检索结果-南通市图书馆

作者：候帅长安大学

学位级别：硕士

本文以甘肃省董志塬区黄土侵蚀滑坡为依托,研究草本植物根系的力学特性和根系复合土强度、渗透特性以及草本植物护坡效果。本文旨在讨论植物对边坡土体的影响作用,进而得出草本植物生态护坡的可行性和价值。首先,通过室内物理力学性质... 详细信息

本文以甘肃省董志塬区黄土侵蚀滑坡为依托,研究草本植物根系的力学特性和根系复合土强度、渗透特性以及草本植物护坡效果。本文旨在讨论植物对边坡土体的影响作用,进而得出草本植物生态护坡的可行性和价值。首先,通过室内物理力学性质试验得出了无根系土的基本物理力学性质以及根系复合土的含根率等指标,并通过实测法获得了不同生长龄期的两种草本植物紫花苜蓿和艾蒿根系的分布规律。其次,通过室内抗拉试验,得出了植物生长龄期以及根系直径对于根系抗拉性能的影响规律,并建立了与根系直径和草本植物生长龄期相关的紫花苜蓿主根系抗拉数学模型。通过室内直剪试验和变水头渗透试验,得出了植物生长龄期、根系含量、根系直径等因素对含根系土试样强度特性以及渗透性质的影响规律。最后,以室内物理力学试验结果为基础,基于饱和-非饱和土的渗流理论以及非饱和土坡分析理论,借助Geo-Studio软件建立土坡计算模型,得到了不同降雨强度条件下,两种植物生长龄期、根系含量和边坡坡度对于浅层黄土边坡瞬态渗流场及稳定性的影响规律。试验研究结果表明:根系复合土的强度特性同样服从库伦强度准则。草本植物根系具有较强的抗拉强度,对土体的影响主要表现在根系对其粘聚力的增强作用,进而增强土体抗剪强度,改善土体力学性能。其次,草本植物生长龄期、根系含量和根系直径对土体抗剪强度的影响均表现为随着影响因素数值的增大,抗剪强度先增大后减小,说明存在最优的草本植物生长龄期、根系含量以及根系直径使得其抗剪强度达到最大。而含水率的影响则表现为含水率越高,复合土抗剪强度越低。数值计算结果表明:草本植物根系可以增强浅层黄土边坡稳定性,提高其稳定安全系数,但影响有限。其次,草本植物生长龄期以及根系含量对降雨作用下的边坡浅层土体渗流场和稳定性均表现出不同的影响规律:(1)表层含根系边坡的降雨入渗深度明显大于不含根系的边坡,且根系含量越高降雨入渗深度越深,浅层饱和区范围越大。(2)紫花苜蓿植物根系含量越高,对边坡的稳定安全系数影响越大,而艾蒿植物根系的含量的变化对边坡安全系数影响较小。(3)植物生长龄期对浅层含根系边坡的安全系数影响并不是成正相关关系,而是存在一个最优的生长龄期使得边坡安全系数达到峰值。(4)随着降雨的进行和边坡坡度的增加,边坡稳定安全系数F整体上均表现出逐渐降低的趋势,此外,降雨强度越小,植物根系对边坡稳定性的影响越明显。

关键词：生态护坡草本植物根系复合土数值模拟黄土边坡稳定性

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土质路堑边坡冻融失稳及植被护坡机理研究

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岩土工程学报 2011年第8期33卷 1197-1203页

作者：刘红军郭颖单炜陶夏新孙玉英五邑大学广东江门529020 东北林业大学黑龙江哈尔滨150040 哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150090 黑龙江工程学院黑龙江哈尔滨150050

依托同三高速公路扩建工程方正—哈尔滨段路基加宽一侧粉砂质黏土路堑边坡,采用室内三轴实验、现场监测、原位测试等方法,开展了路堑边坡冻融失稳及植被护坡实验研究。三轴实验结果表明:在土体含水率小于最佳含水率时,土体黏聚力随含水... 详细信息

