植被須根護(hù)坡力學(xué)效應(yīng)的三軸試驗(yàn)研究

1、巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào) Chinese Journal of Rock Mechanics and EngineeringVol.29 Supp.2Sept.，2010第 29 卷 增 22010 年 9 月 植被須根護(hù)坡力學(xué)效應(yīng)的三軸試驗(yàn)研究張 鋒 1，2，凌賢長 1，2，吳李泉 3，王立娜 1，2，朱占元 1，2，4，吳昊 1，2(1. 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 路基與防護(hù)工程研究所，黑龍江 哈爾濱 150090；2. 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 土木工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150090； 3. 浙江科技學(xué)院 建筑工程學(xué)院，浙江 杭州 310023；4. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院，四川 都江堰 611830)摘

2、要：依托浙江省武義縣平頭村山體高邊坡，基于常規(guī)三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)，探究植被須根含量和含水量對重塑非飽和粉質(zhì)黏土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明：(1) 土樣的主應(yīng)力差軸向應(yīng)變關(guān)系曲線中，主應(yīng)力差隨軸向應(yīng)變的增加而增大，試驗(yàn)曲線基本表現(xiàn)為硬化型，且隨著圍壓的增加，土體強(qiáng)度增加。(2) 含水量對土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)影響很大，黏聚力與含水量的變化關(guān)系呈拋物線型，存在一個(gè)界限含水量 19%，高于或低于此含水量時(shí)， 土樣黏聚力較小；隨含水量的增加，內(nèi)摩擦角減小，二者近線性遞減。(3) 植被須根可以提高土體抗剪強(qiáng)度， 但與土的含水量和須根含量大小有關(guān)，含水量為 19%時(shí)，植被須根可以顯著提高素土的黏聚力，

3、且須根體積含量5% 時(shí)土體黏聚力較大，但對內(nèi)摩擦角影響較小。以上研究結(jié)果為浙江武義平頭村山體高邊坡的失穩(wěn)預(yù)警與滑坡防治提供量化資料，同時(shí)也為其他植被護(hù)坡工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備必要的參考。 關(guān)鍵詞：邊坡工程；植被須根護(hù)坡；力學(xué)效應(yīng)；抗剪強(qiáng)度；含水量；三軸壓縮試驗(yàn) 中圖分類號：P 642.22文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：10006915(2010)增 2397907TRIAXIAL EXPERIMENTAL STUDY OF MECHANICAL EFFECT OFSLOPE PROTECTION WITH VEGETATION FIBRILZHANG Feng1，2，LING Xianzhang1，2，WU

4、Liquan3，WANG Lina1，2，ZHU Zhanyuan1，2，4，WU Hao1，2(1. Institute of Subgrade and Protection Engineering，Harbin Institute of Technology，Harbin，Heilongjiang 150090，China； 2. School of Civil Engineering，Harbin Institute of Technology，Harbin，Heilongjiang 150090，China；3. School of Architecture and Civil Eng

5、ineering，Zhejiang University of Science and Technology，Hangzhou，Zhejiang 310023，China；4. College of Urban andRural Construction，Sichuan Agricultural University，Dujiangyan，Sichuan 611830，China)Abstract：To investigate the shear strength parameters of silty clay influenced by the water content and vege

6、tation fibril content，the conventional triaxial consolidated undrained(CU) experiments on the soil sampled from Pingtou Village slope at Wuyi County in Zhejiang Province were carried out through. The experimental results show as follows：(1) With the increase in axial strain，the deviatoric stress inc

7、reases，and the relation curves of deviatoric stress and axial strain present as hardening type. With the increase in confining pressure，the shear strength increases. (2) The water content of soil has great impacts on shear strength of the silty clay. The relationships between cohesion and water cont

8、ent present as parabola type. The cohesion would approach the maximum value when the water content is 19%；whereas with the increase in water content，the internal friction angle decreases linearly. (3) The vegetation fibril could improve the shear strength of silty clay，but it is related to the value

