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Triaxial Tests on Root-Soil Composite

林木根系与黄土复合体的三轴试验


以林木根系为研究对象,将根系与土壤视为一个整体,用三轴压缩试验方法研究根土复合体的应力-应变及强度特性,探讨不同根系直径、根系分布方式、复合体含水量和围压下的极限主应力差和加根效果,得出根土复合体的强度指标。结果表明:根土复合体在含水量相同的情况下,随根径增大,复合体的强度提高率增大。水平根的根土复合体随含水量增加,复合体的强度提高率减小;垂直根和复合根的复合体随含水量增加,复合体的强度提高率增大。垂直根和复合根的根土复合体能明显提高土体的强度,水平根的根土复合体对于提高土体强度效果不是很明显。

Based on triaxial compression tests,this paper researched the stress-strain and strength characteristics of root-soil composite.The ultimate σ13,reinforcement and shear strength index of composite were investigated under the conditions of different root diameter,root arrangement,water content of composite and confining pressure.It was found that the strength incremental ratio of root-soil composite increased with the increasing of root diameter when the water content of composite in the steady state.The strength incremental ratio of horizontal root-soil composite decreased with the increasing of water content,while the strength incremental ratio of vertical and complex root-soil composites increased.Except for the horizontal composite,the vertical and complex root-soil composites obviously improved soil strength.


全 文 :第 wv卷 第 x期
u s s z年 x 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1wv o‘²1x
¤¼ou s s z
林木根系与黄土复合体的三轴试验 3
刘秀萍 陈丽华 宋维峰
k北京林业大学水土保持学院 教育部水土保持与荒漠化防治重点实验室 北京 tsss{vl
摘 要 } 以林木根系为研究对象 o将根系与土壤视为一个整体 o用三轴压缩试验方法研究根土复合体的应力 p应
变及强度特性 o探讨不同根系直径 !根系分布方式 !复合体含水量和围压下的极限主应力差和加根效果 o得出根土
复合体的强度指标 ∀结果表明 }根土复合体在含水量相同的情况下 o随根径增大 o复合体的强度提高率增大 ∀水平
根的根土复合体随含水量增加 o复合体的强度提高率减小 ~垂直根和复合根的复合体随含水量增加 o复合体的强度
提高率增大 ∀垂直根和复合根的根土复合体能明显提高土体的强度 o水平根的根土复合体对于提高土体强度效果
不是很明显 ∀
关键词 } 三轴压缩试验 ~根土复合体 ~刺槐 ~强度
中图分类号 }≥ztz1w 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusszlsx p ssxw p sx
