近年来,随着科学技术与经济的加快速度进行发展,人类将面临越来越严重的 环境压力。高速铁路、公路、水利的加快速度进行发展虽然取得了突飞 猛进的成效,但在某些特定的程度上打破了原有的生态平衡,就以水利 水电工程来说,为了使防洪、抗震、抗冻裂的效果更加明显有成 效,天然河道一般会用干砌石护坡、浆砌石护坡、六棱块护坡等 型式。

  其优点在于可以明显的减少土壤受雨水、洪水的冲刷流失,空间 网包与植被相结合能够达到改善生态环境的效果,保土固土效果 很明显。究其原因主要在于复杂的空间网包结构能够更好的起到很好的 效能防冲作用,降低雨水与洪水的冲击力,网垫紧贴坡面使得土 颗粒随水流的搬运受到层层阻碍,因而达到保土固土的效果。

  在植被全方面覆盖时,网垫与植被的根系交错缠绕更能非常好的保 护边坡的土体,达到稳定边坡,生态护岸的效果。本文主要是通过 人工降雨与现场河流冲刷两种试验方案,针对三维土工网垫的保 土抗冲性能进行研究分析主要得出以下结论:依据工程中常用三 种坡比进行降雨冲刷试验,得出在10mm/h的降雨强度下EM3型三 维土工网垫作用的坡面其临界坡度应该位于26.56°与33.7°之 间。

  随着边坡土壤容重的增加,其抗冲效果会越来越明显,铺设三维土 工网垫后会大幅度的降低因河流冲刷而引起的累计冲刷量。随着河 流流速的增加会使得累计冲刷量增加,三维土工网垫可以轻松又有效的 抵抗因流速增加而产生的累计冲刷量。

  在EM3网垫、双层EM3网垫、EM3网垫与死草皮结合的情况下累计 冲刷量与时间呈线性关系,抗冲效果为EM3网垫与死草皮结合的 型式最好。并将研究成果应用于小河流的治理中,通过实际工程 检验三维土工网垫适合在小河流中应用。

  这类护坡虽然能够很好的满足工程的安全要求,但是破坏了原有 的水生态环境,使河流降低了自我净化的能力,导致河流两岸原 有的生态系统遭到破坏。并且这类工程在施工全套工艺流程中需要借助 大型挖机、铲车、运输机等进场帮助施工,提高效率,这会产生 大量的尾气、污水等二次污染,因而不利于对生态环境的保护。

  因此寻求一种生态环保的护坡型式成为当今水利工程发展的主 流思路,生态护坡的概念也应运而生。三维土工网垫护坡作为生 态护坡型式的一种,是近些年发展较为迅速的一种新型生态护坡 型式。

  侵蚀模量的大小会随着网垫厚度的增加而减小土壤含沙量的增 加会使得三维土工网垫的保土抗冲效果更明显,但侵蚀模量依然 非常大。随着降雨强度的增加在10mm/h到50mm/h时三维土工网 垫固土抗冲效果明显,在50mm/h-100mm/h时其抗冲效果有所减弱。

  EM3网垫与死草皮结合的坡面护坡型式更能适应在强降雨的情况 下依然能保持非常好的保土抗冲效果。相比沙质土来说腐殖 土在河流冲刷下的累计冲刷量较小,更适合作为坡面护坡土体。