9、s ofwater content and vegetation fibril content. When the water content is 19%，the cohesion is improved greatly；and收稿日期：20090831；修回日期：20091110基金項(xiàng)目：浙江省科技支撐與引導(dǎo)計(jì)劃項(xiàng)目(2008C23019)；四川省教育廳資助科研項(xiàng)目(08ZA065)作者簡介：張 鋒(1981)，男，2004 年畢業(yè)于吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院資源勘查工程專業(yè)，現(xiàn)為博士研究生，主要從事邊坡與凍土路基工程方面的研究工作。E-mail：fzhang_ 3980 巖

10、石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)2010 年when the vegetation fibril is 5%，the cohesion approaches the maximum value. The internal friction angle is less influenced by the vegetation fibril. All results are meaningful to providing the quantitative information for prevention and treatment of Pingtou Village slope，as well as pro

11、viding the necessary engineering design reference for protection of other slopes with vegetation fibril.Key words：slope engineering；slope protection with vegetation fibril；mechanical effect；shear strength；watercontent；triaxial compression experiment2試驗(yàn)概況1引言2.1試驗(yàn)背景平頭村山體高邊坡28位于浙江省武義縣王宅 植被可以提高淺層邊坡的穩(wěn)定性，

12、有效控制坡面的侵蝕，防治水土流失，還可以凈化空氣，美化環(huán)境，是目前庫岸邊坡、公路邊坡和自然山體邊坡常用的生態(tài)防護(hù)方法1，2。早在 20 世紀(jì)，美國、日本和歐洲一些國家就開始應(yīng)用植被護(hù)坡技術(shù)進(jìn)行邊坡防護(hù)，我國在 20 世紀(jì) 90 年代也積累了一些這方面的工程經(jīng)驗(yàn)1，3。一些學(xué)者針對植被根系護(hù)坡水文效應(yīng)、林木根系加筋與錨固作用以及植被根土相互作用，進(jìn)行了初步理論、現(xiàn)場試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)研究420，取得了一些重要的研究成果，這些研究成果為量化分析研究植物根系對巖土體的加固能力、防護(hù)設(shè)計(jì)和參數(shù)確定起到了積極作用。然而， 值得關(guān)注的是，植被防護(hù)的邊坡多處于飽和非飽和狀態(tài)，從飽和非飽和土土力學(xué)理論出發(fā)，研究土

13、的干濕狀況對其強(qiáng)度影響尤為重要。因此，國內(nèi)外很多學(xué)者在 D. G. Fredlund 和 H. Rahardio21提出的非飽和土土力學(xué)理論基礎(chǔ)上，基于直剪試驗(yàn)、常規(guī)三軸試驗(yàn)和非飽和土三軸試驗(yàn)， 研究了基質(zhì)吸力、含水量、干密度等對非飽和土強(qiáng)度的影響規(guī)律2227，并提出了一些簡化計(jì)算公 式。然而，非飽和土強(qiáng)度理論還處于發(fā)展階段，土體強(qiáng)度參數(shù)與含水量和干密度之間的函數(shù)關(guān)系在形式上不同，如線性形式23，25，26、指數(shù)形式24，27和似拋物線形式22。而且，針對非飽和狀態(tài)下植被須根增強(qiáng)土體強(qiáng)度的成果較少，有待進(jìn)一步開展理論和試驗(yàn)研究。 鎮(zhèn)平頭村坡，邊坡坡面開墾為耕地，前緣削坡建民房和修村道。山坡上覆

14、地層為第四系耕土層、粉質(zhì)黏土夾少量碎石，厚度不均，最薄處 23 m， 土層松散且有較多滑動裂隙，地表水易下滲；下伏地層為白堊系風(fēng)化凝灰質(zhì)、泥質(zhì)粉砂巖，較密實(shí)且相對隔水。區(qū)域降雨量豐富，年平均降雨量達(dá) 1 060 mm，歷史最大降雨強(qiáng)度為 65.9 mm/h，曾經(jīng)發(fā)生多次滑塌，特別是在 2000 年 6 月中下旬，因遭受連續(xù)降雨而誘發(fā)坡體中部、下部發(fā)生大規(guī)模淺層滑塌(見圖1)。因此，為了對該邊坡進(jìn)行失穩(wěn)預(yù)警與滑坡防治，有必要研究含水量對邊坡土強(qiáng)度的影響以及植 被根系密度對邊坡土的力學(xué)效應(yīng)。 滑坡后緣邊界 平頭村 滑坡側(cè)邊界滑坡中部滑塌圖 1 平頭村滑坡概況圖 Fig.1 General situ