收稿日期 }ussx p s| p su ∀
基金项目 }国家自然科学基金项目kvsxztxvtl o/ |zv0国家重大基础研究项目kussu≤…tttxsul ∀
Τριαξιαλ Τεστσ ον Ροοτ2Σοιλ Χοµ ποσιτε
¬∏÷¬∏³¬±ª ≤«¨ ± ¬«∏¤ ≥²±ª • ¬¨©¨ ±ª
kΧολλεγε οφ Ωατερ ανδ Σοιλ Χονσερϖατιον oΒΦΥ ΚεψΛαβ q οφ Σοιλανδ Ωατερ Χονσερϖατιον ανδ Χοµβατινγ ∆εσερτιφιχατιον oΜινιστρψοφ Εδυχατιον Βειϕινγ tsss{vl
Αβστραχτ } …¤¶¨§²±·µ¬¤¬¬¤¯ ¦²°³µ¨¶¶¬²± ·¨¶·¶o·«¬¶³¤³¨µµ¨¶¨¤µ¦«¨§·«¨ ¶·µ¨¶¶2¶·µ¤¬± ¤±§¶·µ¨±ª·«¦«¤µ¤¦·¨µ¬¶·¬¦¶²©µ²²·2¶²¬¯
¦²°³²¶¬·¨q׫¨ ∏¯·¬°¤·¨ Ρt p Ρv oµ¨¬±©²µ¦¨ °¨ ±·¤±§¶«¨¤µ¶·µ¨±ª·«¬±§¨¬²©¦²°³²¶¬·¨ º¨ µ¨ ¬±√¨ ¶·¬ª¤·¨§∏±§¨µ·«¨ ¦²±§¬·¬²±¶²©
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Κεψ ωορδσ} ·µ¬¤¬¬¤¯ ·¨¶·~µ²²·2¶²¬¯¦²°³²¶¬·¨~ Ροβινια πσευδοαχαχια~¶·µ¨±ª·«
目前国内外学者对林木根系固土护坡和抗水蚀能力的土力学机理进行的试验研究主要是在田间和试验
室进行直接剪切或拉拔根系的试验k杨亚川等 ot||yl ∀在不同角度 !在一定程度上揭示了根系固土的力学机
理 o但缺乏对根系与土体相互作用机理的分析和研究k刘国彬等 ot||yl ∀本文以林木根系为研究对象 o将根
系与土壤视为一个整体k根土复合体lk郝彤琦等 ousssl o用三轴压缩试验比较根系对黄土的加根效果 o并通
过复合体的力学指标随根径和含水量的变化来展示根系的固土作用 ~运用工程力学基础理论和土壤力学试
验方法k南京水利科学研究院土木工程研究所 oussv ~国家质量技术监督局等 ot|||l o研究根土复合体抗剪强
度特性 o剖析林木根系在保持水土中所起的固土作用 o为研究根系固土固坡机理提供必要的指标 ∀
t 材料 !设备与方法
111 材料
由于根土复合体原状土进行抗剪强度试验时 o需要采集的试样较多 o不便带回室内 o而野外试验又受时
间 !环境条件 !试验设备的限制 o故只能采用扰动土 o采集不同径级刺槐k Ροβινια πσευδοαχαχιαl根系带回实验
室进行三轴试验 ∀本试验用刺槐根系 p土壤复合体 o分别对不同径级刺槐根系 !不同放置方式和不同土壤含
水量的复合体试样进行试验 o同时 o为比较复合体和素土的差异和效果 o对素土也进行试验 ∀
112 设备
试验所用设备系北京华勘科技有限责任公司生产的 Ž×Šp ⁄≥应变式全自动三轴仪 o该仪器主要由试验
机 !压力室 !试验机控制系统 !周围压力控制系统 !反压控制系统 !主应力差量测系统 !控压压力传感器 !排水
传感器 !体变传感器 !数据采集系统 !微机等组成 ∀用空气施加围压 o计算机自动采集和处理数据 ∀
113 试样制备
土样选用黄土 o林木根系选用刺槐根系 o二者都取自甘肃省天水市 ∀黄土颜色较深 o土质均匀 !坚硬 o大
孔隙较少 ∀经试验黄土的物理力学性质指标见表 t ∀试验土样为制备土 o根据野外实际调查结果 o刺槐标准
木根系总体积占根系范围内土壤体积的比值为 s1y{ h o土壤含水量为 tv h o土壤干密度为 t1wx ª#¦°pv ∀为
了研究根量 !土壤含水量的变化对结果的影响 o土壤含水量控制为 tu1z h和 tx h o干密度为 t1wx ª#¦°pv o刺
