植物根系加筋土剪切试验研究综述
2012-08-29王元战张智凯马殿光刘旭菲
水道港口 2012年4期
王元战,张智凯,马殿光,刘旭菲
(1.天津大学 建筑工程学院天津市港口与海洋工程重点实验室,天津300072;2.交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室,天津300456)
近年我国有大量的基础设施工程投入建设。在铁路、公路、水电、航道、港口等工程建设中,经常要开挖大量的边坡,如何保持边坡稳定及防治水土流失现象的发生,并维护生态系统的平衡,成为了工程重点关注的对象。植被护坡作为一种利用植被涵水固土的原理稳定岩土边坡同时美化生态环境的一种新技术,在边坡治理工程中得到了广泛的应用[1]。植物根系对土体强度的加强作用可分为深根的锚固作用以及浅根的加筋作用。而对于浅根的加筋作用,国内外学者将含有植物浅根的土体视为加筋土,根据加筋土的强度理论[2]并结合剪切试验对其进行研究。所谓加筋土就是土中埋没抗拉强度比较高的材料而形成的一种复合体,其基本原理为土与加筋材料之间存在着似摩擦作用,此作用限制了土的变形,从而提高土体的抗剪强度[2]。然而与土工材料加筋土相比,植物根系加筋土中根系的空间分布更为复杂,存在着很强的“局部突变性”。根系中的极细根(d<1 mm)可通过对于土壤的挤压和缠绕,提高土壤团粒数量,改善土壤结构稳定性,增强土壤的抗剪能力及提高土壤的渗透性[3]。
植物根系加筋土的上述特点,增加了其剪切试验的难度。如何在试验中较好地还原植物根系对于土体抗剪强度的增强作用,如何选取合适的剪切试验方法,研究出其强度的变化规律,现阶段仍有异议,许多工作仍需继续深入研究。……
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