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

作     者：林昀昭 简文彬 赖增荣 钟鑫 张骏逸 夏昌 LIN Yun-zhao;JIAN Wen-bin;LAI Zeng-rong;ZHONG Xin;ZHANG Jun-yi;XIA Chang

作者机构：福州大学岩土与地质工程系福建福州350108 福州大学地质工程福建省高校工程研究中心福建福州350108 福州市规划设计研究院福建福州350108 

基　　金：国家自然科学基金(No.U2005205,No.41861134011) 福建省自然科学基金(No.2023J01423) 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2024年第45卷第11期

页      码：3423-3434页

摘      要：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。

主 题 词：乔木根系 原位直剪 抗拉强度 根-土复合体 浅层滑坡 

学科分类：081401[081401] 08[工学] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.16285/j.rsm.2023.1955

馆 藏 号：203155577...