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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

绿色环保背景下矿区排土场边坡稳定性评价及防治措施

研究了绿色环保背景下矿区排土场边坡稳定性评价及防治措施,在掌握基本工程概况的情况下,从边坡场地稳定性及适宜性评价、地基稳定性及均匀性评价、边坡岩土体特性评价、主要岩土参数取用、边坡稳定性与定量分析等方面出发,分析了边坡稳定性评价要点,并针对性地提出了防治措施,以有效预防和控制安全事故的发生。

高陡废石边坡生态复绿技术方法研究

高陡废石边坡在露天开采矿山中普遍存在,是地质灾害和植被景观破坏严重的区域,也是矿山生态修复的重难点。目前对矿山开采形成的直立掌子面的复绿研究关注较多,而对矿山开采形成的废石边坡关注较少。高陡废石边坡复绿技术手段丰富,但从应用效果来看,不同的技术手段适用的条件不同,复绿成效也大不相同。以湖北省黄冈地区5处花岗岩高陡废石边坡为研究对象,选取不同复绿技术,从边坡特征、适用条件、复绿效果及后期维护等维度,以实际案例探讨不同生态复绿技术的适用条件,分析各类生态复绿技术方法的适宜性及优缺点,并提出可行性养护措施,为同类型边坡生态复绿技术方法的选择提供借鉴和参考。

以实用性为核心的斜坡屋顶绿色设计方法

斜坡屋顶作为传统建筑符号,对于保护建筑文化多样性具有重要意义。以实用性为切入点,探寻斜坡屋顶在绿色思维引导下的表达方法,从自然气候、社会人文、技术水平3个层面研究斜坡屋顶的空间利用价值,协调建筑形式与空间功能之间的关系,挖掘绿色技术引导下屋顶空间的价值,开发其功能潜力及形式语言,拓宽建构思维,探究当代斜坡屋顶设计新路径。

降雨条件下湖南省红层地区浅层土坡失稳机理研究

红层是典型的“易滑地层”,在降雨条件下很容易发生浅层土质滑坡,因此研究红层地区浅层土质边坡在降雨条件下的稳定性十分重要。本研究以湖南省红层区浅层土质边坡为例,采用修正Green-Ampt入渗模型,对不同坡度、降雨强度、饱和渗透系数和初始含水率条件下的红层地区浅层土质边坡的稳定性进行研究,分析得到了各因素对边坡稳定性的影响规律。边坡坡度<45°时,安全系数随坡度增大而减小,边坡坡度>60°时,安全系数随坡度增大而增大;湿润锋随降雨强度的变化不明显,安全系数随降雨强度的增加变化不明显;随着饱和渗透系数的增加,湿润锋深度增加,边坡安全系数减小;安全系数随初始含水率的增加而减小。研究结果可为红层地区边坡防护工程提供一定的理论依据和实践指导。

绿美高速理念下高边坡施工开挖技术研究

随着国家发展的重心转移,环保理念也逐渐开始体现在公路建设项目中,尤其是对于需要进行大填方或大开挖的地方,提出了更高的环保要求。在进行高边坡的施工时,由于边坡所处位置的特殊性以及其他复杂原因,更需要在施工过程中做好“绿美高速”的施工理念。本文以四川某高边坡开挖施工为例,边坡所在区域为饮用水源地带,环保要求高,对该边坡在环保理念下的施工技术进行研究,更体现了在建高速公路绿美的建设理念。

基于生态保护的高边坡锚杆框架TBS生态植被绿化防护施工工艺研究

山区公路设计不可避免出现高边坡深路堑结构形式,采用锚杆框架TBS生态植被绿化进行边坡防护已经较为普遍。本文对高边坡锚杆框架TBS生态植被绿化防护施工工艺以及植物配置进行研究,结合351国道路堑边坡应用,阐述其生态防护绿色环保的应用优势。

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。

现浇绿化混凝土的性能及其在生态护岸中的应用研究

为了减少水文环境对坡面混凝土的破坏,保护坡面植被,选取适宜坡面防护的现浇绿化混凝土开展性能测试,研究其在多水环境下的生态护岸工程中的应用价值。结果显示,现浇绿化混凝土平均抗压强度为7.2MPa,平均孔隙率为26.9%,测试结果满足工程设计指标要求;当降雨强度达到6.4L/min时,表孔参数对弗劳德数影响较大。研究表明,选择铺筑厚度高的现浇绿化混凝土护坡,有利于植物生长,能够缩短施工周期。