坡面巖體基質(zhì)根系互作的力學(xué)特性

利用植被發(fā)達(dá)的根系對(duì)公路邊坡進(jìn)行加固是目前實(shí)現(xiàn)固化與綠化和諧統(tǒng)一的可行措施之一.為明確用于公路花崗巖殘積土邊坡物被根系特征與土壤抗剪強(qiáng)度之間的關(guān)系,對(duì)山麻桿（alchorneadavidiifranch）、野牡丹（melastomacandidumd.don）、鋪地蜈蚣（cotoneastermicrophylluslindl）和地稔（melastomadodecandrum）四種灌木根系特征進(jìn)行定量分析.結(jié)果表明,山麻桿根長(zhǎng)密度與根表面積密度均明顯大于另外三種植被,各植被根系分布主要集中在0～10cm土層中,隨土層深度增大,不同植被根長(zhǎng)密度與根表面積密度均呈減小趨勢(shì);不同植被根系對(duì)花崗巖殘積土內(nèi)摩擦角φ和粘聚力c均有較大提升,不同植被根系在0～30cm地層中,內(nèi)摩擦角φ和粘聚力c均表現(xiàn)為,山麻桿〉野牡丹〉地稔〉鋪地蜈蚣〉裸地;隨根長(zhǎng)密度和根表面積密度增大,植被根系固化花崗巖殘積土內(nèi)摩擦角和粘聚力均逐漸增大,且內(nèi)摩擦角與根長(zhǎng)密度和根表面積密度呈對(duì)數(shù)關(guān)系,而粘聚力與根長(zhǎng)密度和根表面積密度具有線性關(guān)系.

為了評(píng)價(jià)根系固土的力學(xué)增強(qiáng)效應(yīng),采用三軸壓縮試驗(yàn)研究了中國(guó)西北黃土高原上的刺槐(robiniapseudoacacia)根系-黃土復(fù)合體。結(jié)果表明:根土復(fù)合體極限主應(yīng)力差最多時(shí)候比素土提高了70%,復(fù)合體抵抗剪切破壞的能力比素土有明顯提高;根系能顯著增強(qiáng)土壤黏聚力,復(fù)合體黏聚力在含水量12.7%時(shí)比素土提高了38%~162%,在含水量12.7%時(shí)比素土提高了22%~50%,對(duì)土壤內(nèi)摩擦角影響較小;在含垂直根、水平根和復(fù)合根的3種復(fù)合體中,根體積比高的復(fù)合根土復(fù)合體比根體積比低的水平根與垂直根土復(fù)合體具有更高的增強(qiáng)土壤抗剪強(qiáng)度的特性;土壤含水量的增加直接導(dǎo)致土壤內(nèi)部黏聚力下降,對(duì)素土和根土復(fù)合體抗剪強(qiáng)度產(chǎn)生的是負(fù)面效果。

巖石力學(xué)講義講稿-巖體的滲透特性——由水的滲透引起巖土體邊坡失穩(wěn)、邊坡變形、地基變形、巖溶滲透塌陷等均屬于巖土體的滲透穩(wěn)定問(wèn)題。水在孔隙介質(zhì)中的滲透問(wèn)題，目前的研究在試驗(yàn)及理論上都有一定的水平，在解決實(shí)際問(wèn)題方面也能夠較好地反映土在孔隙介質(zhì)中...

通過(guò)建立可反映互層巖體中砂巖與板巖組成、巖層傾角、巖層走向等因素變化對(duì)巖體變形影響的互層巖體本構(gòu)模型,研究了砂板互層巖體中隧道圍巖的力學(xué)特性。研究結(jié)果表明:巖體中板巖體積含量越高,圍巖最大變形及破壞范圍越大,隧道周邊圍巖變形不對(duì)稱(chēng)性也越明顯,板巖結(jié)構(gòu)面的內(nèi)摩擦角大小對(duì)巖體變形及破壞范圍影響很大,板巖沿結(jié)構(gòu)面破壞為砂板互層巖體的主要破壞形式之一;砂板互層巖體的傾角變化將影響隧道周邊圍巖變形的對(duì)稱(chēng)性及破壞區(qū)域的分布,傾角在40°～60°時(shí),圍巖變形的不對(duì)稱(chēng)性最明顯,板巖含量較高時(shí),砂板互層巖體的最大變形隨傾角的增大而降低;巖層的走向與洞軸線交角越大,圍巖變形越小,隧道周邊圍巖變形也越趨于對(duì)稱(chēng),在陡傾砂板互層巖體中,洞軸線應(yīng)盡可能沿與巖層走向大角度相交的方向布置以利于圍巖的穩(wěn)定;隨著埋深的增加,圍巖變形及破壞范圍均增長(zhǎng),因巖層傾角、走向變化引起的隧道周邊圍巖變形不對(duì)稱(chēng)性也越明顯。

