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黄河源区4种不同禁牧条件对草地根-土复合体力学特征的影响 被引量：1
1
作者 梁晓娜 刘昌义 +5 位作者 胡夏嵩 付江涛 邢光延 何伟鹏 岳磊 吕伟涛 《水土保持研究》 北大核心 2025年第2期224-233,共10页
[目的]探讨黄河源区高寒环境禁牧条件对原生草地和退化草地根-土复合体力学强度影响,阐明禁牧对植被恢复的作用,为黄河源区草地恢复以及地质灾害防治提供理论参考。[方法]选取黄河源河南县地区未禁牧、禁牧期1 a、禁牧期4 a、禁牧期10 a... [目的]探讨黄河源区高寒环境禁牧条件对原生草地和退化草地根-土复合体力学强度影响,阐明禁牧对植被恢复的作用,为黄河源区草地恢复以及地质灾害防治提供理论参考。[方法]选取黄河源河南县地区未禁牧、禁牧期1 a、禁牧期4 a、禁牧期10 a这4种工况下的草地作为研究对象,通过直剪试验得到复合体黏聚力和内摩擦角,环刀称重法得到密度,烘干法得到含水率,采用SPSS软件分析了不同禁牧期草地植物根径、土体密度、土体含水率、含根量与根-土复合体黏聚力之间的相关关系。[结果](1)根-土复合体黏聚力与含水率之间呈显著负相关关系(p<0.05),未禁牧草地植物根径与根-土复合体黏聚力之间呈现极显著正相关关系(R=0.68,p<0.01),根数与根-土复合体黏聚力之间呈极显著正相关关系(R=0.85,p<0.01);1 a禁牧期土体密度与根-土复合体黏聚力c值之间呈显著正相关关系(R=0.56,p<0.05)。(2)随着禁牧年限增加,原生与退化草地土体平均黏聚力c值呈增大的变化趋势,其中10 a禁牧期原生草地黏聚力c值较未禁牧原生草地平均黏聚力增加幅度为6.39%;10 a禁牧期退化草地黏聚力c值较未禁牧平均黏聚力增加幅度为8.16%。[结论]实施禁牧提高黄河源区草地根-土复合体黏聚力,有利于防治黄河源区草地退化及水土流失。 展开更多
关键词 黄河源区 根-土复合体 禁牧期 原生草地 退化草地 抗剪强度指标
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黄土高原典型退耕树种刺槐根-土复合体力学效应机制
2
作者 白旭龙 杨傲秋 +4 位作者 陈卓 段金贵 郑子腾 孙宇翔 田堪良 《人民黄河》 北大核心 2025年第6期117-122,共6页
为了揭示植物根系对黄土边坡的加固机理,并为黄土高原地区植物边坡防护理论研究的深化和实践提供参考,以黄土高原典型退耕还林树种刺槐根系为研究对象,通过刺槐根系抗拉试验和根-土复合体根系拉拔试验,分析了不同直径刺槐根系的抗拉特... 为了揭示植物根系对黄土边坡的加固机理,并为黄土高原地区植物边坡防护理论研究的深化和实践提供参考,以黄土高原典型退耕还林树种刺槐根系为研究对象,通过刺槐根系抗拉试验和根-土复合体根系拉拔试验,分析了不同直径刺槐根系的抗拉特性和根-土摩擦系数的影响因素,结果表明:1)刺槐根系的抗拉力随根径的增大而增大,但纵向极限延伸率、弹性模量随根径的增大而减小;2)土壤干密度对刺槐根-土摩擦系数有显著影响,摩擦系数随土壤干密度的增大而增大,主要原因是土壤干密度越大根系与土壤之间结合得越紧密;3)刺槐根-土摩擦系数随土壤含水率的增大而减小,主要原因是土颗粒表面存在的水膜随土壤含水率的增大而变厚,使土壤与根系之间的粗糙度和结合强度降低;4)刺槐根-土摩擦系数与根系粗细无明显关系,主要原因是不同根径根系表面的粗糙度差别不大。 展开更多
关键词 刺槐 根系 根-土复合体 抗拉强度 根-土摩擦系数 黄土高原
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根-土复合体岸坡渗流及稳定数值模拟 被引量：2
3
作者 刘然 周成 +2 位作者 陈媛 钟启明 何宁 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期47-59,共13页