15、ation of Pingtou Village slope2.2 試驗(yàn)材料試驗(yàn)用土取自浙江省武義縣平頭村山腰鑒于此，本文依托浙江省武義縣平頭村高(見圖 1)，取土深度 50100 cm，土呈黃色，天然密度為 1.351.59 g/cm3。在室內(nèi)對原土進(jìn)行了如下處理：將原土中礫石等雜物剔除后風(fēng)干、碾碎，過 0.5 mm 篩，取細(xì)粒部分作為本次試驗(yàn)用土。該粉質(zhì) 邊坡，采用應(yīng)變控制式三軸儀，基于常規(guī)三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)，探究植被須根含量與含水量對土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的影響規(guī)律，為該邊坡的失穩(wěn)預(yù)警與滑試驗(yàn)取土位置第 29 卷 增 2張 鋒，等. 植被須根護(hù)坡力學(xué)效應(yīng)的三軸試驗(yàn)研究 3981 黏土基本物理性

16、質(zhì)指標(biāo)為：相對密度 2.71，塑限23.1%，液限 36.4%，塑性指數(shù) 13.3，最優(yōu)含水量 19%。 植被根系分為主根、側(cè)根和須根，本次試驗(yàn)主要研究植被須根的加筋固土作用。試驗(yàn)用土須根為柳樹須根，將其去土、洗凈，置于保濕罐中。通過多次須根直徑測量，測得其直徑范圍為 0.20.8 mm，須根的力學(xué)參數(shù)參考 D. H. Gray 等2，29的研究確定。 2.3 試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)在哈爾濱工業(yè)大學(xué)巖土與地下工程實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，采用的儀器為應(yīng)變控制式三軸儀(見圖 2)。該儀器由試驗(yàn)機(jī)、圍壓系統(tǒng)、孔壓測量系統(tǒng)和其他附屬設(shè)備組成。 試驗(yàn)機(jī)若測力計(jì)讀數(shù)無明顯減少，則剪切至軸向應(yīng)變?yōu)?15%左右結(jié)束。 3試驗(yàn)結(jié)果土

17、樣含水量分別為 15%，19%和 23%，對應(yīng)的飽和度 Sr 分別為 54.3%，68.8%和 83.3%。加根量按體積含量計(jì)算，分別為 0%(素土)，2%，5%和 8%， 以上每種工況制備 3 組，每組 3 個(gè)試件，總計(jì) 36 個(gè)試件。 圖 3(a)(c)分別為含水量 15%，19%和 23%時(shí)對應(yīng)的素土、2%，5%和 8%須根含量在圍壓 100， 200 和 300 kPa 時(shí)的主應(yīng)力差與軸向應(yīng)變關(guān)系。從圖中可以看出： (1) 相同含水量下相同須根含量的土體，主應(yīng) 排水管圍壓 100 kPa 圍壓 200 kPa 圍壓 300 kPa體變管800700600500400300200100素

18、土00246810121416軸向應(yīng)變/%圖 2 試驗(yàn)設(shè)備 Fig.2 Experimental apparatus8006004002.4 試驗(yàn)方法考慮到本次試驗(yàn)?zāi)康臑檠芯亢颗c土體強(qiáng)度的關(guān)系，即要求土樣在試驗(yàn)過程中含水量保持不變， 因此，采用三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)(CU)，依據(jù)土工試驗(yàn)規(guī)程三軸壓縮試驗(yàn)(SL2370171999)進(jìn)行試驗(yàn)。 試驗(yàn)試件為重塑土，分為素土和加根土?？刂扑性嚰擅芏认嗤?r = 1.55 g/cm3)，試件直徑 39.1 mm，高度 80 mm。素土試驗(yàn)依據(jù)三軸壓縮試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行。加根土三軸試驗(yàn)參考常規(guī)三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)規(guī)范，具體方法為：首先將采集的林木須根洗凈，剪

