岩质高陡边坡锚杆—土工网垫喷播植草生态护坡结构稳定性研究

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本文从生态护坡的岩土工程学视角出发,围绕岩质高陡边坡的本质特征,以及锚杆-土工网垫喷播植生生态护坡稳定性进行了全面深入的研究。具体到细部工作,本文完成了以下工作:⑴对岩质高陡边坡的重要组成体岩体、结构面的特征进行了详细的分析,从工程视角出发重点阐述了岩体结构特征、力学特性、天然应力状态以及岩体的工程分类。以岩体结构的本质为出发点,阐明岩质高陡边坡的生态修复条件,并简明扼要地对不同边坡植生立地条件下的常用生态护坡技术进行了介绍,归纳传统岩质边坡生态修复技术的优缺点,对比分析新型岩质高陡边坡生态恢复优越性,抽出论文研究对象——锚杆-土工网垫喷播植生(AGS)生态护坡技术。⑵从AGS生态护坡结构组成入手,分析锚杆固坡机理、土工网垫作用机理以及喷播植生技术要点,在三部分有机结合形成复合型生态防护结构的基础上,分析该结构作用机理。并通过与相似技术对比分析,进一步阐明AGS生态护坡结构的作用机理。⑶通过对岩质边坡、生态边坡的稳定性影响因素的总结,全面分析了岩质高陡生态边坡的稳定性影响因素,提出论文模拟研究的参数变量,并通过对比分析常用数值模拟方法,选择适合本文研究的方法——FLAC计算方法。此外,为更明确生态护坡中植被的作用,重点分析了植被根系对浅层稳定性的加固机理,采用纤维加筋土理论模拟植被侧根-土工网垫-喷播客土相互作用的本构模型。⑷本文基于强度折减法,借助FLAC3D软件进行模拟计算。计算从均质、含软弱结构面岩质高陡边坡两个角度切入,分别从不同坡角、支护模式、岩石锚杆间距、植被类型以及加筋层厚几个方面模拟计算,得到相应边坡稳定安全系数,分析其内在规律,并针对算例边坡岩体提出最佳设计参数,获得了一些对工程实践具有指导性意义的结论。
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