植物护岸中根系力学效应可显著提高岸坡浅层稳定性,但对降雨和水位变化等条件下,根系水力效应与力学效应之间相对关系变化对岸坡浅层稳定性影响的研究较少。采用数值分析方法模拟了岸坡根-土复合体从非饱和到饱和(降雨工况和水位上升工... 植物护岸中根系力学效应可显著提高岸坡浅层稳定性,但对降雨和水位变化等条件下,根系水力效应与力学效应之间相对关系变化对岸坡浅层稳定性影响的研究较少。采用数值分析方法模拟了岸坡根-土复合体从非饱和到饱和(降雨工况和水位上升工况)、从饱和到非饱和(水位下降工况)过程中根-土复合体水力效应对岸坡渗流场的影响,进一步分析了不同水力特性条件下根-土复合体对岸坡浅层稳定性的影响。模拟计算结果表明:(1)在设定的3种降雨强度下,根-土复合体的优先流入渗作用与降雨强度和降雨时间均呈正相关,而排水作用与降雨强度和降雨时间均呈负相关。在长历时的小降雨或短历时的强降雨情况下,由于降雨影响深度增大,根-土复合体水力效应带来的消极影响占主导地位。(2)在水位下降工况下,根-土复合体排水作用有滞后性,力学效应仍占主导地位;在水位上升工况下,根-土复合体增渗作用随水位上升速率增加而增强,根-土复合体的力学效应逐渐被水力效应所掩盖。研究结果对植物护岸工程应用具有借鉴意义,即使采用植物生态护岸,也应加强坡面排水和坡体排水措施。 展开更多
关键词 根-土复合体 优先流 降雨影响深度 水位变化 非饱和土
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基于现场原型测试的乔木覆盖滑坡区根-土复合体力学性能研究 被引量：1
4
作者 林昀昭 简文彬 +3 位作者 赖增荣 钟鑫 张骏逸 夏昌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3423-3434,共12页
为揭示乔木根系力学特性及其对斜坡的力学效应,选取福建武平高植被覆盖区滑坡为研究点,对研究区典型乔木根系按径级分类后进行根系抗拉力学特性测试,并在滑坡现场进行不同根系横截面积比(rootcross-sectionalarearatio,简称RAR)、含水... 为揭示乔木根系力学特性及其对斜坡的力学效应,选取福建武平高植被覆盖区滑坡为研究点,对研究区典型乔木根系按径级分类后进行根系抗拉力学特性测试,并在滑坡现场进行不同根系横截面积比(rootcross-sectionalarearatio,简称RAR)、含水率下的根-土复合体原位直剪试验以及剖面根系分布特征调查,对根系在浅层滑坡的力学效应展开探究。研究结果表明:(1)1~7径级下马尾松、杉木抗拉力范围为12.45~673.09 N,抗拉力与根径呈幂函数正相关;抗拉强度范围为7.16~60.95MPa,抗拉强度与根径呈幂函数负相关。杉木根系平均抗拉力与抗拉强度均大于马尾松。(2)乔木根系显著提高了土体抗剪强度,根系对土体提供的附加黏聚力与剪切面RAR显著正相关。杉木根系构型更接近R型,马尾松为VH型,相近RAR下杉木对土体的加固作用优于马尾松。(3)随着含水率增加,马尾松、杉木根-土复合体抗剪强度显著下降,水分入渗使根系对土体提供的附加黏聚力受到削减。(4)基于Wu模型,考虑水分对土体黏聚力与根系附加黏聚力的影响,建立了考虑含水率的根-土复合体抗剪强度值估算模型,经检验,精度高于Wu模型,结果较为合理。(5)根系对浅层滑坡虽然具有加固作用,但受到根系分布深度、密度以及降雨等因素限制,强降雨作用下根系对浅层滑坡稳定性贡献具有局限性。 展开更多
关键词 乔木根系 原位直剪 抗拉强度 根-土复合体 浅层滑坡
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根-土复合体抗剪强度影响因素研究
5
作者 陈攀 葛永刚 +2 位作者 孙庆敏 孙聿卿 张永波 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期804-811,共8页