19、斷，長度控制為 30 mm 左右；再將須根和風(fēng)干土樣拌勻，用噴壺加水配制成要求含水量土樣，并將其拌勻后置于封閉袋中放置 12 h；最后， 用擊實(shí)器分 4 層擊實(shí)，每組試件分別在圍壓 100， 200 和 300 kPa 下固結(jié)排氣 12 h 后，逐級加載，加載速率為 0.1%/min。試件每產(chǎn)生 0.25%(即 0.2mm) 的軸向應(yīng)變，記錄一次測力計(jì)讀數(shù)和軸向位移。當(dāng) 測力計(jì)讀數(shù)出現(xiàn)峰值后，應(yīng)再繼續(xù)剪切 3%5%； 圍壓 100 kPa 圍壓 200 kPa 圍壓 300 kPa200須根 2%0 0246810121416軸向應(yīng)變/%1 000800600400200圍壓 100 kPa須

20、根 5%圍壓 200 kPa圍壓 300 kPa00246810121416軸向應(yīng)變/%須根 8%1 00080060040020000246810121416軸向應(yīng)變/%(a) 含水量 15%主應(yīng)力差/kPa主應(yīng)力差/kPa主應(yīng)力差/kPa主應(yīng)力差/kPa圍壓 100 kPa 圍壓 200 kPa 圍壓 300 kPa圍壓系統(tǒng) 孔壓測量系統(tǒng) 3982 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)2010 年700600500400300200100600500400素土須根 5%300200100圍壓 100 kPa 圍壓 200 kPa 圍壓 300 kPa圍壓 100 kPa 圍壓 200 kPa 圍壓 300

21、kPa0000246810121416246810121416軸向應(yīng)變/%軸向應(yīng)變/%8007006005004003002001000須根 2%6005004003002001000須根 8%圍壓 100 kPa 圍壓 200 kPa 圍壓 300 kPa圍壓 100 kPa 圍壓 200 kPa 圍壓 300 kPa02468101214160246810121416軸向應(yīng)變/%軸向應(yīng)變/%(c) 含水量 23%1 000800600須根 5%圖 3 不同含水量時(shí)主應(yīng)力差與軸向應(yīng)變關(guān)系曲線 Fig.3 Relation curves of deviatoric stress and axi

22、al strain at different water contents400200圍壓 100 kPa 圍壓 200 kPa 圍壓 300 kPa力差隨軸向應(yīng)變的增加而逐漸增大，初始壓縮時(shí)大都呈線性關(guān)系，隨著軸向應(yīng)變的增加，主應(yīng)力差增量逐漸減小。當(dāng)圍壓為 100 kPa 時(shí)，主應(yīng)力差隨軸向應(yīng)變增大并趨于某一極限值，當(dāng)圍壓為 200 和300 kPa 時(shí)，主應(yīng)力差隨軸向應(yīng)變增大呈應(yīng)變硬化型；且隨著圍壓的增加，土體破壞時(shí)的主應(yīng)力差明顯增大。 (2) 含水量(飽和度)對土體強(qiáng)度影響很大。隨著含水量的增加，相同須根含量和相同圍壓下，土體破壞時(shí)的主應(yīng)力差減小，也即隨著飽和度的增加， 基質(zhì)吸力降低，土

23、體抗剪強(qiáng)度降低。但是，圍壓越大，破壞時(shí)的主應(yīng)力差越大。 (3) 與素土相比，含須根土體強(qiáng)度較大。隨著須根含量的增加，相同含水量和相同圍壓下，土體破壞時(shí)的主應(yīng)力差增加，即土體抗剪強(qiáng)度增加。同時(shí)，圍壓越大，土體強(qiáng)度也越大。 依據(jù)莫爾庫侖強(qiáng)度準(zhǔn)則，對 36 組試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。不同含水量和不同植被須根含量下粉質(zhì)黏土固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度參數(shù)如表 1 所示。 0 0246810121416軸向應(yīng)變/%1 000800600400200須根 8%圍壓 100 kPa 圍壓 200 kPa 圍壓 300 kPa0 0246810121416軸向應(yīng)變/%(b) 含水量 19%時(shí)60050040030020010

