(fā)生分離、破裂并濺起,土顆粒能被濺到60cm高,160cm遠(yuǎn)的地方并在落地時向下滾動,造成水土流失。鐵路路基邊坡表面的土體材料一般較差,主要由較松散的砂土(如山皮土)和線路清篩清出的污土組成,其更容易受到雨水的濺蝕作用,造成表土結(jié)構(gòu)的破壞,形成雞爪溝,嚴(yán)重威脅邊坡的安全。邊坡植物的枝葉能攔截高速下落的雨滴,通過莖葉的緩沖作用,大大降低雨滴的速度,并使大雨滴分散成小雨滴甚至雨霧,從而大大降低了雨滴的能量,減小了雨滴對邊坡表面土壤的沖擊動能,可以明顯的減弱甚至消除雨滴的濺蝕作用。
??????? (3)?植被對地表徑流的抑制作用
??????? 地表徑流集中是坡面土體沖蝕的主要動力,土體沖蝕的強(qiáng)弱取決于徑流的大小和流速。草本植物的分蘗多,叢狀生長,能夠有效的分散、減弱徑流,而且可以阻截徑流,改變徑流的形態(tài),降低徑流的流速,使徑流在草叢間迂回流動,并提高了雨水入滲率。徑流減小,流速減緩,沖刷能量降低,從而對土體的沖蝕大大減弱,減少了水土流失。
??????? 3.2 ?綠色植被對邊坡坡面的沖刷防護(hù)
??????? (1)?植被對降雨的截留作用
??????? 淺根類植物根系在邊坡表土層中盤結(jié)纏繞,形成厚約30 cm的加筋復(fù)合體保護(hù)層,盤結(jié)于土中植物根系與土粒組成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體。根系的加筋作用一方面表現(xiàn)為增加了土層的“粘聚力”,另一方面表現(xiàn)為對土粒的網(wǎng)兜包裹效應(yīng)?！罢尘哿Α钡脑黾釉谝欢ǔ潭壬献柚沽似旅嫠鞯募羟辛ζ茐暮捅硗翆訌埩芽p的形成。網(wǎng)兜效應(yīng)減弱了水流對土粒的解離作用。此外,植物根系在土中生長,為微生物的生長提供了必要的生存環(huán)境,微生物可分泌出一種多糖化合物的粘液質(zhì)凝膠,這種多糖化合物分子將土壤顆粒有效地粘聚起來,減弱了坡面水流對土層的解離侵蝕作用。
??????? (2)?深根系的錨固作用
??????? 木本植物的垂直根系的主根粗壯,深深扎入土層3 m～5 m。垂直深根穿過邊坡的軟弱層或滑動面,以錨固與樁側(cè)阻的方式對邊坡起到加固作用,其作用類似于錨桿或抗滑樁。
??????? 3.3 ?植物根系的蒸騰排水效應(yīng)
??????? 綠色植被通過光合作用與蒸騰作用,對孔隙水施加張力,大部分植物在到達(dá)凋萎點(diǎn)之前,能夠?qū)紫端┘? MPa～2 MPa的張力,植物根系源源不斷地吸取土壤中的水分并通過蒸騰作用排到大氣中,使得土壤中的水分減少,孔隙水壓力降低,甚至為負(fù)值。孔隙水壓力的降低增強(qiáng)了土體的抗剪強(qiáng)度,大大加強(qiáng)了邊坡的穩(wěn)定性。此外,植物的根系具有向水源豐富的部位生長的特性,這種向水性,特別是深根植物的向水性,還具有智能化、動態(tài)排水與加固效果。從這個角度來講,植物深根在阻止邊坡的漸進(jìn)破壞方面還具有一定的預(yù)防意義。[3]
??????? 4.?結(jié)語
??????? 鐵路路基工程在鐵路工程中所占比例較大,是鐵路安全運(yùn)輸?shù)淖罨颈Ｕ?。近年?鐵路不斷提速,運(yùn)量不斷加大,對鐵路路基施工及防護(hù)提出了更高的要求。因此,按照鐵路路基施工規(guī)范科學(xué)地組織施工,可有效減少鐵路路基各種病害,確保鐵路快速、安全運(yùn)營,使鐵路這條國民經(jīng)濟(jì)的大動脈更好地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
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??????? 參考文獻(xiàn)：
??????? [1] 趙國光.淺談鐵路路基邊坡綠色防護(hù)技術(shù)[J].工程建設(shè)與管理，148-149.
??????? [2] 譚遠(yuǎn)發(fā).鐵路路基邊坡綠色防護(hù)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[J].路基工程，2001（2）：1-3.
??????? [3] 勾中華.淺談鐵路邊坡綠色植被的護(hù)坡機(jī)理[J].山西建筑，2009（35）：351-351.
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