草皮護坡是一種常見的邊坡防護措施,它通過種植草皮來增強邊坡的穩(wěn)定性,防止水土流失。下面以一個具體的例題來說明草皮護坡的設計計算。
【中心點答案】:草皮護坡設計的關鍵在于確定草皮的根系深度、邊坡角度、土壤抗剪強度等參數(shù),確保邊坡穩(wěn)定性和安全性。
假設條件:
- 邊坡高度H = 5米
- 土壤內摩擦角φ = 30°
- 土壤粘聚力c = 15kPa
- 邊坡角度θ = 45°
- 草皮根系深度d = 0.5米
- 草皮覆蓋率要求達到90%以上
計算步驟:
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確定邊坡穩(wěn)定性系數(shù) 根據(jù)邊坡的高度、角度和土壤性質,需要計算邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)Ks。使用泰勒穩(wěn)定性分析法(Taylor Stability Number),公式為:
Ks = (c * tan(45° + φ/2)) / (γ * H * sinθ)
其中γ為土壤容重,取值約為18 kN/m3。代入數(shù)據(jù)得:
Ks = (15 * tan(60°)) / (18 * 5 * sin45°) ≈ 1.27
這表明該邊坡在沒有草皮的情況下是穩(wěn)定的,但為了進一步提高穩(wěn)定性,仍然建議種植草皮。
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考慮草皮對邊坡的影響 草皮根系可以增加土壤的有效粘聚力,從而提高邊坡穩(wěn)定性。根據(jù)相關研究,草皮根系可使土壤粘聚力增加約20-30%,即新的粘聚力c' = c * 1.25 = 18.75 kPa。
草皮還可以減少雨水對邊坡表面的沖刷作用,降低地表徑流速度,減小邊坡侵蝕風險。
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確定草皮種類選擇 根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件和土壤特性,推薦選擇耐旱性強、根系發(fā)達的草種,如狗牙根或高羊茅。這些草種不僅生長迅速,而且具有較強的適應性和抗逆性,能夠有效固定土壤顆粒,防止水土流失。
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施工及維護建議
- 在邊坡上鋪設無紡布或格柵網,以提供臨時支撐并促進草籽發(fā)芽。
- 確保草籽均勻播種,并保持適當?shù)臐駶櫠戎敝敛萜ね耆采w。
- 定期修剪草皮,控制其高度不超過15cm,避免因草過高而影響排水性能。
- 每年春季和秋季進行施肥管理,保證草皮健康生長。
通過合理設計草皮護坡方案,不僅可以顯著提升邊坡的安全性和美觀性,還能有效保護生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
推薦一些常用的草坪種類
1.百慕大
2.果嶺草
3.高羊茅
4.黑麥草
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6.結縷草
7.馬尼拉