24、00素土圍壓 100 kPa 圍壓 200 kPa 圍壓 300 kPa0246810121416軸向應(yīng)變/%500400300200100須根 2%4影響因素分析與評價(jià)圍壓 100 kPa 圍壓 200 kPa 圍壓 300 kPa4.1含水量的影響圖 4 為粉質(zhì)黏土黏聚力與含水量變化關(guān)系曲 00246810121416線，從圖中可以看出，黏聚力與含水量的關(guān)系呈拋軸向應(yīng)變/%主應(yīng)力差/kPa主應(yīng)力差/kPa主應(yīng)力差/kPa主應(yīng)力差/kPa主應(yīng)力差/kPa主應(yīng)力差/kPa主應(yīng)力差/kPa主應(yīng)力差/kPa第 29 卷 增 2張 鋒，等. 植被須根護(hù)坡力學(xué)效應(yīng)的三軸試驗(yàn)研究 3983 100表 1

25、 不同含水量和不同須根含量下粉質(zhì)黏土抗剪強(qiáng)度參數(shù) Table 1 Shear strength parameters of silty clay at different water contents and different vegetation fibrilcontents8060含水量 15% 含水量 19% 含水量 23%40須根含量 0%(素土)須根含量 2% 須根含量 5% 須根含量 8%含水黏聚力 內(nèi)摩擦 黏聚力 內(nèi)摩擦 黏聚力內(nèi)摩擦20量/% 黏聚力 內(nèi)摩擦 2024須根含量/%6810 c/kPa角j/()c/kPa 角j/() c/kPa 角j/() c/kPa 角j/(

26、)151946.072.917.112.257.788.217.912.876.897.918.414.675.394.920.317.4圖 6粉質(zhì)黏土黏聚力與須根含量關(guān)系曲線Fig.6 Relation curves of cohesion of silty clay and fibrilcontent2341.19.049.99.062.87.876.88.3100線。從圖中可以看出，植被須根可以大幅度地提高素土的黏聚力，其原因是，與素土相比，加根土中須根的數(shù)目增加，土樣中根的總錨固力增大，土樣的黏聚力增大。然而，并不是植被須根含量越大， 加根土的黏聚力就越大，即存在一個(gè)最優(yōu)含根量。806

27、04020當(dāng)含水量為 15%和 19%，含根量為 5%時(shí)，土樣的黏聚力最大；當(dāng)含水量為 23%時(shí)，土樣黏聚力隨含根量的增加而線性增大。分析其原因，主要可能是由于土的基質(zhì)吸力和須根的所有錨固力的消長作用引起的。當(dāng)土的含水較大時(shí)(19%)，土粒間基質(zhì)吸力較小，而根的錨固力較大，所以，土的黏聚力隨須根含量增加而增大。相反，土的含水量較小時(shí)( 19%)，土粒間基質(zhì)吸力較大，而土中須根的所有錨固力相對其較小，隨著須根含量的增加，須根的錨固力增加，當(dāng)須根含量為 5%時(shí)，土的基質(zhì)吸力和所有根的錨固力相當(dāng)，此時(shí)，黏聚力最大；當(dāng)須根含量為 8%時(shí)，盡管須根的所有錨固力較大，但是， 土體因須根的含量增大而使得土粒

28、之間的接觸面變小，基質(zhì)吸力降低，造成土的黏聚力降低。 圖 7 為粉質(zhì)黏土內(nèi)摩擦角與須根含量變化關(guān)系曲線。從圖中可以看出，加根土在含水量為 15%和19%時(shí)，隨著須根含量的增加，根與土的接觸面積 14161820含水量/%222426圖 4粉質(zhì)黏土黏聚力與含水量變化關(guān)系曲線Fig.4 Relation curves of cohesion of silty clay and watercontent物線型，存在一個(gè)界限含水量 19%。當(dāng)含水量為 19% 時(shí)，土樣的黏聚力最大可達(dá) 97.9 kPa，至少是含水量為 15%和 23%時(shí)黏聚力的 1.5 倍，其主要原因可能是 19%為土樣最優(yōu)含水量。這

