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: 及金楠 瞿文斌 胡雨村 陈丽华
• 来源期刊: 北京林业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 黄土高原 根系固土 抗剪强度 有限元法 边坡稳定性
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 所属期刊栏目: 林学
• 页码范围: 79-87
• 页数: 9页
• 分类号: S791.254|S793.7|TU444
• 语种: 中文
• DOI: 10.13332/j.1000-1522.20170234

摘要

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈丽华	北京林业大学水土保持学院	110	1906	21.0	39.0
2	及金楠	北京林业大学水土保持学院	15	129	7.0	11.0
3	胡雨村	北京林业大学水土保持学院	21	129	6.0	10.0
4	瞿文斌	北京林业大学水土保持学院	3	18	3.0	3.0