21世纪以来,生态建设与环境保护越来越受到人们的重视。生态护坡技术应运而生,在国内外逐渐被广泛地应用于工程实践中。由于植被拥有独特的力学、水文以及生物效应,对公路、铁路的边坡工程起到了良好护坡效应。植被根系不仅可以提高边坡土体的力学特性,还能在降雨的条件下维持一定的基质吸力,减缓雨水的入渗,降低土体的渗透系数,从而提高边坡的浅层稳定性。本文从植被护坡的水力特性出发,针对张家口地区的植被护坡展开研究,旨在为张家口地区以及相似地区植被护坡的应用提供一定的理论支持与技术依据。通过研究得到如下结论:1、选取常见的护坡植被及组合,通过室内降雨模型试验研究不同类型植被土的基质吸力及持水能力。在雨强为159.2 mm/12 h的1小时降雨期间,高羊茅、小叶黄杨和草灌混合植被土各深度处的基质吸力均高于裸土。降雨结束后,植被土较裸土能维持较高的基质吸力,其中草灌混合植被土有着相对显著的基质吸力维持能力。植被土的持水能力高于裸土,其中草灌混合植被由于根系发达有着更好的持水能力。2、通过现场双环入渗试验与室内渗透试验结合的方式,研究植被根系对土体渗透特性的影响。发现根系对减少水分入渗有着显著的作用,含根量为0.82%的高羊茅植被土由于相对发达的根系占据了更多的土中孔隙,入渗速率明显减小,达到稳态渗流时的饱和渗透系数也最小。无论是重塑土还是原状土,根土复合体的饱和渗透系数均小于裸土。随着含根量的增加,根土复合体的饱和渗透系数逐渐减小。含根量越高的植被土体对减少水分入渗有着更显著的效果。3、结合张家口地区的实际工程背景,通过有限元分析软件MIDAS GTS/NX建立植被边坡模型,研究降雨作用下植被对边坡稳定性的影响。在相同的雨强和降雨历时条件下,高羊茅、小叶黄杨和草灌混合植被边坡的入渗速率均小于裸露边坡,有着更好的水力特性。降雨12小时后,高羊茅植被边坡在坡顶、坡面、坡底土体仍然维持了部分基质吸力,相同高度处的孔隙水压力、降雨影响深度均小于其他工况下的边坡。在边坡稳定性分析中,裸露边坡的安全系数均小于三种不同类型植被边坡的安全系数。在未施加降雨条件的情况下,小叶黄杨植被边坡的安全系数最大,在施加了12小时的降雨条件后,高羊茅植被边坡的安全系数最大。植被根系的存在有效减缓了降雨的入渗过程,更能有效地提高边坡的稳定性。