黄土高原植物根系增强土体抗剪强度的模型与试验研究

编号 zgly0001562267

文献类型 期刊论文

文献题名 黄土高原植物根系增强土体抗剪强度的模型与试验研究

作者 瞿文斌  及金楠  陈丽华  胡雨村 

作者单位 北京林业大学水土保持学院 

母体文献 北京林业大学学报 

年卷期 2017年12期

年份 2017 

分类号 S714.7 

关键词 黄土高原  根系固土  抗剪强度  有限元法  边坡稳定性 

文摘内容 为研究黄土高原植物根系固土力学机制,通过Wu&Waldron(WWM)模型和Fiber Bundle(FBM)模型,确定了黄土高原地区主要造林树种油松、刺槐、荆条和丁香4种植物根系对土体抗剪强度的增强作用,并用原位直剪试验对其进行了验证。应用ABAQUS有限元软件构建造林边坡稳定性分析模型,通过数值模拟的方法从边坡尺度上量化4种不同植物根系固土作用。结果表明:通过原位直剪试验的验证,发现评价植物根系对土体抗剪强度增强作用的WWM、FBM模型均存在一定的误差,因而建议进一步完善该理论模型。同时,基于原位直剪试验测定的根系对土体抗剪强度的增强作用,进行边坡稳定性分析,发现4种植物造林边坡稳定性均高于裸坡,边坡安全系数平均提高4.38%,最大等效塑性应变平均减小50.08%,最大水平位移平均减小40.83%,最大竖向位移平均减小14.84%;4种植物措施中,荆条造林措施对浅表层土体的固土效果最佳。研究结论为评价造林边坡的稳定性,揭示根系固土的力学机理提供理论基础和科学依据。