蒋家沟泥石流区新银合欢细根固土效应

以蒋家沟泥石流区不同龄级新银合欢根系为研究对象,在分析其垂直分布与构成特征的基础上,运用加筋原理研究其固土效应。结果显示,不同龄级新银合欢根系表聚现象明显,随土层深度的增加呈减少趋势,约80%集中在0—120cm土层范围内;细根(D≤1mm)在整个细根根系中所占比例较大,决定着整个细根的分布趋势;10年生新银合欢D≤1mm细根较5年生增幅明显,15年生1mm<D≤2mm细根较10年生增幅显著。根径越小,根系的抗拉强度越大,根径与根系的抗拉强度呈幂函数相关关系,不同深度、不同树龄新银合欢根系固土能力变化较大,与细根(D≤1mm)关系密切。

泥石流频发区典型乔灌植物根系的固土效应

[目的]研究泥石流频发区云南省昆明市东川区蒋家沟两种典型生态修复物种新银合欢(Leucaena leucocephala)和马桑(Coriaria sinnica)的根系固土效应,为当地生物工程的应用及泥石流治理效益的评价提供理论依据和数据支撑。[方法]通过根系挖掘法查明根系分布特征,开展根系拉伸试验分析单根抗拉特征,运用修正后的Wu-Waldron模型(RWM)计算两种植物根系对土壤抗剪强度的增加值。[结果]①新银合欢和马桑的根面积比RAR均随着土壤深度的增加而减小。②新银合欢根系构型为垂直型,马桑根系构型为横走型。③新银合欢根系的抗拉强度与根径之间无明显规律性,马桑根系的抗拉强度与根径之间呈递减的对数函数关系。④新银合欢和马桑根系对土体抗剪强度增加值均随着土壤深度的增加而减少,新银合欢根系固土深度约为1.4 m,马桑根系固土深度约为0.6m。[结论]新银合欢和马桑根系均能显著发挥固土作用。由于根系构型、固土深度、固土方式等原因,二者的固土作用不同,可将二者结合种植,不仅有利于边坡的稳定,也可提高土体的抗冲性。

震区泥石流流域内滑坡物源根系固土效应分析

通过室内直剪试验对强震区泥石流流域内的滑坡堆积物源所恢复草本植被的根系进行了固土效应分析,并研究探讨了含水率、含根量对根系固土效应的影响,以及不同植物根系的固土效应差别。结果表明:(1)植被的恢复有利于堆积物源稳定性的增强;(2)恢复植被的坡体,随着含水率的逐渐增加,其稳定性依旧会逐渐增加达到峰值再逐渐变小直至发生破坏;(3)在中华草沙蚕、细裂叶莲蒿和中华山蓼3种植被中,细裂叶莲蒿根系对堆积物源的固土效应最好,其次为中华山蓼,再次为中华草沙蚕。

全框支剪力墙结构地基土嵌固效应分析及研究

针对无地下室的全框支剪力墙高层结构嵌固特点,选取一栋B级高度的全框支剪力墙结构建筑,建立地基土-结构三维有限元模型,探究水平地震和风作用下,结构在软基情况及地基处理后的桩顶水平位移。分析表明,在软土情况下,桩顶的水平位移显著,引起桩身附加弯矩不可忽视;同时提出水平作用下的最大桩顶位移与土层的变形模量大致呈y=a·x-b的关系。

中龄林马尾松细根固土作用的调控

研究不同施肥处理对中龄林马尾松细根生长动态的影响,结合根系与固土作用的关系,阐述施肥对细根固土作用的调控。结果表明:不同施肥处理下细根生物量及形态指标均表现为夏季(8、9月份)最高,冬季(11、12月份)最低,施P肥或者NPK肥合理混施可促进细根生物量及根长等的生长状况,并延长细根生长时间,且在夏季显著高于对照。因此在马尾松中龄林下,通过施用P肥及NPK肥合理混施调控细根的生长,增强其固土效应。

黄土风沙区根系强化抗冲性土体构型的定量化研究

为了探明黄土风沙区根系网络串连、根土黏结及生物化学作用对于创造抗冲性土体构型的相对重要性,以沙黄土为研究对象,通过含根土壤、无根土壤及模拟根系土壤冲刷试验,分析了根系固土总效应、物理固结效应及生物化学效应等参数。结果表明:物理固结效应在根系总效应中的贡献值平均为70.9%;与苜蓿密度90株/m^2相比,物理固结效应在处理360株/m^2中增加了6.8%;在物理固结效应中,根系串连作用较为关键,平均占比78.2%;根系物理固结效应与根表面积密度在极显著水平(P<0.01)上呈指数递增函数关系。植物根系物理固结效应是强化沙黄土抗冲性土体构型的主要表现形式,且根表面积密度可较好地反映根系固土效应。

5种草本植物根系理化特性及其相关性

为理解草本植物根系的主要化学成分对根系力学特性影响,选取武汉地区5种常见的水土保持草本植物,开展了根系抗拉特性研究。根系直径范围选取0~1.5mm,按直径分成4个径级,并按根系分级测定了纤维素、木质素和半纤维素含量,计算了综纤维素含量和木纤比。结果表明,5种根系4个径级的抗拉力、抗拉强度均表现为香根草(Vetiveria zizanioides)>百喜草(Paspalum natatu)>狗牙根(Cynodon dactylon)>马尼拉草(Zoysia matrella)>狗尾草(Setaria viridis)。香根草和百喜草的根系具有较大的抗拉力学特性,与其它3种植物根系的抗拉力学特性差异显著(P<0.05)。随着直径增大,5种根系抗拉力均增大,而抗拉强度均减小,两者均表现为幂函数关系。5种植物不同径级根系纤维素含量范围为21.90%~34.57%,木质素含量为12.85%~19.42%,半纤维素含量为14.31%~20.22%,综纤维素含量为38.52%~51.83%,木纤比为0.37~0.90。根系抗拉力与纤维素、综纤维素含量显著负相关(P<0.05),与木纤比显著正相关(P<0.05);抗拉强度则均与纤维素、综纤维素含量显著正相关(P<0.05),与木质素含量、木纤比显著负相关(P<0.05)。纤维素、木质素、综纤维素含量和木纤比与5种草本植物根系的力学性质有较好的相关关系。研究结果表明,香根草和百喜草可作为武汉重要的固土护坡植物种类,为分析植物根系力学、化学性质和直径的相互作用关系提供理论依据。

植生沥青混合料河岸护坡稳定性分析

植生沥青混合料根系固土效应对河岸护坡稳定性影响的机理复杂,以静载作用下植生沥青混合料河岸护坡工程为对象,通过构建静载下植生沥青混合料河岸护坡稳定性相似试验系统,揭示了其根系固土效应对河岸护坡稳定性的影响。试验结果表明,根系固土效应对河岸护坡土体的锚固约束作用抑制了地基土向两侧的自由移动,提高了河岸护坡的极限承载力。