多层非均质边坡降雨入渗分析的改进Green-Ampt模型

边坡降雨入渗分析对于降雨型滑坡加固设计、治理和风险防控至关重要。经典的Green-Ampt模型参数虽然具有明确的物理意义,计算便捷,但是忽略了入渗区客观存在的过渡层,并且不能有效分析考虑土体渗透系数空间变异性的多层非均质边坡降雨入渗问题。为此,提出了一种适用于多层非均质边坡降雨入渗分析的改进Green-Ampt模型,考虑了降雨入渗的椭圆形过渡层,推导了不同降雨历时下边坡含水率分布情况。同时,以无限长边坡模型为例,通过4种常见的边坡工况验证了该模型的有效性,并进行了降雨入渗条件下非均质边坡稳定性分析。结果表明:对于设定的4种工况,提出的改进Green-Ampt模型计算的边坡体积含水量分布、安全系数和滑动面深度与Richards方程数值解吻合,而基于修正Green-Ampt模型计算的边坡体积含水量和滑动面分布存在偏差,边坡安全系数偏小。此外,基于提出的改进Green-Ampt模型能够准确识别最危险滑动面位置。研究成果可为多层非均质边坡降雨入渗分析及降雨型滑坡加固设计及风险防控提供理论参考。

基于改进的Green-Ampt入渗模型的炭质泥岩粗粒土路堤边坡稳定性分析

针对降雨入渗的实际情况,将湿润锋至边坡表面的区域分为饱和区和非饱和区,入渗分为降雨强度控制阶段和土体入渗能力控制阶段,根据饱和区和非饱和区的厚度对入渗量和渗透系数进行修正。基于达西定律和质量守恒,利用入渗量和入渗速率的微分关系,对Green-Ampt模型进行改进。将改进后的模型用于炭质泥岩粗粒土路堤边坡稳定分析,利用Geo-studio进行边坡降雨入渗模拟和边坡稳定性分析,并将改进的Green-Ampt模型计算理论结果与数值模拟结果进行对比。研究结果表明:在相同降雨时间内,由改进的Green-Ampt模型计算得到的湿润锋深度、湿润锋推进速率和边坡安全系数更接近数值模拟结果;由改进的Green-Ampt模型计算得到的边坡安全系数始终比由Green-Ampt模型计算得到的边坡安全系数高。

Green-Ampt入渗模型及其应用

介绍了降雨条件下Green-Ampt模型的改进形式,以及国内外利用实验和理论方法推求模型中湿润锋处吸力的方法,对其在积水入渗、降雨入渗、结皮及侵蚀模型中的应用进行了探讨,对该模型与其他模型进行了对比分析,并展望了模型的应用前景。认为该模型可进一步被应用于植被覆盖条件、坡地降雨过程及坡地浑水入渗过程的分析;在今后坡地水文的研究中,可针对以上不同条件进行Green-Ampt模型应用于黄土坡地水文过程的修正和改进。

强降雨下基于Green-Ampt模型的边坡稳定性分析

降雨入渗分析方法直接影响降雨型滑坡的预测与防范。Green-Ampt(GA)模型物理意义明确、参数较少,在降雨型滑坡分析中逐渐得到了重视,但该方法忽略了湿润层非饱和层的存在以及饱和层渗流而影响计算精度。针对以上不足,基于GA模型,建立了适用于边坡并且能综合考虑湿润层土体含水率分布情况与饱和层内平行于坡面渗流作用的降雨入渗分析(LSGA)模型,并提出了该模型下边坡稳定性系数表达式。结果表明:对于不考虑分层的无限长边坡,LSGA模型可简化为GA模型,说明GA模型是LSGA模型的一个特例;与LSGA模型相比,GA模型在失稳深度和时间上有较大延缓;饱和层渗流作用对湿润层特性影响较小,对边坡稳定性影响较大;相反,坡体长度方向尺寸效应则对湿润层特性影响明显,而对边坡稳定性影响较小;利用LSGA模型和稳定性评价方法得到的结果与模型试验揭示的现象基本吻合,证明了该方法有较好的精确性和可靠性。