槐根直径为 v1t °°和 x1t °°∀
表 1 黄土的物理力学性质指标
Ταβ .1 Ινδεξεσ οφ πηψσιχαλ ανδ µεχηανιχ προπερτιεσ οφλοεσσ
干密度
⁄µ¼ §¨±¶¬·¼Πkª#¦°l pv
含水量
• ¤·¨µ¦²±·¨±·Πh
塑限
°¯ ¤¶·¬¦ ¬¯°¬·Πh
液限
¬´∏¬§ ¬¯°¬·Πh
塑性指数
°¯ ¤¶·¬¦¬±§¨¬
内摩擦角
Œ±·¨µ±¤¯ ©µ¬¦·¬²± ¤±ª¯ Π¨kβl
粘聚力
≤²«¨¶¬²±Π®°¤
t1xt tv tz u{1t tt1t vv1u w
击实试样制备方法 }把风干黄土过 u °°的筛孔 o测定土壤含水量 o称取适量过筛风干黄土 o依试验要求
的含水量计算所需的水量 o然后将所取土样平铺于不吸水的盘内 o用喷雾设备喷洒预计的加水量 o并充分搅
拌 o装入干燥器盖紧 o浸润 t昼夜备用 ∀依试验要求的干密度和含水量 o将一定质量的土样放入装样器 o分层
击实 ∀刺槐根系的置放分为垂直根 !水平根和复合根 o由于受试样规格的限制 o试样高 { ¦° o直径 v1|t ¦°o控
制垂直根 t根 o长度为 z ¦°o放置在土柱中间 ~水平根 u根 o长度为 v1x ¦°o分别放置在距离土柱两端 u ¦°的
位置 ~复合根为 t根长度为 z ¦°的垂直根和 u根长度为 v1x ¦°的水平根的组合 ∀刺槐根系具体分布情况
见图 t ∀对击实后的试样 o施加周围压力k围压 oΡvl为 ux !xs !zx和 tss ®°¤o采用一样多级 o不固结不排水
k˜˜l的方式进行剪切 o每级剪切停止时应变分配率从第 t级开始分别为 x h !ts h !tx h ∀
图 t 三轴试验根系分布方式
ƒ¬ªqt •²²·¤µµ¤±ª¨ °¨ ±·¶©²µ·µ¬¤¬¬¤¯ ·¨¶·¶
u 结果与分析
211 根土复合体极限主应力差
根土复合体极限主应力差kΡt p Ρvl为轴向应力kΡtl与围压
kΡvl之差 o三轴试验的结果如表 u ∀表 u反映了根土复合体随围
压变化极限主应力差的大小 ∀土样的极限主应力差可以反映土
样的强度k杜运兴等 oussxl ∀
由表 u可以看出 o围压为 ux ®°¤时 o直径为 v1t °°的根系
对于增加复合体的强度并不明显 o其中水平根的根土复合体在
含水量为 tu1z h时强度反而有所下降 ∀围压为 xs !zx !tss ®°¤时 ov种分布方式的根土复合体无论直径为
x1t °°还是直径为 v1t °° o在增强土体的强度方面效果都很明显 o尤其以复合根的根土复合体效果最为明
显 o垂直根次之 o水平根最差 ∀v种分布方式的根土复合体和素土随围压增大极限主应力差迅速增大 ∀
当围压相同时 o素土随含水量增加 o土样的极限主应力差逐渐减小 o即土样的强度逐渐减小 ~水平根根
土复合体根径相同时 o随含水量增加 o复合体的极限主应力差逐渐减小 ~复合体含水量相同时 o随根径增加 o
复合体的极限主应力差增加 o含水量为 uv1s h时 o复合体的极限主应力差随根径变化不大 ~垂直根和复合根
的根土复合体根径为 x1t °°时 o含水量从 tu1z h升至 tx1s h o复合体的极限主应力差增大 o含水量继续升
至 uv1s h o复合体的极限主应力差反而减小 ~根径为 v1t °°的根土复合体随含水量增大 o复合体的极限主
应力差逐渐减小 ~复合体含水量相同时 o随根径增大 o复合体的极限主应力差增大 ~复合体含水量相同时 o
垂直根和复合根的根土复合体的极限主应力差与素土相比差异显著 o水平根的根土复合体的极限主应力差
与素土相差不大 o说明垂直根和复合根的根土复合体能明显提高土体的强度 o水平根的根土复合体对于提高
土体强度效果不是很明显 ∀
为了比较相同围压下各根土复合体的极限主应力差的增加情况 o对表 u中的数据进行处理 ∀将相同围
压下的各根土复合体的极限主应力差与素土的主应力差相减的结果与素土的主应力差之比定义为强度提高