为比较根-土复合体组分及法向应力对其抗剪强度的影响程度,选取四川省喜德县冕山镇坡面(安宁河流域砾砂区)云南松根-土复合体和素土作为研究对象,通过室内直剪试验获得其抗剪强度,烘干试验获得各组分质量,利用根-土复合体的干土质量、... 为比较根-土复合体组分及法向应力对其抗剪强度的影响程度,选取四川省喜德县冕山镇坡面(安宁河流域砾砂区)云南松根-土复合体和素土作为研究对象,通过室内直剪试验获得其抗剪强度,烘干试验获得各组分质量,利用根-土复合体的干土质量、水质量和干根质量进行Pearson相关分析,构建回归分析模型计算根-土复合体各组分质量与抗剪强度的标准化回归系数。结果表明:根-土复合体的干土质量与干根质量间存在显著负相关关系(P=0.002<0.01,r=-0.792),根-土复合体中水质量与干土质量和干根质量之间均无显著相关关系(P>0.05);云南松根-土复合体中干土质量、干根质量和水的质量与抗剪强度的标准化回归系数分别为0.06、0.03和0.03,表明干土质量对根-土复合体抗剪强度的影响程度较水的质量和干根质量的影响程度大;与素土的内摩擦角和黏聚力相比,云南松根-土复合体的内摩擦角增加了1.31%~1.97%,黏聚力增加了16.71%~34.74%。 展开更多
关键词 砾砂 根-土复合体 抗剪强度 相关分析 组分质量
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降雨入渗对寒旱环境根-土复合体斜坡稳定性的影响
6
作者 罗元仓 张小荣 高英 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第24期10500-10507,共8页
为研究降雨入渗对寒旱环境根-土复合体斜坡稳定性的影响,基于室内根-土复合体直剪试验,将根系简化为主根与一级不同倾角侧根组成的二维对称模型,来模拟根-土复合体直剪试验,获得不同倾角侧根的拉力与试样的抗剪强度指标,且基于无限斜坡... 为研究降雨入渗对寒旱环境根-土复合体斜坡稳定性的影响,基于室内根-土复合体直剪试验,将根系简化为主根与一级不同倾角侧根组成的二维对称模型,来模拟根-土复合体直剪试验,获得不同倾角侧根的拉力与试样的抗剪强度指标,且基于无限斜坡与降雨I-D模型,对不同倾角侧根穿过潜在滑移面斜坡进行稳定性分析。结果表明:随侧根倾角的增加,前侧根的拉力增加,主根和后侧根拉力变化不明显,大于37.5°时,前侧根拉力逐渐降低;不同垂直压力下,根系构型对土体抗剪强度的贡献依次为前侧根、主根、后侧根;随斜坡潜在滑移面深度的增加,素土及根-土复合体斜坡安全系数急剧下降,且相比素土,根-土复合体斜坡安全系数最大增长约27.01%。研究成果可为寒旱环境的植被生态护坡和水土保持研究提供一定数据参考。 展开更多
关键词 根-土复合体 数值模拟 抗剪强度 降雨斜坡稳定性
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阴山北麓武川地区藜麦根-土复合体抗剪特性研究
7
作者 高万隆 刘瑞香 +3 位作者 郭占斌 王树彦 王建瑞 杨广源 《绿色科技》 2024年第10期64-71,共8页
在阴山北麓武川地区选择了的G28、WD9、WD12、W7高产藜麦作为研究对象,通过素土与藜麦根-土复合体直剪试验,探究了藜麦根系在不同径级和不同土壤含水率条件下的抗剪强度特性。研究结果表明,藜麦根-土复合体的抗剪强度与根系径级存在明... 在阴山北麓武川地区选择了的G28、WD9、WD12、W7高产藜麦作为研究对象,通过素土与藜麦根-土复合体直剪试验,探究了藜麦根系在不同径级和不同土壤含水率条件下的抗剪强度特性。研究结果表明,藜麦根-土复合体的抗剪强度与根系径级存在明显的正相关关系,即随着根系径级的增大,其抗剪强度也显著提升。同时,较大的根系径级不仅增强了复合体的抗剪强度,还促进了黏聚力和内摩擦角的增加。直剪试验结果显示在6.25 kPa、12.5 kPa垂直荷载(藜麦根系集中区)下,藜麦根-土复合体的黏聚力增长率均高于27%,最高值达到了32%,相比之下,内摩擦角的增长率较为稳定,平均约为4%。种植藜麦后,其根系显著增强了土体的抗剪强度,其中黏聚力起到了主导作用。此外,随着土壤含水率的上升,藜麦根-土复合体的抗剪强度与黏聚力也呈现出增大的趋势,当土壤含水率达到11.54%时,二者均达到最大值。然而,内摩擦角却随着含水率的增加而减小。自然条件下藜麦根-土复合体抗剪强度、黏聚力在6.25 kPa、12.5 kPa垂直荷载(藜麦根系集中区)时相对于素土的增长率,得出固着水土能力最优的品种为G28。 展开更多
关键词 藜麦 根系 根-土复合体 抗剪强度
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花棒根-土复合体直剪试验的有限元数值模拟与验证 被引量：20
8
