河岸稳定性动态机理及生态支护方案分析

作     者：张兴存 程雨萌 李通 祁子寒 何相昌 骆丕昭 王玉杰 王云琦 ZHANG Xingcun;CHENG Yumeng;LI Tong;QI Zihan;HE Xiangchang;LUO Pizhao;WANG Yujie;WANG Yunqi

作者机构：北京林业大学水土保持学院、重庆缙云山三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持学院、重庆三峡库区森林生态系统教育部野外科学观测研究站北京100083 

基　　金：国家自然科学基金“降雨条件下植物根系动态固土护坡效应研究”(31971726) 

出 版 物：《中国水土保持科学》 (Science of Soil and Water Conservation)

年 卷 期：2023年第21卷第3期

页      码：156-164页

摘      要：为研究降雨联合水位波动条件下的河岸稳定性动态机理,设计合理的生态护坡方案,采用实地勘察、力学试验、数值模拟相结合的方法揭示嘉陵江北碚段边坡稳定性随水位变动的特点及边坡失效机理,并对比传统护坡手段探讨“活木桩护坡”措施中的关键技术参数。结果表明:1)河岸滩涂边坡的稳定性随水位升降而波动,在水位消落阶段边坡稳定疾速下降,其原因为边坡外部静水压力随水位消落卸载,边坡内部指向坡外的渗透压力作用导致中坡位发生浅层破坏。在暴雨多发的夏秋季节,当江水位下降速率超过3 m/d应激发河岸滩涂的滑坡灾害预警;2)在活木桩的桩体直径和入桩角度固定的条件下,适当增加入桩长和减少桩间距有助于限制边坡水平位移,河岸滩涂缓坡的桩体配置建议为警戒水位和常水位之间的中上部,桩距2.3 m桩长3.3 m组合,且只有当桩长接近潜在滑动层时才会影响到表层土的稳定性;3)在优化参数配置下的活木桩配置初期,可在水位消落的极端条件下提高稳定系数18.6%,是传统草灌木固坡效果的3.8倍。木桩根系充分生长后可提高边坡稳定系数22.3%,较同配置桩体增加3.7%。

主 题 词：水位波动 流固耦合 边坡稳定 活木桩 稳定系数 

学科分类：081504[081504] 08[工学] 0815[工学-矿业类] 

D　O　I：10.16843/j.sswc.2023.03.019

馆 藏 号：203122578...