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为研究在建高速公路边坡土壤侵蚀特性,本研究选择宁夏银武高速公路同心至固原段为研究对象,采用沿线调查和建立观测小区的方法,分析了在建高速公路土壤侵蚀分布以及公路边坡土壤侵蚀的发生发展特性。得到的主要研究结果如下:
(1)在建银武高速公路同心至固原段边坡平均侵蚀模数达91581.10 t/(km2·a),远远超过固原市年均土壤侵蚀模数;公路全线边坡土壤侵蚀量达到104294.28 t/a。
(2)影响边坡面蚀量的主要因子是降雨量与降雨强度,而且表现出显著的正相关关系;所建立的面蚀量与降雨因子主成分回归方程能够很好地预测高速公路边坡面蚀量,各小区回归方程如下:
小区Ⅰ Y=0.1 83X(1)+0.093X(2)-0.255小区Ⅱ Y=0.186X(1)+0.100X(2)-0.253小区Ⅲ Y=0.179X(1)+0.113X(2)-0.255小区Ⅳ Y=0.210X(1)+0.103X(2)-0.252小区Ⅴ Y=0.217X(1)+0.096X(2)-0.250小区Ⅵ Y=0.1 89X(1)+0.096X(2)-0.254四种植被搭配中面蚀量大小顺序为:沙冬青+冰草(移植)+苜蓿<柠条+苜蓿+紫穗槐<柠条+白刺+苜蓿<白刺+沙冬青+苜蓿。
(3)沟蚀量与降雨量和平均降雨强度呈现一定的相关性,该地区平均降雨强度只有大于8.47 mm/h时高速公路边坡才有可能发生沟蚀。当平均降雨强度相当时,降雨量越大,产生的沟蚀量也越多。弃土场边坡侵蚀沟发育最为剧烈,一个雨季产生的沟蚀量达9778.55t/km2。
六棱砖防护措施能够防止边坡沟蚀的产生,拱形框架梁防护措施能够很好地控制边坡沟蚀的发育。在同样有六棱砖或拱形框架梁防护下,结合植物措施后其防护效果更佳。公路边坡在实施工程措施后能够较快地遏止侵蚀沟的出现和发育。