边坡植被恢复中考虑微生物矿化和植被作用的Green-Ampt模型

在边坡植被恢复中降雨入渗量的估算是很重要的,为探究石漠化边坡格构内微生物矿化联合植被作用的填土降雨入渗过程,在传统Green-Ampt模型基础上,针对表层矿化的土柱引入稳定入渗率,提出考虑微生物表层矿化(M)作用的改进G-A模型(M-G-A);针对含植株土柱,考虑复合土层的入渗过程,分别提出考虑植被(P)作用的改进G-A模型(P-G-A)以及考虑微生物矿化联合植被作用的改进G-A模型(PM-G-A)。利用改进G-A模型进行累计入渗量计算,并将计算结果与土柱试验实测值、Hydrus数值解进行对比分析。结果表明:M-G-A模型可以较好地描述累计入渗量随时间的变化,且矿化程度越高模型计算偏差越小,在强矿化作用下误差可控制在5%以内;P-G-A模型的计算误差随降雨历时而增加,但相较于Hydrus数值解可以减少误差约10%;PM-G-A模型的计算偏差随降雨历时呈现先增加后减小的趋势,总体上优于Hydrus数值解。改进G-A模型能够针对微生物表层矿化石漠化边坡格构内填土的生态恢复技术进行累计入渗量即蓄水量分析,具有一定的工程实用价值。

基于改进Green-Ampt降雨入渗模型的花岗岩风化带边坡稳定性分析

为研究持续降雨对花岗岩风化带路堑边坡稳定性的影响,选取赣南安远至定南新建高速公路定南段花岗岩风化带路堑边坡建立地质模型,通过室内试验、资料统计分析等手段获取该边坡各层岩土体的物理力学参数,并结合区内实际强降雨工况,采用考虑排水的改进Green-Ampt降雨入渗模型,分别利用极限平衡法和强度折减法数值模拟方法对不同降雨工况下该边坡的稳定性和变形破坏模式进行分析。结果表明:随着降雨的持续,该花岗岩风化带岩土体边坡的稳定性系数逐步降低,工况一条件下降雨20 d或工况二条件下降雨18 h后,边坡的稳定性系数小于1;边坡坡体破坏从坡脚逐步向上延伸,并在坡体表面形成潜在的滑动面,而后台阶处也逐渐破坏;整体而言,该边坡的破坏模式为坡面冲刷和浅层剪切滑移破坏,高应力区集中在边坡坡脚处和各台阶处,短时强降雨情况下该边坡可能会发生整体滑移破坏。

改进的Green-Ampt模型及其试验验证

鉴于Green-Ampt模型过于简化、难以反映实际入渗特征,且其假设与实际入渗规律不符,本文为了弥补Green-Ampt模型的不足,提出了一种改进的Green-Ampt模型。提出的模型考虑了含水率与土体深度的关系,将土壤剖面划分为饱和区、过渡区以及天然区,土柱试验验证了所提出模型的准确性,也证实了入渗过程中过渡区的存在。试验结果表明:Green-Ampt模型计算值明显偏离实际累计入渗量,提出的模型总体上更接近实际累计入渗量。将该模型用于非饱和斜坡稳定性分析,计算结果揭示了Green-Ampt模型低估了斜坡的稳定性系数。提出的改进Green-Ampt模型为分析降雨滑坡风险提供参考。

基于改进Green-Ampt模型的边坡渗水破坏分析

为解决因降雨引起边坡渗水破坏的安全稳定性问题,以某桥基边坡为例,充分考虑坡面流水的汇集积水效应,改进Green-Ampt入渗模型;基于改进后的模型计算得到持续性强降雨下边坡雨水入渗时空特征,结合FLAC^(3D)软件模拟边坡随雨水入渗的渐近性破坏过程。结果表明:由改进模型得到的湿润锋特征与工程实际相符,离坡顶越远雨水的入渗深度越大,雨水入渗速度随降雨时间延长而变缓;由坡面流水引起的湿润锋深度占总深度的比例较大,在前5 h内坡脚处其比例超过50%;边坡的破坏由坡脚向坡顶、由浅向深渐进发展,具有明显的时间间断性和多层逐级后退式渐近性破坏特征。