作者 田佳 曹兵 +4 位作者 及金楠 李才华 郭婷 谢彦斌 袁博 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第16期152-158,共7页
为深入了解花棒(Hedysarum scoparium)根系在增强土壤抗剪强度中的作用机理,同时减少试验成本和挖掘根系对环境的破坏,该文采用有限元数值模拟的方法研究了宁夏毛乌素沙地5 a生人工种植花棒根系的根截面积比(root area ratio,RAR)和垂... 为深入了解花棒(Hedysarum scoparium)根系在增强土壤抗剪强度中的作用机理,同时减少试验成本和挖掘根系对环境的破坏,该文采用有限元数值模拟的方法研究了宁夏毛乌素沙地5 a生人工种植花棒根系的根截面积比(root area ratio,RAR)和垂直荷载对根-土复合体抗剪强度的影响,并对模拟结果进行了试验验证。研究表明:花棒根-土复合体的抗剪强度与垂直荷载的关系符合摩尔库伦(Mohr–Coulomb)屈服准则,花棒根系对土壤的抗剪强度有显著的提高作用。随RAR的增加,花棒根系表观黏聚力(root apparent cohesion,SR)呈线性增加(R2>0.9)。在相同的RAR下,花棒根-土复合体抗剪强度相对于素土抗剪强度的增长率随垂直荷载的增加逐渐降低,符合对数函数变化规律(R2>0.9);在相同的垂直荷载下,随RAR的降低,花棒根-土复合体抗剪强度相对于素土抗剪强度的增长率呈线性递减(R2>0.9);在较低垂直荷载的情况下,花棒根系提高土壤抗剪强度的作用更明显。研究发现与素土相比花棒根-土复合体的剪应力峰值出现较晚,当土壤出现明显塑性变形时,花棒根系的固土能力才能体现出来。数值模拟结果和室内试验结果显示:利用该文所建立的花棒根-土复合体直剪试验的有限元数值模型,模拟计算的根-土复合体抗剪强度与室内试验结果基本一致,相对误差绝对值的平均值1.87%,花棒根-土复合体的直剪试验可以通过该研究所建立的有限元数值模型来模拟。研究结果对于深入了解植物根系加固土壤的作用机理和推进根-土相互作用的数值模拟研究具有重要参考意义。 展开更多
关键词 有限元法 数值方法 抗剪强度 根-土复合体 直剪试验 数值模拟 花棒
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3种植物根-土复合体抗剪特性对比分析 被引量：45
9
作者 格日乐 张成福 +2 位作者 蒙仲举 斯琴 吴映东 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期85-90,共6页
采用直剪仪对3种植物重塑的根-土复合体及素土进行室内剪切试验,探讨其抗剪强度以及土壤含水率对抗剪强度的影响,结果表明:在相同径级(d=1.25mm)和快剪条件下,在0.8m的浅层土范围,3种植物根-土复合体抗剪强度相对于素土的增长率大小顺... 采用直剪仪对3种植物重塑的根-土复合体及素土进行室内剪切试验,探讨其抗剪强度以及土壤含水率对抗剪强度的影响,结果表明:在相同径级(d=1.25mm)和快剪条件下,在0.8m的浅层土范围,3种植物根-土复合体抗剪强度相对于素土的增长率大小顺序为柠条(60%)>沙棘(35%)>杨柴(29%);3种植物根-土复合体粘聚力值相对于素土的增长率大小顺序为柠条(39%)>杨柴(38%)>沙棘(28%);而3种植物根-土复合体的内摩擦角相对于素土的增长率值均为负值,分别为-2%(柠条),-14%(沙棘)和-21%(杨柴)。因此,可以认为粘聚力的增加对提高根-土复合体抗剪强度起到重要的作用。土壤含水率对3种植物根-土复合体抗剪强度的影响结果显示:随着土壤含水率的增加,3种植物根-土复合体抗剪强度及粘聚力均呈现先增大后减少的趋势,且植物种不同,其抗剪强度和粘聚力峰值出现时的土壤含水率不同。通过上述研究得出,植物根系增强土壤抗剪强度的作用大小不仅受植物种的影响,还与土壤含水量密切相关,植物种不同,其根系增强土体抗剪强度的作用达到最佳时所要求的土壤水分条件亦不同,存在最适含水量或含水量区域。 展开更多
关键词 根-土复合体 抗剪强度 黏聚力 内摩擦角 土壤含水率
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黄河源区高寒草地植物组合对根-土复合体抗剪强度的影响 被引量：14
