護坡灌木根-土力學作用時間尺度效應研究.pdf

1、植被護坡技術雖然在國內(nèi)已獲得廣泛的應用，但植被護坡工程的長期穩(wěn)定性，尤其是工程運營期力學穩(wěn)定性仍然備受質疑，現(xiàn)有的研究成果對此也未能給出很好的解答?？傮w來看，針對植被護坡技術的長期有效性研究，還遠遠不夠。鑒于此，本文對護坡灌木根系與土體之間相互作用力學機理從時間尺度展開研究，通過理論推導、室內(nèi)試驗及數(shù)值模擬方面分析了植被邊坡長期穩(wěn)定性、灌木根系抗拔能力的影響因素以及灌木形態(tài)對邊坡穩(wěn)定性的影響，取得了主要成果有:
　　(1)在總結前

2、人研究成果的基礎上，指出灌木粗根是逐漸生長的活生物體，并不等同于一般工程錨桿，具有明顯的時間效應;將其假設成全長粘結型錨桿未考慮抗拔能力隨時間變化的動態(tài)過程;
　　(2)分析了灌木根系在徑向生長時整株抗拔力的增加情況;對此建立力學模型，推導出基于灌木深根徑向生長的錨固力公式;并將計算結果與已有文獻現(xiàn)場試驗結果進行比較，證實了抗拔力與時間呈冪函數(shù)關系。
　　(3)對根系與邊坡相互作用的力學模型進行論述，討論基于根系縱向生長時力

3、學模型的適用性，探究不同錨固深度情況下穩(wěn)定安全系數(shù)計算方法;運用公式對某工程實例進行計算，計算結果顯示邊坡的穩(wěn)定性持續(xù)提升，與實地觀察結果相符，證實模型合理，為植被邊坡長期有效性提供了理論依據(jù);
　　(4)室內(nèi)正交試驗結果表明，側根數(shù)量是影響根系豎向抗拔力的最主要因素，對根系的豎向抗拔能力影響最大，其次是主根長度、根周圍土體重度，側根分枝角度對抗拔力影響最小。從力學角度看，發(fā)達的根系更有利于邊坡淺層穩(wěn)定，從時間尺度看，根系生長過程