率 o强度提高率增加 o说明根土复合体的强度增加 o计算结果列于表 v ∀从表 v可以看出 o根土复合体在含水
量相同的情况下 o随根径增大 o复合体的提高率增大 ∀水平根的根土复合体随含水量增加 o复合体的强度提
xx 第 x期 刘秀萍等 }林木根系与黄土复合体的三轴试验
高率减小 ~垂直根和复合根的复合体随含水量增加 o复合体的强度提高率增大 o最大强度提高率为 xss h ∀
表 2 土样极限主应力差
Ταβ .2 Υλτιµατε Ρ1 − Ρ3 οφ σοιλσαµ πλε ®°¤
围压 Ρv
≤²±©¬±¬±ª
³µ¨¶¶∏µ¨ Ρv
素土 °¯ ¤¬± ¶²¬¯ 水平根 ‹²µ¬½²±·¤¯ µ²²·
tu1z h tx1s h uv1s h tu1z h tx1s h uv1s hx1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °°
ux yu wx x zu yt w{ wx w x
xs ts| {y tz tuz ttv |w {| tv ty
zx txz tus vu t{t tyz twx tvy ux vt
tss utt txv wy uwu uuv t|z t{u v{ wx
围压 Ρv
≤²±©¬±¬±ª
³µ¨¶¶∏µ¨ Ρv
垂直根 ∂ µ¨·¬¦¤¯ µ²²· 复合根 ≤²°³¯ ¬¨µ²²·
tu1z h tx1s h uv1s h tu1z h tx1s h uv1s h
x1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °°
ux zs yw tst w| ut w ttx zv tw{ xt vs tu
xs tuw tts tyu |t wv tx t{v tu{ uut |z x| vx
zx tzu tyu us| tu| yu vs uv| t{y u{v twy zz yw
tss ut{ uus uwx tzt zz ww u{| uwx vv| t|w {y {y
表 3 根土复合体在相同围压下的强度提高率
Ταβ .3 Στρενγτη ινχρεµενταλ ρατιο οφ ροοτ2σοιλ χοµ ποσιτε ατ σαµε Ρ3 h
围压 Ρv
≤²±©¬±¬±ª
³µ¨¶¶∏µ¨ ΡvΠ®°¤
素土 °¯ ¤¬± ¶²¬¯ 水平根 ‹²µ¬½²±·¤¯ µ²²·
tu1z h tx1s h uv1s h tu1z h tx1s h uv1s hx1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °°
ux s1s s1s s1s ty1t p t1y y1z s1s p us1s s1s
xs s1s s1s s1s ty1x v1z |1v v1x p uv1x p x1|
zx s1s s1s s1s tx1v y1w us1{ tv1v p ut1| p v1t
tss s1s s1s s1s tw1z x1z u{1{ t|1s p tz1w p u1u
围压 Ρv
≤²±©¬±¬±ª
³µ¨¶¶∏µ¨ ΡvΠ®°¤
垂直根 ∂ µ¨·¬¦¤¯ µ²²· 复合根 ≤²°³¯ ¬¨µ²²·
tu1z h tx1s h uv1s h tu1z h tx1s h uv1s h
x1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °°
ux tu1| v1u tuw1w {1| vus1s p us1s {x1x tz1z uu{1| tv1v xss tws1s
xs tv1{ s1| {{1w x1{ txu1| p tt1{ yz1| tz1w txz1s tu1{ uwz1t tsx1|
zx |1y v1u zw1u z1x |v1{ p y1v xu1u t{1x tvx1{ ut1z tws1y tss1s