10
作者 刘昌义 窦增宁 +5 位作者 胡夏嵩 徐志闻 周林虎 李希来 朱海丽 李燕婷 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期43-52,共10页
以位于黄河源区的青海河南县境内高寒草地作为研究区,通过野外现场勘察与取样及室内试验,探讨了区内6种不同植物组合类型草地的植物根-土复合体抗剪强度特征,旨在为防治草地退化引起的水土流失、浅层滑坡等灾害现象发生提供理论依据。... 以位于黄河源区的青海河南县境内高寒草地作为研究区,通过野外现场勘察与取样及室内试验,探讨了区内6种不同植物组合类型草地的植物根-土复合体抗剪强度特征,旨在为防治草地退化引起的水土流失、浅层滑坡等灾害现象发生提供理论依据。结果表明:6种组合类型的根-土复合体抗剪强度随海拔高度降低而呈逐渐增大的变化趋势,即阳坡坡顶位置处紫花针茅(Stipapurpurea Griseb.)+高山嵩草(Kobresia pygmaea C.B.Clarke)组合的根-土复合体抗剪强度为27.76kPa,至阳坡坡底位置处的垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)其根-土复合体抗剪强度为37.53kPa;从坡顶至坡底6种植物根-土复合体抗剪强度由小至大变化规律,与根-土复合体试样密度、含水率、根系干重等因素有关,即阳坡坡顶、坡中和坡底处根系平均含量分别为6.2%,5.5%和16.2%;阴坡坡顶、坡中、坡底处根系平均含量分别为8.0%,11.4%和31.6%。 展开更多
关键词 黄河源区 高寒草地 根-土复合体 抗剪强度 水土流失
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黄河源区高寒草地植被根-土复合体抗剪强度试验及退化程度阈值确定 被引量：18
11
作者 刘昌义 胡夏嵩 +2 位作者 窦增宁 李希来 徐志闻 《草业学报》 CSCD 北大核心 2017年第9期14-26,共13页
为研究黄河源区高寒草地不同退化程度的植物根-土复合体抗剪强度特征,以青海河南县境内的黄河源区高寒草地作为研究区,进行了根-土复合体试样抗剪强度试验研究,系统分析了区内草地不同退化类型的根-土复合体抗剪强度特征及其不同退化程... 为研究黄河源区高寒草地不同退化程度的植物根-土复合体抗剪强度特征,以青海河南县境内的黄河源区高寒草地作为研究区,进行了根-土复合体试样抗剪强度试验研究,系统分析了区内草地不同退化类型的根-土复合体抗剪强度特征及其不同退化程度之间的阈值。结果表明,区内草地其平面形态呈现不规则状椭圆形退化形态,且愈近于圆心部位草地退化相对愈严重,其退化程度表现出由外至内可依次划分为未退化区、轻度退化区、中度退化区、重度退化区;随着退化程度的加剧,原生植物种类及数量呈减少的趋势,次生植物则逐渐取代原生植物并构成优势植物种类,其结果使得根-土复合体的根系含量表现出逐渐减少的特征,根-土复合体抗剪强度亦逐渐减小;同时,根据4种类型退化区草地根-土复合体抗剪强度特征,分别确定出各退化区交替界限之间的根-土复合体抗剪强度阈值,即表现在未退化区与轻度退化区之间植物根-土复合体的黏聚力阈值为28.07kPa,轻度退化区与中度退化区复合体的黏聚力阈值为20.46kPa,中度退化区与重度退化区复合体的黏聚力阈值为9.21kPa。该项研究成果通过由力学强度角度出发定量研究草地不同退化程度的根-土复合体强度变化规律,从而对科学有效地防治该区草地退化具有重要理论研究价值和实际指导意义。 展开更多
关键词 黄河源区 草地退化 根-土复合体 抗剪强度 阈值
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植被混凝土基材2种草本植物根-土复合体直剪试验研究 被引量：21
12
作者 黄晓乐 许文年 夏振尧 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2010年第4期158-161,165,共5页