29、與熊承仁等22的研究成果相吻合。 圖 5 為粉質(zhì)黏土內(nèi)摩擦角與含水量變化關(guān)系曲線。隨著含水量的增加，粉質(zhì)黏土的內(nèi)摩擦角迅速降低，在試驗(yàn)范圍內(nèi)近似呈線性關(guān)系，這與申春妮等2326的研究成果一致。 4.2 須根含量的影響圖 6 為粉質(zhì)黏土黏聚力與須根含量變化關(guān)系曲2525含水量 15% 含水量 19% 含水量 23%素土 須根含量 2% 須根含量 5% 須根含量 8%2020151510105516182022含水量/%2024須根含量/%6810142426圖 7圖 5 粉質(zhì)黏土含水量與內(nèi)摩擦角的變化關(guān)系曲線 Fig.5 Relation curves of internal friction

30、angle of silty clay and water content粉質(zhì)黏土內(nèi)摩擦角與須根含量關(guān)系曲線Fig.7 Relation curves of internal friction angle of silty clayand fibril content內(nèi)摩擦角/()黏聚力/kPa內(nèi)摩擦角/()粘聚力/kPa素土 須根含量 2% 須根含量 5% 須根含量 8% 3984 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)2010 年少量增加，因此，土樣的內(nèi)摩擦角隨須根含量的增加而增大，但增加幅值不大；而當(dāng)含水量為 23%時(shí)， 隨著須根含量的增加內(nèi)摩擦角變化較小。 以上分析可以看出，對于粉質(zhì)黏土，含水量對土體抗剪

31、強(qiáng)度參數(shù)(黏聚力和內(nèi)摩擦角)有直接影響；與素土相比，含須根土增加土體抗剪強(qiáng)度的幅度較大，且存在一界限含水量(19%)和最優(yōu)含根量(5%)。因此，在粉土黏土地區(qū)采用植被護(hù)坡措施時(shí)， 首先，應(yīng)保證坡體的處于較為潮濕的狀態(tài)，而對于地下水位較高和雨水豐富的地區(qū)，應(yīng)該做好坡體排水；其次，應(yīng)該合理設(shè)計(jì)植被種子的噴灑密度，盡可能最大限度發(fā)揮植被根系的力學(xué)性能，然而，限于植被根系的長短，實(shí)際護(hù)坡工程中還應(yīng)輔以其他 工程措施。 vegetationM. Beijing：China Communications Press，2003.(in Chinese)2GRAY D H，SOTIR R B. Biotech

32、nical and soil bioengineering slopestabilization M. New York：John Wiley and Sons Inc.，1996.3戚，胡利文. 植被護(hù)坡機(jī)制及應(yīng)用研究J. 巖石力學(xué)與工程學(xué) 報(bào)，2006，25(11)：2 2202 225.(QI Guoqing，HU Liwen. Study onmechanism and application of slope protection with vegetationJ.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2006，25(11

33、)：2 2202 225.(in Chinese)4楊亞川，莫永京，王芝芳，等. 土壤草本植被根系復(fù)合體抗水蝕強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)研究J. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1996，1(2)：3138.(YANG Yachuan，MO Yongjing，WANG Zhifang，et al.Experimental study on anti-water erosion and shear strength ofsoil-root compositeJ. Journal of China Agricultural University， 1996，1(2)：3138.(in Chinese)5宋維峰，陳麗華

34、，劉秀萍. 林木根系的加筋作用試驗(yàn)研究J. 水土 5結(jié)論保持研究，2008，15(2)：99103.(SONG Weifeng，CHEN Lihua，LIU Xiuping. Experiment on forest roots reinforcement mechanismJ.依托浙江省武義縣平頭村邊坡穩(wěn)定性評價(jià)Research of Soil and Water Conservation，2008，15(2)：99103.(in工程，基于三軸固結(jié)不排水壓縮試驗(yàn)，研究含水量Chinese)和植被須根含量對粉質(zhì)黏土的抗剪強(qiáng)度的影響，得出以下幾點(diǎn)結(jié)論： (1) 粉質(zhì)黏土的主應(yīng)力差與軸向應(yīng)變關(guān)系曲

35、線中，主應(yīng)力差隨應(yīng)變的增加而增大，試驗(yàn)曲線基本表現(xiàn)為硬化型，無明顯峰值，且隨著圍壓的增加，6鄧衛(wèi)東，周群華，嚴(yán)秋榮. 植物根系固坡作用的試驗(yàn)與計(jì)算J. 中 國公路學(xué)報(bào)，2007，20(5)：712.(DENG Weidong，ZHOU Qunhua， YAN Qiurong. Test and calculation of effect of plant root on slopeconsolidationJ. Chinese Journal of Highway and Transport，2007， 20(5)：712.(in Chinese)土體破壞時(shí)的主應(yīng)力差增大，即土體強(qiáng)度增加。 (

