寒旱环境盐生植物根-土复合体抗剪强度影响因素试验研究

• 作者: 付江涛 余冬梅 刘亚斌 李淑霞 祁兆鑫 胡夏嵩 赵丹
• 来源期刊: 工程地质学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 寒旱环境 盐生植物 根-土复合体 黏聚力 内摩擦角 抗剪强度
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 工程地质力学
• 页码范围: 1438-1448
• 页数: 11页
• 分类号: P69
• 字数: 8223字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2017.06.006

摘要

为探讨寒旱环境盐生植物根系对增强土体抗剪强度的贡献,本项研究以柴达木盆地尕斯库勒盐湖区及其周边地区作为试验区,选取区内海韭菜(Triglochin maritimum Linn.)、芦苇(Phragmites australis Trin.)、无脉苔草(Carex enervisC.A.Mey.)、赖草(Leymus secalinus Tzvel.)、洽草(Koeleria cristata(L)Pers.)5种优势盐生草本植物作为供试种,通过野外采集根-土复合体原状和不含根系的素土试样,且由表层向下层分层制取直剪原状试样方法,分别进行复合体和素土试样的室内直剪试验,分析不同取样位置深度处的含水量、垂直压力、根系分布形态、含根量以及根面积比5种因素对根-土复合体抗剪强度的影响.试验结果表明:随着取样深度位置处土体含水量增加,复合体黏聚力c值呈逐渐降低变化规律;5种植物根-土复合体和素土试样垂直压力和抗剪强度之间符合莫尔-库仑准则,5种植物根系起到浅层加筋作用且抗剪强度增幅为3.26％～57.18％.随着海韭菜和芦苇根-土复合体试样的根面积比(RAR)及无脉苔草、赖草和洽草根-土复合体试样含根量的减小,复合体试样黏聚力c值呈降低趋势;根面积比对海韭菜和芦苇根-土复合体黏聚力c值的影响程度,以及含根量对无脉苔草、赖草和洽草根-土复合体黏聚力c值的影响程度均相对大于含水量.5种植物根-土复合体在不同深度处黏聚力c值均显著高于素土黏聚力c值,其增强幅度为9.61％～ 182.56％,相比较而言,内摩擦角φ值变化相对较小.区内海韭菜根系对土体抗剪强度的增强作用相对较为显著,其次为芦苇、无脉苔草、赖草、洽草.该项研究结果对于进一步评价盐生植物根系增强土体强度作用,以及与试验区地质条件相类似的地区采用盐生植物有效防止水土流失、浅层滑坡等地质灾害具有实际指导意义.