摘要:
植被生态防护已成为边坡防护的重要方式之一。为研究不同生长期植被对膨胀土边坡开裂的抑制效果,开展较大尺寸室外膨胀土边坡干湿循环试验,实时监测边坡植被生长状态及裂隙形态特征指标,探明了植被对膨胀土边坡裂隙演化的影响规律。结果表明,植被抑制膨胀土边坡开裂的效果与生长时间呈正相关。植被生长初期(60 d),素膨胀土边坡(S1)和植草膨胀土边坡(S2)的表面裂隙在张拉应力场作用下均快速交叉相连,两者裂隙体积率相差较小;但随着植被的进一步生长(80 d),植被覆盖率超过36.77%,且根系表面积密度超过0.05 cm2/cm3后,植被茎叶的“保水”作用与根系的“桥接”作用开始凸显,两者的裂隙体积率差值显著增大。与S1相比,7次干湿循环结束后,S2的裂隙体积率最高减小了26.64%。此外,基于脱湿过程中土体孔隙在基质域、沉降域和裂隙域之间的转化关系,结合Stewart收缩特征模型,建立了考虑干湿循环和根系影响的裂隙体积率预估模型。将实测值与模型预测值进行对比,相对误差(RE)小于9%,均方根误差(RMSE)小于0.36%,验证了模型的准确性和可靠性。研究结果可为工程实践中植被边坡的裂隙发育及裂隙体积率预测提供参考依据