??????? 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(shí)儲存在其中,或經(jīng)過植物莖葉滑動(dòng)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(shí)雨滴從高空落下,因其有一定的重量和加速度,下落時(shí)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(shí)向下滾動(dòng),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(dòng)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?jiǎng)恿?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(dòng),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)。“粘聚力”的增加在一定程度上阻止了坡面水流的剪切力破壞和表土層張裂縫的形成。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(dòng)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?？紫端畨毫Φ慕档驮鰪?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(dòng)態(tài)排水與加固效果。從這個(gè)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(dòng)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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