通过在植被混凝土基材上对狗牙根和紫花苜蓿2种有代表性的草本植物进行样地种植和室内直剪试验,分析植被混凝土基材上不同深度根-土复合体抗剪强度的分布规律,对比基材空白样地相应深度的抗剪强度,证实和量化了草本植物根系增强土壤抗... 通过在植被混凝土基材上对狗牙根和紫花苜蓿2种有代表性的草本植物进行样地种植和室内直剪试验,分析植被混凝土基材上不同深度根-土复合体抗剪强度的分布规律,对比基材空白样地相应深度的抗剪强度,证实和量化了草本植物根系增强土壤抗剪切强度的作用。试验表明:根-土复合体在0-10cm土层内摩擦角变化不明显,粘聚力随深度先增大后减小;与基材空白样样地相比,根-土复合体内摩擦角变化不大,粘聚力变化显著,狗牙根粘聚力最大增幅为129.4%,紫花苜蓿粘聚力最大增幅为77%;狗牙根根-土复合体抗剪强度比同期生长的紫花苜蓿根-土复合体的抗剪强度高。 展开更多
关键词 根-土复合体 抗剪强度 粘聚力 内摩擦角
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多花木蓝根-土复合体抗剪强度试验研究 被引量：14
13
作者 杨悦舒 夏振尧 +3 位作者 肖海 贾凤刚 胡莫珍 邓莉 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第4期72-76,共5页
为最大程度地提高边坡稳定性,选用多花木蓝和紫色土的根－土复合体为研究对象,设置了60 cm3含根量分别为0.0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8g共9个梯度对多花木蓝根－土复合体进行了直剪试验.结果表明：多花木蓝根－土复合体服从摩尔... 为最大程度地提高边坡稳定性,选用多花木蓝和紫色土的根－土复合体为研究对象,设置了60 cm3含根量分别为0.0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8g共9个梯度对多花木蓝根－土复合体进行了直剪试验.结果表明：多花木蓝根－土复合体服从摩尔-库伦强度破坏准则,且含根试样的抗剪强度均大于无根系试样,说明根系的加入增加了土体的抗剪切强度;在法向应力不变的情况下,根－土复合体的抗剪强度随着试样含根量的增加而呈现先增大后减小的趋势;在60 cm3含根量为0.3～0.5 g的区间内存在一最优值,使得多花木蓝根－土复合体的抗剪强度出现最大值.通过试验研究,探讨了不同含根量对土体抗剪强度的影响,对三峡库区紫色土稳定性维持以及库区边坡生态修复工程提供了一定的参考. 展开更多
关键词 边坡生态修复工程 根-土复合体 多花木蓝 紫色土
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三种护坡植物根-土复合体抗剪强度比较 被引量：16
14
作者 廖晶晶 罗绪强 +1 位作者 罗光杰 魏华炜 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2013年第5期118-122,共5页
以紫穗槐、胡枝子及狗牙根根系及其与土壤构成的根—土复合体为研究对象,通过对根—土复合体的室内直剪试验,比较分析了不同物种根系和不同含根量对根—土复合体的抗剪强度的影响。结果表明,根系的存在提高了土体的抗剪强度,根—土复合... 以紫穗槐、胡枝子及狗牙根根系及其与土壤构成的根—土复合体为研究对象,通过对根—土复合体的室内直剪试验,比较分析了不同物种根系和不同含根量对根—土复合体的抗剪强度的影响。结果表明,根系的存在提高了土体的抗剪强度,根—土复合体的抗剪强度随着含根量的增加而增大,但当含根量达到一定值时根—土复合体的强度增加并不明显,即存在最佳含根量范围;与无根扰动土相比,根—土复合体内摩擦角无显著变化,但显著提高了黏聚力,其中紫穗槐、胡枝子、狗牙根黏聚力平均增幅分别为47.5%,39.2%和38.9%;紫穗槐、胡枝子和狗牙根根—土复合体对土壤的抗剪强度影响不同。在水土流失区种植乔灌木物种能有效增加坡体稳定性,降低土壤侵蚀。 展开更多
关键词 含根量 根-土复合体 抗剪强度 黏聚力 坡体稳定性
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植物根-土复合体固坡力学效应及模型研究现状与进展 被引量：21
15
作者 余芹芹 乔娜 +2 位作者 胡夏嵩 李国荣 朱海丽 《中国水土保持》 北大核心 2011年第7期51-54,69,共4页