tss v1v w1v ys1t tt1{ yz1w p w1v vz1s ty1t tut1y uy1{ {z1s {z1s
212 加根效果评价
为评价根土复合体对加根土的影响引入加根效果系数k ΡΡlk雷胜友 ousss ~孙丽梅等 oussx ~吴景海 o
usss ~ussul o
ΡΡ € kΡt p Ρvl©µΠkΡt p Ρvl©¶ o
式中 oΡΡ 为强度加根效果系数 ~kΡt p Ρvl©µ为加根土破坏时的主应力差 ~kΡt p Ρvl©¶为素土破坏时的主应力
差 ∀
软化型以kΡt p Ρvl的峰点作为破坏点 o硬化型按轴向应变 Εt € tx h对应的点作为破坏点 ∀
由表 w可知 }在不同周围压力下 o各种根土复合体的强度加根系数大都大于 t o说明根土复合体可以提
高土体的强度 ∀根土复合体的根径和含水量一定时 o强度加根系数 ΡΡ 随着围压的增大而减小 o围压小时 o
加根土kΡt p Ρvl©µ比对应素土kΡt p Ρvl©¶提高的百分率高 o而在围压大时 o加根土kΡt p Ρvl©¶比对应素土kΡt p
Ρvl©¶提高的百分率低 o说明在根土复合体的三轴试验中 o低围压的情况下 o根土复合体对于提高土体的强度
更为合理 o更为有效 ∀周围压力相同时 ov种分布方式的根土复合体随根径增大强度加根系数 ΡΡ 也增大 ∀
说明相同围压下大根径的根土复合体更能提高土体的强度 ∀相同围压下 o根径相同时 o水平根的根土复合体
kΡt p Ρvl©µ与对应素土kΡt p Ρvl©¶相比 o差别不大 o相反含水量为 uv1s h时的根土复合体k Ρt p Ρvl©µ低于对应
素土kΡt p Ρvl©¶ ~垂直根和复合根的根土复合体kΡt p Ρvl©µ与对应素土kΡt p Ρvl©¶相比逐渐增大 ∀
213 根土复合体的抗剪强度
当根土复合体的含根量 !体积密度和含水量一定时 o其抗剪强度 Σφ 与剪切面上的法向应力 Ρ成正比 o即
yx 林 业 科 学 wv卷
符合库仑定律 o其表达式为 Σφ € Ρ·¤±< n Χ∀
表 4 加根效果比较( ΡΡ)
Ταβ .4 Χοµ παρισον οφ ρεινφορχεµεντ ( ΡΡ)
围压 Ρv
≤²±©¬±¬±ª
³µ¨¶¶∏µ¨ ΡvΠ®°¤
素土 °¯ ¤¬± ¶²¬¯ 水平根 ‹²µ¬½²±·¤¯ µ²²·
tu1z h tx1s h uv1s h tu1z h tx1s h uv1s hx1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °°
ux t1ss t1ss t1ss t1ty s1|{ t1sz t1ss s1{s t1ss
xs t1ss t1ss t1ss t1tz t1sw t1s| t1sv s1zy s1|w
zx t1ss t1ss t1ss t1tx t1sy t1ut t1tv s1z{ s1|z
tss t1ss t1ss t1ss t1tx t1sy t1u| t1t| s1{v s1|{
围压 Ρv
≤²±©¬±¬±ª
³µ¨¶¶∏µ¨ ΡvΠ®°¤
垂直根 ∂ µ¨·¬¦¤¯ µ²²· 复合根 ≤²°³¯ ¬¨µ²²·
tu1z h tx1s h uv1s h tu1z h tx1s h uv1s h
x1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °°
ux t1tv t1sv u1uw t1s| w1us s1{s t1{x t1t{ v1u| t1tv y1ss u1ws
xs t1tw t1st t1{{ t1sy u1xv s1{{ t1y{ t1tz u1xz t1tv v1wz u1sy
zx t1ts t1sv t1zw t1s{ t1|w s1|w t1xu t1t{ u1vy t1uu u1wt u1ss
tss t1sv t1sw t1ys t1tu t1yz s1|y t1vz t1ty u1uu t1uz t1{z t1{z
但是式中内摩擦角 <和粘聚力 Χ与一般土体的抗剪强度指标的物理意义有所不同 ∀当具有较大抗拉
