暴雨气候下砂土边坡植被护坡模型试验研究
2021-03-22宋享桦张生杰
哈尔滨工业大学学报 2021年5期
关键词:植物
宋享桦,谭 勇,张生杰
(1.同济大学 地下建筑与工程系,上海 200092; 2.岩土及地下工程教育部重点实验室(同济大学),上海 200092)
植物边坡,由于具有固土护坡、水土保持、美化环境、施工简单、性价比高等特点,在公路、河堤等边坡工程中被广泛运用.由于植物边坡固土机理复杂,涉及植物学、水土保持学、工程学、生态学等多个领域,一直以来许多国内外学者对此进行了重点研究[1-6].
在植物根系的力学特性方面,Hengchaovanic[7]认为草本植物单位须根密度的剪切强度增加值是树木根系的2~3倍;Schwarz等[8]通过测试发现植被一整棵根系所能承受的最大荷载值要比单根抗拉强度相加之和小很多;李成凯[9]得出单根抗拉强度与根径之间呈幂函数或指数函数的关系.在根与土的相互作用中,周云艳[10]推导了植物根系锚固作用的力学模型,得出了根系极限抗拔力的计算公式;卢海静等[11]通过原位剪切试验发现,在寒旱地区中根-土复合体的抗剪强度要比素土高47.61%~98.24%;宗全利等[12]发现根系能提高土体抗剪强度且主要是通过提高黏聚强度来实现的,对内摩擦角影响较小.基于根与边坡的稳定性,彭书生等[13]发现地表植被增加使得降雨入渗主要发生在根际区浅层土壤层中,对边坡深层的影响并不明显.此外,Leung等[14-17]对植被根系护坡稳定性进行了数值模拟.
在以上的研究中,多是关于植物根系的抗拉能力、抗剪能力等力学性能,或者根与土之间相互作用的理论分析以及力学模型的推导.将植……
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