36、2) 含水量對粉質(zhì)黏土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)有直接的影響。黏聚力與含水量的變化關(guān)系呈拋物線型， 19%是一個(gè)界限含水量，高于或低于此含水量，土的黏聚力降低；隨含水量的增加，內(nèi)摩擦角迅速降低，二者關(guān)系近線性遞減。 7趙麗兵，張寶貴，蘇志珠. 草本植物根系增強(qiáng)土壤抗剪切強(qiáng)度的量化研究J. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2008，16(3)：718722.(ZHAOLibing，ZHANG Baogui，SU Zhizhu. Quantitative analysis of soilanti-shearing strength enhancement by the roots systems of herbplants

37、J. Chinese Journal of Eco-agriculture，2008，16(3)：718722.(in Chinese)(3) 植被須根可以提高粉質(zhì)黏土的抗剪強(qiáng)度， 但與其含水量和須根含量大小緊密相關(guān)。含水量19%，須根含量 5%時(shí)，粉質(zhì)黏土黏聚力較大；但是， 植被須根對粉質(zhì)黏土體內(nèi)摩擦角的影響較小。 (4) 由于含水量、須根含量與黏聚力、內(nèi)摩擦 角之間的非線性，本文沒有給出顯式公式描述，但 8楊永紅，王成華，劉淑珍，等. 不同植被類型根系提高淺層滑坡土體抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)研究J. 水土保持研究，2007，14(2)：233235.(YANG Yonghong ， WANG Che

38、nghua ， LIU Shuzhen ， et al.Experimental research on improving shear strength of soil in surfacelandslide by root system of different vegetation typesJ. Research ofSoil and Water Conservation，2007，14(2)：233235.(in Chinese)可以通過插值計(jì)算應(yīng)用于平頭村邊坡失穩(wěn)預(yù)警與滑坡防治，同時(shí)也為其他植被護(hù)坡設(shè)計(jì)積累數(shù)據(jù)。 9然而，本文僅針對粉質(zhì)黏土進(jìn)行了試驗(yàn)研究，slopeM. Beiji

39、ng：China Water Power Press，2008.(in Chinese)其他土類是否具有同樣的規(guī)律，尚待進(jìn)一步研究。10王可鈞，李焯芬. 植物固坡的力學(xué)簡析J. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，1998，17(6)：687691.(WANG Kejun，LEE C F. Brief mechanical參考文獻(xiàn)(References)：analysis of bioengineering techniques for slope protectionJ. ChineseJournal of Rock Mechanics and Engineering，1998，17(6)：687691.1

40、 周德培，張俊云. 植被護(hù)坡工程技術(shù)M. 北京：人民交通， (in Chinese)2003.(ZHOU Depei，ZHANG Junyun. Bio-geotechnical technology of第 29 卷 增 2張 鋒，等. 植被須根護(hù)坡力學(xué)效應(yīng)的三軸試驗(yàn)研究 3985 1122程 洪，顏傳盛，李建慶，等. 草本植物根系網(wǎng)的固土機(jī)制模式與熊承仁，劉寶琛，張家生，等. 重塑非飽和黏性土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)力學(xué)試驗(yàn)研究J. 水土保持研究，2006，13(1)：6265.(CHENG與物理狀態(tài)變量的關(guān)系研究J. 中國鐵道科學(xué)，2003，24(3)：17 20.(XIONG Chengren

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46、2009 ， 28(3) ： 613 620.(inand its applicationJ. Chinese Journal of Rock Mechanics andEngineering，2009，28(3)：635640.(in Chinese)25Chinese)凌 華，殷宗澤. 非飽和土強(qiáng)度隨含水量的變化J. 巖石力學(xué)與工 14WU T H，WATSON A. In situ shear tests of soil blocks with rootsJ.程學(xué)報(bào)，2007，26(7)：1 4991 503.(LING Hua，YIN Zongze.Canadian Geotechni

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