我国煤矸石山综合治理现状及零碳治理探索

在煤炭资源的开采过程中产出大量煤矸石,粉煤灰等副产品,这些副产品大量堆积引发了一系列次生灾害与环境问题。为解决煤矸石山因堆积产生的一系列灾害,基于国内重要矿区矸石山分布情况,分析其主要灾害,研究其治理经验与成果,探索生态处治煤矸石山坡面稳定的方法,探讨了现存煤矸石山治理的不足之处。结合国内外煤矸石利用与绿色治理新技术,提出1种桩-草协同护坡的零碳治理方式,可为我国煤矸石山资源化利用和生态环境保护提供参考。

深大基坑边坡绿色装配式面层防护结构受力与变形分析

[目的]深大基坑开挖活动会破坏土体原始应力场的平衡状态而产生变形,采用GRF(绿色装配式)面层防护结构能在绿色环保、高效施工的前提下控制基坑变形,因此需对深大基坑边坡GRF面层防护结构的受力与变形性能进行深入研究。[方法]以南宁国际空港综合交通枢纽深大基坑工程为依托,采用有限元数值模拟与现场实测相结合的方法,研究基坑边坡顶部GRF面层防护结构,以及基坑内部桩间GRF面层防护结构的受力与变形规律。[结果及结论]随着基坑开挖深度的增大,基坑边坡顶部的最大水平位移出现位置逐渐向坡脚方向移动,最大水平位移为8.67 mm;采用GRF面层防护结构能有效提高基坑顶部边坡的稳定性,锚杆能将GRF面层所受的部分荷载传递至土层中,进而减小GRF面层的变形与受力;桩间距对土拱效应发挥的影响较大,本工程桩间距可提高至2.5 m左右,桩间土拱效应在桩顶下方7~8 m处最为明显。

用生态绿化理论指导高速公路边坡绿化施工管理

随着生态保护意识的加强,如何在高速公路边坡绿化中融入生态绿化理念成为关键。本文探讨了生态绿化理论在高速公路边坡绿化施工管理的指导作用。通过分析生态绿化的核心原则和边坡绿化的现状,本研究指出了当前施工管理的问题。结合生态绿化理论,本文提出了应用策略,如选择本地植被、土壤与水源管理等。基于此,为边坡绿化提供了具体的施工管理策略,如制定绿化标准和采用可持续的施工方法。研究结果显示,生态绿化理论可以有效地指导高速公路边坡绿化,促进生态环境的恢复,具有显著的实践意义。

巢湖市青苔山镁矿(冶镁白云岩)及冶金用白云岩矿矿山地质环境特征及治理建议

巢湖市青苔山镁矿(冶镁白云岩)及冶金用白云岩矿矿山生产造成地形地貌、生态景观破坏等一系列问题,急需进行生态修复工作。本文以现状调查为基础,以针对性解决矿山地质现状地质环境问题为重点,为矿山生态修复的治理提供更科学合理的治理设计方案。

复杂路堑多级高边坡综合生态防护施工技术研究

本文基于现有生态防护技术中砼预制格布设质量和整体性、坡面锚杆支护、有机基材喷射结构整体性等方面技术难题,结合工程实际情况,从施工装置和施工技术角度出发,研究形成了复杂路堑多级高边坡综合生态防护施工技术,该施工技术可降低边坡生态防护的现场施工难度,提高现场施工效率。

生态修复技术在高陡松散岩质边坡复绿中的应用

以东北地区高陡边坡为例,对生态修复技术在高陡松散岩质边坡复绿中的应用进行了探究,从边坡稳定理论、生态恢复理论、土壤和水文控制理论、生态系统服务理论4方面进行理论分析,详细阐述坡面固化技术和植物栽种技术,并对生态修复技术的应用效果进行了分析。