邊坡巖體軟弱夾層力學(xué)特性試驗(yàn)研究——采用自制試驗(yàn)裝置，進(jìn)行邊坡巖體中的軟弱夾層的力學(xué)特性試驗(yàn)。分析實(shí)測(cè)的剪應(yīng)力一變形曲線發(fā)現(xiàn)，該曲線有明顯的比例極限、屈服點(diǎn)和峰值點(diǎn)，表明在試件受力變形初期，剪切力一變形近似呈線性關(guān)系，剪切剛度為常量；隨法向應(yīng)...

巖體力學(xué)與土力學(xué)——土的壓縮性是指土體在外部壓力及周?chē)h(huán)境作用下，體積變化的性質(zhì)。它包括土體體積的縮小、膨脹和體積不變下土體形狀的改變。　　土的壓縮性大小通過(guò)壓縮性指標(biāo)來(lái)衡量。（）　　利用壓縮試驗(yàn)測(cè)定土的壓縮性指標(biāo)?！　∧?庫(kù)侖強(qiáng)度理論...

巖體工程與巖體力學(xué)仿真分析——各向異性開(kāi)挖卸荷巖體力學(xué)研究

以青藏鐵路沱沱河段路基邊坡作為試驗(yàn)區(qū),且在試驗(yàn)區(qū)路基邊坡兩側(cè)種植了鄉(xiāng)土護(hù)坡草本植物垂穗披堿草,通過(guò)對(duì)種植在試驗(yàn)區(qū)路基陰坡、陽(yáng)坡生長(zhǎng)5年的垂穗披堿草,做了野外原位根系拉拔試驗(yàn),獲得了垂穗披堿草根系抗拔力。研究表明:種植在陽(yáng)坡的垂穗披堿草根系抗拔力為30.88n,陰坡抗拔力為23.52n,即種植在陽(yáng)坡的垂穗披堿草根系抗拔力顯著大于陰坡,影響其抗拔力大小的主要因素與土壤含水量及其變化有密切關(guān)系,試驗(yàn)區(qū)陽(yáng)坡接受光照時(shí)間、程度均強(qiáng)于陰坡,試驗(yàn)區(qū)陽(yáng)坡坡面土壤水分蒸發(fā)量大于陰坡這種差異形成陰坡、陽(yáng)坡坡體土壤含水量不同的主要原因;垂穗披堿草根系抗拔力大小與須根數(shù)量、根徑、根長(zhǎng)、株高、根表面積、分蘗數(shù)之間均呈線性關(guān)系,其中抗拔力與須根數(shù)量之間呈顯著性線性相關(guān),陽(yáng)坡垂穗披堿草抗拔力隨根系數(shù)量增加的幅度顯著大于陰坡,即當(dāng)須根數(shù)量為40～60條時(shí),陽(yáng)坡垂穗披堿草的抗拔力集中分布在11～25n,陰坡抗拔力分布在8～15n;當(dāng)須根數(shù)量為60～140條時(shí),陽(yáng)坡垂穗披堿草的抗拔力分布在30～70n,陰坡抗拔力為20～50n。根據(jù)路基邊坡陰坡、陽(yáng)坡垂穗披堿草根系抗拔力試驗(yàn)結(jié)果,評(píng)價(jià)了陰、陽(yáng)兩種坡向條件下垂穗披堿草根系護(hù)坡力學(xué)貢獻(xiàn),這對(duì)青藏鐵路路基邊坡種植草本植物實(shí)現(xiàn)該邊坡與周邊自然生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展具有理論指導(dǎo)意義。

