植被防护是很多边坡灾害防治和水土流失控制的首选方案,代表着边坡防护的发展方向。本文以弹性力学、岩土工程、渗流力学等多学科相关理论为基础,结合室内和现场试验结果,系统研究了植被护坡的水文效应和力学特性以及两者对边坡稳定性的影响,主要研究工作与特点表现在以下几个方面:(1)以边坡降雨入渗规律为理论基础,系统研究了植被增加边坡降雨入渗及其影响。植被提高边坡的入渗率和减少土壤流失相互促进,共同作用的结果是保持水土,增加地下水补给,但植被对降雨深层渗漏的影响不明显,不影响边坡深层稳定性。(2)以弹性力学理论为基础,考虑根土复合体受剪切作用时根的受力状态,推导植被根系提供附加内聚力的力学模型,结果表明附加内聚力主要取决于受剪切作用后根系与剪切带间的夹角和根系提供的拉力,结合试验结果确定了浅层根系加筋作用的力学模型。(3)采用数值模拟方法研究草本植被边坡在降雨入渗情况下,土坡内孔隙水压力的分布,结果表明植被对边坡孔隙水压力影响不大,而草本植被加筋作用深度有限,因此草本植被不影响边坡深层稳定性。(4)应用延伸的摩尔-库伦破坏准则,考虑基质吸力对于土的抗剪强度的改变,研究草本植被护坡的水文效应和力学效应共同作用下植被边坡浅层稳定性。结果表明两者共同作用下草本植被对边坡浅层有一定的加固作用。通过以上研究工作,系统分析了植被护坡的水文效应和力学效应及两者对边坡稳定的影响,并且建立了植物根系加筋作用的力学模型,为植被护坡技术的应用和推广提供了有效的理论支持,对正确评价和指导高速公路边坡植被防护具有重要的意义。