作用机理
(1)消减水流能量,减少坡面冲蚀
哈尔滨生态合金格室公司提醒您根据黄土边坡冲蚀机理,对于未做防护的坡面,在遭受降雨溅蚀的同时,随着降雨历时的延长,高强度的降雨可在坡面形成径流,坡面土体会受汇水的集中冲刷。主要表现为,坡面的下切作用十分明显,有时甚至在一场降雨过程中就会形成从溅蚀、鳞片状侵蚀向细沟侵蚀,甚至切沟侵蚀的一整套连续发育过程,容易造成坡面防护圬工体悬空,产生坡面表层溜坍等病害。
采用生态格室防护的坡面,表层土体在格室侧壁与土体产生的摩擦力和格室对土体的侧限约束力共同作用下,形成一个轻型网状结构体,这种结构体改变了坡面水流的流向,使水流主要沿格室边缘流动,延长了水流的流径,使水流的动能部分消耗在格室上,坡面水流的径流量和流速均可降低,起到了很好的消能作用,减轻了水流对坡面的冲蚀。同时由于格室的加筋作用,格室结构中土体的粘聚力远大于无格室结构土体的粘聚力,使得网状结构体中土体抵抗水流的冲蚀能力大大提高,可达到对坡面土体加固补强之目的。模型试验结果表明,当汇水流量为0.9~1.5 m 3/h时,无生态格室防护的黄土路堤边坡,坡面可形成连续的“V”形冲沟,冲刷深度达20~30 cm,而有生态格室防护的坡面不发育冲沟,仅有断续冲蚀,且冲刷深度小于10 cm,防护效果明显。
(2)植物根系加筋固土,增加土壤透水能力
单纯的植被护坡主要是依靠其发达的根系达到固土、提高抗冲蚀能力的目的。但在生态环境脆弱的西部黄土地区,降水大多以暴雨形式出现,雨水的冲蚀易造成表土和草籽的流失,加之干旱期长,蒸发量大,坡面植被成活率很低,往往起不到固土防冲刷的作用。
生态合金格室是格室与植草相结合而形成的一种新型护坡形式,由于生态格室对流水起到缓解消能作用,可促使其携带物沉淀在格室中,有效避免了草籽及幼苗被雨水冲走流失,大大提高植草覆盖率。植物根系可增加土壤透水性能,一旦到雨水可迅速渗透,植被的覆盖可使坡面减少雨水的直接冲击,缓冲雨水流速。随着植物的生长,植物根系可深入表层土体下达0.5 m以上,起到浅层加筋作用,并与生态格室共同构成一个牢固的复合加筋体,该复合加筋体能抵抗的极限冲刷流速为一般草皮的2倍多。因此,生态格室生态护坡具有更高的抗冲蚀能力,能达到长期有效防护边坡之目的。