三峽工程巖體聲波測(cè)試及其卸荷力學(xué)特性研究

通過(guò)相似單裂隙巖體凍結(jié)三軸試驗(yàn),研究裂隙傾角、跡長(zhǎng)、隙寬、圍壓和溫度對(duì)單裂隙巖體力學(xué)特性的影響,試驗(yàn)結(jié)果表明:裂隙巖體力學(xué)參數(shù)與傾角呈二次函數(shù)分布,與跡長(zhǎng)呈指數(shù)函數(shù)分布,通過(guò)擬合式(3)可近似計(jì)算巖體強(qiáng)度;巖體強(qiáng)度與圍壓呈線性分布,負(fù)溫條件下泊松比和彈性模量受?chē)鷫河绊戄^小;隙寬小于0.1mm或大于0.8mm時(shí),巖體強(qiáng)度隨隙寬增大而減小,隙寬在0.1~0.8mm之間時(shí),巖體力學(xué)參數(shù)幾乎不受隙寬影響;巖體強(qiáng)度隨溫度降低而增大的作用機(jī)制是巖體孔隙水和裂隙水凍結(jié)成冰,增大了顆粒間的凝聚力和摩擦角;裂隙傾角影響破裂面的起始位置,跡長(zhǎng)影響破裂面的擴(kuò)展規(guī)模,圍壓影響破裂面的延伸方向;傾角對(duì)巖體強(qiáng)度影響最大,跡長(zhǎng)次之,溫度影響最小。

巖體力學(xué)-教學(xué)講稿——巖體力學(xué)-教學(xué)講稿　　注：部分章節(jié)　　

巖體動(dòng)態(tài)施工力學(xué)原理及其應(yīng)用

林木根系與黃土復(fù)合體的三軸試驗(yàn)——以林木根系為研究對(duì)象，將根系與土壤視為一個(gè)整體，用三軸壓縮試驗(yàn)方法研究根土復(fù)合體的應(yīng)力-應(yīng)變及強(qiáng)度特性，探討不同根系直徑、根系分布方式、復(fù)合體含水量和圍壓下的極限主應(yīng)力差和加根效果，得出根土復(fù)合體的強(qiáng)度指標(biāo)。...

通過(guò)相似單裂隙巖體凍結(jié)三軸試驗(yàn),研究裂隙傾角、跡長(zhǎng)、隙寬、圍壓和溫度對(duì)單裂隙巖體力學(xué)特性的影響,試驗(yàn)結(jié)果表明：裂隙巖體力學(xué)參數(shù)與傾角呈二次函數(shù)分布,與跡長(zhǎng)呈指數(shù)函數(shù)分布,通過(guò)擬合式（3）可近似計(jì)算巖體強(qiáng)度;巖體強(qiáng)度與圍壓呈線性分布,負(fù)溫條件下泊松比和彈性模量受?chē)鷫河绊戄^小;隙寬小于0.1mm或大于0.8mm時(shí),巖體強(qiáng)度隨隙寬增大而減小,隙寬在0.1-0.8mm之間時(shí),巖體力學(xué)參數(shù)幾乎不受隙寬影響;巖體強(qiáng)度隨溫度降低而增大的作用機(jī)制是巖體孔隙水和裂隙水凍結(jié)成冰,增大了顆粒間的凝聚力和摩擦角;裂隙傾角影響破裂面的起始位置,跡長(zhǎng)影響破裂面的擴(kuò)展規(guī)模,圍壓影響破裂面的延伸方向;傾角對(duì)巖體強(qiáng)度影響最大,跡長(zhǎng)次之,溫度影響最小。

針對(duì)植被結(jié)構(gòu)在調(diào)控坡面土壤侵蝕機(jī)理需要深入探討的問(wèn)題,通過(guò)人工模擬降雨方法,采用不同下墊面,對(duì)不同坡度和雨強(qiáng)下草被根系和冠層對(duì)坡面流水動(dòng)力學(xué)參數(shù)影響進(jìn)行了定量研究。研究表明在黃土高原地區(qū)尋求發(fā)達(dá)根系固土增糙耗能降蝕是減少大暴雨水土流失的關(guān)鍵因素。

工程力學(xué)-空間力系的平衡問(wèn)題——物體繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)效果的度量?！　∫蚤T(mén)繞z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)為例來(lái)討論?！　★@然有：mz(f1)=0；mz(f2)=0　　將力f分解成fz和fxy，可見(jiàn)　　mz(fz)=0;mz(fxy)=mo(fxy)　　力f對(duì)軸z之矩mz(f)等于力在垂直于z軸之平面內(nèi)的分量fxy對(duì)軸z...

