Slope Stability and Root-Soil Interaction

Mechanical and hydraulic effects of deep roots planting on slope stability

ABSTRACT:

Slope vegetation is currently finding wide applications all over the world to mitigate erosive phenomena and improve slope stability.

An innovative natural technology for slope protection has been recently developed in Italy; this uses only natural perennial grass plants with deep roots and allows operating in different climatic areas.

The technology appears promising with regard to shallow slope instability. The mechanical effects of vegetation result from the root/soil interaction processes, while the hydraulic effects derive from the reduction of soil water content enhanced by plant transpiration and root uptake.

An original model is proposed in the paper to take into account the mechanical effects on the soil shear strength; the main assumption of the model regards the function developed for the root area ratio.

The research sets as a final goal the quantitative assessment of both mechanical and hydraulic effects induced by roots on slope stability.

RÉSUMÉ :

La végétation de pente trouve actuellement de nombreuses applications dans le monde entier pour atténuer les phénomènes d’érosion et améliorer la stabilité des pentes.

Une technologie naturelle innovante pour la protection des pentes a récemment été développée en Italie ; elle utilise uniquement des plantes herbacées vivaces à racines profondes et permet d’opérer dans différentes zones climatiques.

La technologie semble prometteuse en ce qui concerne l’instabilité superficielle des pentes. Les effets mécaniques de la végétation résultent des processus d’interaction racine-sol, tandis que les effets hydrauliques proviennent de la réduction de la teneur en eau du sol favorisée par la transpiration des plantes et l’absorption des racines.

Un modèle original est proposé dans le document pour prendre en compte les effets mécaniques sur la résistance au cisaillement du sol ; l’hypothèse principale du modèle concerne la fonction développée pour le rapport de surface des racines. La recherche vise à évaluer quantitativement les effets mécaniques et hydrauliques induits par les racines sur la stabilité des pentes.