公路边坡绿化造林生态修复群落结构的评价研究

公路开拓通常形成裸露的山体边坡,这些受损的山体边坡,岩石裸露,土壤缺乏,成为造林特别困难的立地。本研究采用开凿小平台、植生袋围堰造坑、厚层基材喷播绿化和植树造林的技术系列工艺进行公路边坡绿化造林的森林化生态修复。经11年的生长和自然演替,结果表明,绿化造林的森林化边坡与周边的自然地形和森林景观交相融合,植物群落的结构也比较相似,具有乔灌草复合的垂直结构,乔灌草综合的群落相似度系数为0.5307,其中乔木层群落的相似度系数为0.7071,灌木层群落的相似度系数为0.3354,草本层群落的相似度系数0.5461,绿化造林边坡的植被已趋近自然。随着时间的推移和自然演替的进程,群落的相似度将进一步提高。研究认为,森林化边坡营造的关键是植生袋围堰造坑和充分利用周边林地表土种子库在厚层基材喷播基质中的应用。

高速公路路基边坡及绿化的快速施工

随着严守耕地红线与环保意识的不断增强,如何实现路基边坡及绿化的快速施工越来越受到重视。以潍日高速潍坊连接线项目为例,针对不同地质条件,研究土质填方路基边坡及不同岩质挖方路堑边坡快速施工及绿化施工方法。实践证明,对比传统路基边坡施工法,本项目所采用的土质路基边坡模板法可平均降低路基造价0.5万元/km,节约工效1日;不同岩质挖方路堑边坡可通过因地制宜的放坡开挖方式实现边坡的快速施工。在此基础上可实现边坡的快速绿化防护。

深圳景观性边坡植物品种研究

通过实地调查深圳多个边坡项目,结合相关文献资料的查阅,系统分析并整理适用于深圳地区景观边坡打造的园林植物名录;基于实地调查数据,探索了景观边坡的营造方式,并形成了一套针对性的植物种植策略。研究发现:目前用于边坡绿化的景观性植物品种尚显不足,存在较大的开发潜力,并且大部分边坡项目对景观性营造缺乏考虑。本研究成果旨在为深圳地区景观性边坡营造提供指导方向,为其他周边城市的边坡项目提供理论依据,促进城市的可持续发展、持续改善和提升城市生态环境。

坡面绿化施工技术在市政园林工程中的应用研究

坡面绿化施工技术是市政园林工程的关键一环,规范应用这一技术,能够有效改善市政园林工程施工过程中出现的问题,促进市政园林行业的发展。文章阐述了市政园林工程坡面绿化施工意义,研究了坡面绿化施工技术在市政园林工程中的应用,以期能为生态文明城市的建设提供支持。

园林工程坡面绿化施工技术

在园林工程中,作为其中的重要组成部分,对于坡面绿化植物的建设,既可以满足园林工程的观赏性要求,也可以促进工程植被覆盖率的提升。针对坡面的地理位置因素,由于常年受到雨水冲刷问题的影响,所以会提高地表植被破坏问题发生概率。伴随着水土流失问题的发生,在各项自然灾害的影响下,也会对当地环境质量造成不利影响。因此,本篇文章主要分析园林工程坡面绿化施工技术的相关应用,既要探讨各项坡面绿化施工技术类型,也需要针对技术操作要点展开分析,旨在发挥坡面绿化施工技术在园林工程中的价值,以供参考。

高陡光滑岩质边坡绿化防护技术

由深路堑土石方开挖而形成的高陡光滑岩质边坡往往具有很大安全隐患和环境影响,需要采用有效的绿化防护技术以增强其稳定性和发挥生态功能。结合某高速公路扩建工程施工,从土工材料与植物生态条的结合、植物品种的选择与组合、以及土基加固等方面,探讨了适用于陡峭且光滑岩质边坡的绿化防护关键技术,包括TBS(turf base seeding)植草(灌)防护和喷播养护策略,增加客土厚度和采用双层TBS镀锌网片加固等。实践表明,上述措施能显著提升植被的绿化成活率和边坡的稳定性。研究结果可为类似地质环境下的绿化防护工程的设计与施工提供有价值的参考。