根系對(duì)土壤機(jī)械壓力是綜合反映土壤-根系復(fù)合體相互作用的力學(xué)指標(biāo)。該研究研制出了一種可利用氣體或液體介質(zhì)進(jìn)行直接測(cè)量根系對(duì)土壤機(jī)械壓力的試驗(yàn)裝置。利用氣體介質(zhì)測(cè)量裝置進(jìn)行了模擬根系的穿插試驗(yàn)取得了較好的試驗(yàn)結(jié)果;利用液體測(cè)壓試驗(yàn)裝置進(jìn)行了模擬根系穿插試驗(yàn)和植物生長(zhǎng)期根系壓力測(cè)定的初步試驗(yàn),結(jié)果表明:裝置滿(mǎn)足壓力測(cè)量試驗(yàn)設(shè)計(jì)的需要,具有較好的適用性和精度,可以用本試驗(yàn)裝置直接進(jìn)行根系對(duì)土壤機(jī)械壓力的測(cè)量。

本文將詳細(xì)解答關(guān)于桂花籠子根系的問(wèn)題，主要圍繞建設(shè)工程領(lǐng)域展開(kāi)討論。

通過(guò)對(duì)思茅松31株樣木的測(cè)定,分析了思茅松天然林單木根系生物量的變化規(guī)律;運(yùn)用冪函數(shù)對(duì)模型進(jìn)行擬合,分別構(gòu)建了單木主根生物量、側(cè)根生物量和根系總生物量的估算模型。結(jié)果表明:(1)基于胸徑、地徑的單變量模型,以及基于胸徑與樹(shù)高、地徑與樹(shù)高的二變量模型,相關(guān)系數(shù)均高于0.93;主根生物量模型和根系總生物量模型相關(guān)系數(shù)均高于0.95。(2)主根、側(cè)根、根系總生物量都以地徑和樹(shù)高為變量擬合效果最佳,其相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.9661、0.9572和0.9721;以地徑為變量擬合效果次之,其相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.9641、0.9512和0.9688。

巖體力學(xué)性能的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試——由于室內(nèi)的巖樣存在體積小、脫離巖體的地質(zhì)力學(xué)性能的全貌等缺點(diǎn)，因而不能充分反映巖體的力學(xué)性能。而巖體的野外現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試就較為全面的反映巖體力學(xué)性能的全貌，這是室內(nèi)試驗(yàn)所不及的。本節(jié)我們討論巖體的變形性能和強(qiáng)度特性的現(xiàn)場(chǎng)試...

第33卷第2期黑龍江水專(zhuān)學(xué)報(bào)vol33,no.2 2006年6月journalofheilongjianghydraulicengineeringcollegejun.,2006 文章編號(hào):1000-9833(2006)02-0027-03 卸荷巖體力學(xué)的研究與發(fā)展 鄧欽1,李建林1,張志剛2 (1.三峽大學(xué)土木水電學(xué)院,湖北宜昌443002;2.寧波市鄞州區(qū)水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院,浙江寧波315000) 摘要:卸荷巖體力學(xué)是常規(guī)巖體力學(xué)的有益補(bǔ)充,其力學(xué)特性與加載巖體力學(xué)有本質(zhì)區(qū)別。近十幾年來(lái),卸荷巖體力學(xué)已在宏 觀力學(xué)參數(shù)選取、破壞機(jī)理以及本構(gòu)模型研究方面得到了很大的發(fā)展,但在以后的研究中更應(yīng)加強(qiáng)破壞的細(xì)觀機(jī)理、時(shí)效 性和多場(chǎng)耦合性的研究。 關(guān)鍵詞:卸荷巖體

工程力學(xué)-平面力系的平衡條件——作用在剛體上力的f，可以平移到其上任一點(diǎn)，但必須同時(shí)附加一力偶，力偶矩等于力的大小乘以點(diǎn)到力作用線間的距離。　　力偶系可合成為一個(gè)合力偶，　　合力偶之矩mo是各力偶之矩的代數(shù)和。即:　　mo=mo(f1)+mo(f2)+…+mo...