论述了草本和灌木植物根系加筋土体、锚固土体、牵拉土体的力学效应,并结合国内外学者所采用的理论分析、模型试验、数值模拟等多种方法,系统评价了根系提高土体强度的力学效应及其对边坡稳定性的影响,并在此基础上指出了今后的研究方向。
关键词 根-土复合体 加筋作用 锚固作用 斜向牵引作用 数值模拟 理论模型
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含水率对2种沙土根-土复合体残余强度的影响 被引量：5
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作者 胡宁 刘静 +3 位作者 张永亮 苑淑娟 周丹丹 袁红民 《江苏农业科学》 北大核心 2013年第12期337-340,共4页
针对内蒙古中部地区粉土质沙和含细粒土沙2种常见土壤类型及该地区典型水土保持植物小叶锦鸡儿,通过室内直剪的快剪试验研究小叶锦鸡儿直根在不同含水率(含水率为6.5%、15%及饱和含水率)条件下提高2种土壤的残余特性。结果显示,2种沙土... 针对内蒙古中部地区粉土质沙和含细粒土沙2种常见土壤类型及该地区典型水土保持植物小叶锦鸡儿,通过室内直剪的快剪试验研究小叶锦鸡儿直根在不同含水率(含水率为6.5%、15%及饱和含水率)条件下提高2种土壤的残余特性。结果显示,2种沙土根-土复合体的残余强度随垂直荷载均呈线性增加趋势,符合摩尔-库仑强度破坏准则;在根系分布的浅层土(埋深为1.5 m)范围内,在这3种含水率条件下,2种沙土根-土复合体的残余强度与残余黏聚力均大于素土,并随含水率的增加呈先增大后减小的变化趋势,2种沙土根-土复合体残余内摩擦角与素土相比变化不明显,但随含水率的增加而逐渐减小;2种垂直荷载下,含细粒土沙根-土复合体相对于相应素土的增长率大于粉土质沙根-土复合体的增长率,含细粒土沙素土、根-土复合体增长率最大可达17.78%、15.34%;粉土质沙增长率最大为11.65%、7.45%。 展开更多
关键词 含水率 沙土 根-土复合体 残余强度
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植物根-土复合体原位剪切试验研究现状及其进展 被引量：13
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作者 卢海静 王磊 +4 位作者 翟国良 胡夏嵩 余芹芹 乔娜 李国荣 《中国水土保持》 2013年第7期42-46,77,共5页
为了进一步评价植物根系增强土体抗剪强度的作用及其变化规律,结合国内外学者在此领域所开展的研究,系统地阐述了根-土复合体的结构、性能及草本、灌木植物根系增强边坡土体稳定性的贡献,讨论了原位剪切试验对于评价植物根系增强边坡稳... 为了进一步评价植物根系增强土体抗剪强度的作用及其变化规律,结合国内外学者在此领域所开展的研究,系统地阐述了根-土复合体的结构、性能及草本、灌木植物根系增强边坡土体稳定性的贡献,讨论了原位剪切试验对于评价植物根系增强边坡稳定性贡献的优势;并初步探讨了根-土复合体原位剪切试验的发展方向,即对于坡体不同深度条件下根-土复合体中根系与土体之间的摩擦力大小以及土体密度、含水量等物理性指标对根系提高土体强度的影响程度尚需进一步研究;对于根-土复合体原位剪切试验装置中相关构件参数如剪切盒尺寸等的设计,以及所反映的边坡土体抗剪强度大小等方面尚需做进一步探讨。 展开更多
关键词 根-土复合体 草本 灌木 原位剪切 试验装置 研究现状 研究进展
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植物根-土复合体剪切试验及其力学模型研究现状与展望 被引量：4
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作者 赵玉娇 李华坦 +3 位作者 刘昌义 胡夏嵩 李国荣 朱海丽 《中国水土保持》 2015年第10期51-55,80,共5页