强度的根系 o沿水平和垂直方向穿扎在土壤的孔隙之中时 o一方面将其周围的细土粒凝聚在一起 o使土壤凝
聚力增大 o同时根系又被其周围细土粒层层包住 o而被锚固在土壤之中 o如同在土壤中增设了许多微细钢筋 o
即根系将对土壤产生显著的/加筋0作用 o使土壤整体强度增大 o从而形成根系与土壤互相依存 !共同作用的
集合体 o即根土复合体 ∀因此当复合体受剪力作用时 o不仅产生土粒与土粒之间的摩擦作用 o同时还产生土
粒与根系之间的摩擦作用 o这对复合体来讲 o都属于内摩擦 o故 <值可理解为根土复合体的综合摩擦角 ∀同
样 Χ值不仅包括土粒与土粒之间的凝聚力 o同时还包括土粒与根系之间的凝聚力 o以及由土粒的剪应力传
递给根系而引起的根系抗剪力或锚固力 ∀当锚固力大于根系抗剪力时以根系抗剪力为主 o反之以锚固力为
主 o故 Χ值可理解为根土复合体的凝聚力与根系的抗剪力或锚固力之和 o其中根系的抗剪力或锚固力是 Χ
值的重要组成部分 ∀
表 5 根土复合体的抗剪强度指标
Ταβ .5 Ινδεξεσ οφ σηεαρ στρενγτη οφ ροοτ2σοιλ χοµ ποσιτε
强度指标
≥·µ¨±ª·«¬±§¨¬
素土 °¯ ¤¬± ¶²¬¯ 水平根 ‹²µ¬½²±·¤¯ µ²²·
tu1z h tx h uv h tu1z h tx h uv hx1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °°
粘聚力 Χ ≤²«¨¶¬²± ΧΠ®°¤ w v s w u u t s s
内摩擦角 <Œ±·¨µ±¤¯ ©µ¬¦·¬²± ¤±ª¯¨ <Πkβl vs1t uw1z ts1| vu1u vt1v vs1v u{1y {1{ tt
强度指标
≥·µ¨±ª·«¬±§¨¬
垂直根 ∂ µ¨·¬¦¤¯ µ²²· 复合根 ≤²°³¯ ¬¨µ²²·
tu1z h tx h uv h tu1z h tx h uv h
x1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °° x1t °° v1t °°
粘聚力 Χ ≤²«¨¶¬²± ΧΠ®°¤ y v tx v t s ty w uu t w s
内摩擦角 < Œ±·¨µ±¤¯ ©µ¬¦·¬²± ¤±ª¯¨ <Πkβl vt1z vs1z u|1w uy1x tx1z ts1t vu1x vu1v vw1t u|1t ty tz1y
tl 素土随含水量升高 o粘聚力 Χ和内摩擦角 <降低 ~水平根的根土复合体的粘聚力 Χ和内摩擦角 <较
素土变化不大 o复合体的内摩擦角 <较素土有所升高 o且直径为 x1t °°的根土复合体的内摩擦角升高较
多 o含水量为 tx h时 o粘聚力 Χ较素土反而降低 o含水量为 tu1z h时 o粘聚力 Χ变化不大 o说明含水量增大 o
水平根的根土复合体粘聚力减小 o水平根对于提高土壤抗剪强度方面作用不是很明显 ∀
垂直根和复合根的根土复合体在根系直径为 x1t °°时 o明显提高根系的粘聚力 o且在含水量为 tx h时
更为显著 o复合根尤其明显 o而直径为 v1t °°时 o复合体在提高土壤粘聚力方面不是很明显 o垂直根和复合
根的根土复合体在一定程度上提高土壤内摩擦角 o在含水量为 tx h时尤其明显 o说明土壤含水量适当增加 o
垂直根的根系直径加大有助于提高土壤的抗剪强度 ∀
ul 根系直径增大 o相同含水量的根土复合体的粘聚力和内摩擦角都有所增加 o原因是 o复合体的根系直
径增大 o长度相同 o根系所占体积增大 o根系的锚固力显著增大 o即粘聚力明显增加 ~根系与土粒之间的接触
面积增加 o故内摩擦角增加 ∀这一现象同时表明 }根系锚固力是粘聚力 Χ值的重要组成部分 ∀
zx 第 x期 刘秀萍等 }林木根系与黄土复合体的三轴试验
vl根系直径相同时 o随含水量增加 o水平根的根土复合体的抗剪强度减小 o粘聚力 Χ和内摩擦角 <降