依托同三高速公路扩建工程方正—哈尔滨段路基加宽一侧粉砂质黏土路堑边坡,采用室内三轴实验、现场监测、原位测试等方法,开展了路堑边坡冻融失稳及植被护坡实验研究。三轴实验结果表明:在土体含水率小于最佳含水率时,土体黏聚力随含水率的增加而增大,超过最佳含水率时,黏聚力随含水率增加而减小,在最佳含水率附近达到峰值;土体内摩擦角随含水率的增加而减小。土体黏聚力随冻融循环次数的增加而降低。现场监测结果表明:边坡土体冻结的过程中,水分向冻结锋面迁移;木本护坡植物要比草皮有明显的吸水作用,紫穗槐表现的更加明显。现场直剪实验得出:木本植物根系复合土的抗剪强度比素土的抗剪强度明显增大,在同一坡面相近位置,采用紫穗槐和胡枝子护坡时,其根系复合土的抗剪强度比素土的抗剪强度大2倍左右。理论分析表明:有效地减小坡面荷载,可增加边坡稳定安全系数。

关键词：路堑边坡粉砂质黏土冻融植物护坡根系复合土

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草本植物根系固坡效果及浅层边坡渗流稳定性分析

草本植物根系固坡效果及浅层边坡渗流稳定性分析

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作者：唐礼明重庆交通大学

学位级别：硕士

随着中国社会和经济的高速发展,原有的道路基础设施难以满足日益增长的交通需求,故更多新的基础设施在建设或规划中。但是伴随着基础设施的修建,不可避免的会对原有地形造成破坏,大量的裸露边坡问题也随之产生。为了兼顾公路设施的建设... 详细信息

随着中国社会和经济的高速发展,原有的道路基础设施难以满足日益增长的交通需求,故更多新的基础设施在建设或规划中。但是伴随着基础设施的修建,不可避免的会对原有地形造成破坏,大量的裸露边坡问题也随之产生。为了兼顾公路设施的建设和生态环境的保护,生态防护技术在我国得到大力推广且该技术日益成熟。但传统的生态防护设计大多只关注了对环境的美化作用,而忽略了植物根系与土体之间复杂的力学作用,且缺乏对力学作用的深入定量分析研究。本文通过相关室内试验,得到了根系对土体物理力学性质的影响规律,并通过Geo-Studio分析软件研究了根系加固对于边坡渗流场、稳定性的影响。主要研究内容及成果包括:(1)利用室内单根拉伸试验,深入研究了白车轴草和麦冬根系直径对于根系抗拉特性的影响,并构建了根系单根极限抗拉力、抗拉强度和直径之间的数学关系模型。结果表明,两种植物单根极限抗拉力与直径呈正相关对数关系,而抗拉强度与直径则呈负相关幂函数关系;相同直径下,麦冬草根系抗拉性能要高于白车轴根系。(2)对素土和两种植物根系复合进行室内直剪试验,试验结果显示:根系的存在对土体抗剪强度和黏聚力的增强作用较为显著,但对土体内摩擦角的增强作用较弱。白车轴草根系复合土随着根系含量的增加,其抗剪强度、黏聚力、内摩擦角均呈逐渐增大的趋势;随着根系直径的增加,其抗剪强度、黏聚力均呈逐渐增大的趋势,而内摩擦角呈先增大后减小的趋势。麦冬草根系复合土随着根系含量的增加,其抗剪强度呈逐渐增大的趋势,其黏聚力和内摩擦角呈先增大后减小的趋势;随着根系直径的增加,其抗剪强度、黏聚力均呈逐渐增大的趋势,而内摩擦角呈先增大后减小的趋势。(3)对素土和两种植物根系进行室内渗透试验,试验结果显示:根系的存在能显著提升土体的渗透特性。两种植物根系复合土的渗透系数均与根系含量和根系直径呈正相关关系,即根系含量越大,根系直径越大,其复合土的渗透系数越大,其复合土的渗透性能越高。(4)以室内物理力学试验得到的数据结果为基础,基于Geo-Studio软件建立边坡数值计算模型,得到了不同降雨强度条件下,两种植物根系含量边坡的渗流场及稳定性的影响。结果表明:根系的存在能显著加深边坡降雨入渗深度,且边坡土体中根系含量越大,降雨入渗深度越深,边坡浅层饱和区范围也越大。同时根系的存在能提高边坡的安全稳定系数,提高边坡稳定性,但在降雨前,根系对边坡稳定性的增强作用较弱,随着降雨强度的提升,该增强作用逐渐显著。随着根系含量的增加,两种植物对边坡稳定性的增强作用也逐渐加强,在相同根系含量下,麦冬草根系对边坡稳性的增强作用要高于白车轴草根系。

关键词：生态护坡根系复合土数值模拟边坡稳定性

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