護(hù)坡灌木根-土力學(xué)作用時(shí)間尺度效應(yīng)研究.pdf

1、植被護(hù)坡技術(shù)雖然在國(guó)內(nèi)已獲得廣泛的應(yīng)用，但植被護(hù)坡工程的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，尤其是工程運(yùn)營(yíng)期力學(xué)穩(wěn)定性仍然備受質(zhì)疑，現(xiàn)有的研究成果對(duì)此也未能給出很好的解答?？傮w來(lái)看，針對(duì)植被護(hù)坡技術(shù)的長(zhǎng)期有效性研究，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。鑒于此，本文對(duì)護(hù)坡灌木根系與土體之間相互作用力學(xué)機(jī)理從時(shí)間尺度展開(kāi)研究，通過(guò)理論推導(dǎo)、室內(nèi)試驗(yàn)及數(shù)值模擬方面分析了植被邊坡長(zhǎng)期穩(wěn)定性、灌木根系抗拔能力的影響因素以及灌木形態(tài)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響，取得了主要成果有:
　　(1)在總結(jié)前

2、人研究成果的基礎(chǔ)上，指出灌木粗根是逐漸生長(zhǎng)的活生物體，并不等同于一般工程錨桿，具有明顯的時(shí)間效應(yīng);將其假設(shè)成全長(zhǎng)粘結(jié)型錨桿未考慮抗拔能力隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程;
　　(2)分析了灌木根系在徑向生長(zhǎng)時(shí)整株抗拔力的增加情況;對(duì)此建立力學(xué)模型，推導(dǎo)出基于灌木深根徑向生長(zhǎng)的錨固力公式;并將計(jì)算結(jié)果與已有文獻(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，證實(shí)了抗拔力與時(shí)間呈冪函數(shù)關(guān)系。
　　(3)對(duì)根系與邊坡相互作用的力學(xué)模型進(jìn)行論述，討論基于根系縱向生長(zhǎng)時(shí)力

3、學(xué)模型的適用性，探究不同錨固深度情況下穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算方法;運(yùn)用公式對(duì)某工程實(shí)例進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果顯示邊坡的穩(wěn)定性持續(xù)提升，與實(shí)地觀察結(jié)果相符，證實(shí)模型合理，為植被邊坡長(zhǎng)期有效性提供了理論依據(jù);
　　(4)室內(nèi)正交試驗(yàn)結(jié)果表明，側(cè)根數(shù)量是影響根系豎向抗拔力的最主要因素，對(duì)根系的豎向抗拔能力影響最大，其次是主根長(zhǎng)度、根周?chē)馏w重度，側(cè)根分枝角度對(duì)抗拔力影響最小。從力學(xué)角度看，發(fā)達(dá)的根系更有利于邊坡淺層穩(wěn)定，從時(shí)間尺度看，根系生長(zhǎng)過(guò)程