近年来随着基础工程建设的快速实施,各类开挖边坡的数量逐年增加,由此引起的坡面水土流失、浅层滑坡等地质灾害呈显著增长趋势,给区域生态环境造成了严重的影响。为了科学有效地探讨解决这类环境地质问题,国内外学者开展了大量有关植物... 近年来随着基础工程建设的快速实施,各类开挖边坡的数量逐年增加,由此引起的坡面水土流失、浅层滑坡等地质灾害呈显著增长趋势,给区域生态环境造成了严重的影响。为了科学有效地探讨解决这类环境地质问题,国内外学者开展了大量有关植物固土护坡理论方面的研究。在简论述植物护坡发展历史的基础上,着重探讨了根-土复合体的剪切试验及其力学模型的研究现状,并从根系特征对土体抗剪强度的影响、根-土复合体剪切试验、根-土复合体力学模型等3个方面论述了该研究领域的发展趋势。 展开更多
关键词 根-土复合体 剪切试验 力学模型 研究现状 展望
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PP织物袋梯田护坎植物根-土复合体抗剪强度研究 被引量：5
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作者 杨晨辉 李光录 +2 位作者 杨娟 魏舟 王新功 《中国水土保持》 2014年第12期52-55,共4页
聚丙烯土工织物袋（简称PP织物袋）作为新型梯田筑坎材料，对解决土坎梯田垮坎问题提供了很大帮助。在其所筑坎坡上种植合适的植物既可充分开发利用埂坎空间，又兼具经济效益和稳固田坎作用。通过对PP织物袋梯田田坎上种植的黑麦草、高... 聚丙烯土工织物袋（简称PP织物袋）作为新型梯田筑坎材料，对解决土坎梯田垮坎问题提供了很大帮助。在其所筑坎坡上种植合适的植物既可充分开发利用埂坎空间，又兼具经济效益和稳固田坎作用。通过对PP织物袋梯田田坎上种植的黑麦草、高羊茅、白三叶、紫花苜蓿、山麦冬的根－土复合体试样进行直剪试验，与空白织物袋内无根土样的抗剪强度对照，分析5种草本植物对土体抗剪强度的增强作用，旨在筛选出最佳的护坎植物，促进PP织物袋筑坎技术在陕南的应用与推广。结果表明：5种草本根－土复合体的抗剪强度与垂直压力的关系均符合库仑定律；在含水量和含根量相当的情况下，对比无根土样，白三叶、黑麦草、紫花苜蓿、高羊茅、山麦冬5种草本植物的根－土复合体的黏聚力增加幅度分别为56．3％、51．1％、50．7％、30．9％和15．2％，而内摩擦角的变化幅度仅为－0．2＆#176;～0．8＆#176;，变化并不明显；5种草本植物对PP织物袋内土体抗剪强度的增强作用为白三叶＞黑麦草＞紫花苜蓿＞高羊茅＞山麦冬。 展开更多
关键词 PP织物袋 梯田田坎 根-土复合体 抗剪强度 黏聚力 内摩擦角
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直根系根-土复合体抗剪强度简易计算方法
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作者 马强 李志 +1 位作者 肖衡林 万娟 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2020年第2期112-118,共7页
为了简化直根系根-土复合体抗剪强度的计算,基于根-土相互作用机理,考虑复合土体中根系的破坏模式,对直根系根-土复合体进行受力分析,推导了根-土复合体抗剪强度计算公式,将计算结果与现场实测值进行对比,并对折减系数、含根量、植物种... 为了简化直根系根-土复合体抗剪强度的计算,基于根-土相互作用机理,考虑复合土体中根系的破坏模式,对直根系根-土复合体进行受力分析,推导了根-土复合体抗剪强度计算公式,将计算结果与现场实测值进行对比,并对折减系数、含根量、植物种类根-土复合体抗剪强度的主要影响因素进行了参数分析。结果表明:根-土复合体黏聚力是土层深度的指数函数;法向应力不变时,复合土体的抗剪强度随折减系数的增大而增大,折减系数在0.84~0.86之间取值时,结果较接近实测值;且复合土体的抗剪强度随含根量的增大呈先增大后减小的趋势,存在一个使复合土体抗剪强度最大的最优含根量;法向应力增大时,直根系复合土体的抗剪强度也随之增大,采用理论公式计算的抗剪强度值与实测值相对误差在10%以内。研究成果可为边坡生态防护的设计和计算提供理论参考。 展开更多
关键词 根-土复合体 受力模型 抗剪强度 黏聚力 参数分析
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