低 ~垂直根的根土复合体在含水量从 tu1z h增至 tx h时 o复合体抗剪强度增加 o粘聚力 Χ增加 o内摩擦角 <
降低 ~含水量继续增至 uv h时 o复合体抗剪强度减小 o粘聚力和内摩擦角都减小 ∀复合根的根土复合体在含
水量从 tu1z h增至 tx h时 o复合体抗剪强度增加 o直径为 x1t °°的复合体粘聚力 Χ和内摩擦角 <升高 o直
径为 v1t °°的复合体粘聚力 Χ和内摩擦角 <降低 ∀含水量继续增至 uv h时 o复合体抗剪强度减小 o粘聚力
和内摩擦角都减小 ∀含水量一定时 ov种分布方式的根土复合体都随根系直径的增加 o抗剪强度增大 o粘聚
力 Χ和内摩擦角 <降低 ∀
v 结论与讨论
素土随含水量增加 o土体的强度逐渐减小 ∀
水平根根土复合体根径相同时 o随含水量增加 o复合体的强度逐渐减小 ~复合体含水量相同时 o随根径
增加 o复合体的强度增加 o含水量为 uv1s h时 o复合体的强度随根径变化不大 ∀
垂直根和复合根的根土复合体根径为 x1t °°时 o含水量从 tu1z h增至 tx1s h o复合体的强度增大 o含
水量继续增至 uv1s h o复合体的强度反而减小 ~根径为 v1t °°的根土复合体随含水量增大 o复合体的强度
逐渐减小 ~复合体含水量相同时 o随根径增大 o复合体的强度增大 ~
复合体含水量相同时 o垂直根和复合根的根土复合体的极限主应力差与素土相比差异显著 o水平根的根
土复合体的极限主应力差与素土相差不大 o说明垂直根和复合根的根土复合体能明显提高土体的强度 o水平
根的根土复合体对于提高土体强度效果不是很明显 ∀
根土复合体在含水量相同的情况下 o随根径增大 o复合体的强度提高率增大 ∀水平根的根土复合体随含
水量增加 o复合体的强度提高率减小 ~垂直根和复合根的复合体随含水量增加 o复合体的强度提高率增大 ∀
向师庆等kt|{tl将林木的构筑型k翟明普 ot|{ul分为 x大类 }水平根型 !垂直根型 !斜生根型 !复合根型
和变态根型 o且认为变态根型是受特殊外在条件影响而形成 ∀本文从最基本的水平根型 !垂直根型和复合根
型上探讨根土复合体的抗剪强度 ∀对于更接近实际根构型的根土复合体的抗剪强度还有待进一步研究 ∀
参 考 文 献
杜运兴 o尚守平 o周 芬 qussx1 预应力 ≤ƒ• °加筋土技术原理研究 q中南公路工程 ovsktl }u| p vt
国家质量技术监督局 o中华人民共和国建设部 qt|||1 土工试验方法标准 q北京 }中国计划出版社 o|s p tsz
郝彤琦 o谢小妍 o洪添胜 qusss1 滩涂土壤与植物根系复合体抗剪强度的试验研究 q华南农业大学学报 outkwl }z{ p {s
雷胜友 qusss1加筋黄土的三轴试验研究 q西安公路交通大学学报 ouskul }t p x
刘国彬 o蒋定生 o朱显谟 qt||y1 黄土区草地根系生物力学特性研究 q水土保持学报 oukvl }ut p u{
南京水利科学研究院土木工程研究所 qussv1土工试验技术手册 q北京 }人民交通出版社 o{y p tsv
孙丽梅 o刘垂远 o何昌荣 o等 qussx1 加筋土不同布筋方式的三轴试验研究 q水电站设计 outkul }ys p yx
吴景海 o王德群 o陈 环 qusss1 土工合成材料加筋砂土三轴试验研究 q岩土工程学报 ouukul }t|| p usw
吴景海 o王德群 o王玲娟 qussu1 土工合成材料加筋的试验研究 q土木工程学报 ovxkyl }|v p ||
向师庆 o赵相华 qt|{t1 北京主要造林树种的根系研究 q北京林学院学报 ovkul }t| p vu
杨亚川 o莫永京 o王芝芳 o等 qt||y1 土壤 p草本植被根系复合体抗水蚀强度与抗剪强度的试验研究 q中国农业大学学报 otkul }vt p v{
翟明普 qt|{u1北京西山地区油松元宝枫混交林根系的研究 q北京林学院学报 owktl }t p tt
k责任编辑 朱乾坤l
{x 林 业 科 学 wv卷