公路与水路运输论文_基于根系构型的调控提高

文章摘要:植物护坡效果与根系在土壤中的空间造型和分布（根系构型）密切相关。本文采用水肥组合方法调控植物根系构型，通过一系列的室内外试验和理论分析，研究调控后的植物根系构型对边坡土体强度的影响。根据公路边坡工程的实际情况，制作了一路堤试验边坡，选用香根草植物作为生态边坡防护物种，采用9组不同的水肥组合调控植物根系在边坡土体内的生长构型。一年后，通过十字架分层开挖，统计边坡植物根系发现：香根草根系含量随土层深度先增加后减少，与土层深度之间符合Gauss曲线关系。在施以水肥组合调控区域，香根草根系增生大量的2级根和3级根，提高了土体根系含量和根系表面积密度，且上坡向的根系占比超过下坡向的根系占比，占比约为60%～66%。取不同区域原状土进行剪切试验发现：土体根系含量和根系表面积密度是影响土体抗剪强度的重要因素，通过回归分析发现，土体粘聚力与根系表面积密度之间符合线性关系。基于Wu氏模型，计算植物根系对土体抗剪强度的增强作用，结果表明：自然生长条件下单株香根草边坡根系对土体抗剪强度的增量ΔS大致为5.28 kPa～8.62 kPa；调控后香根草2级根和3级根在边坡上坡向土体中大量增生，且增生的大部分根系与竖直方向的夹角大于坡角，使得单株香根草边坡土体的抗剪强度提高了17.59 kPa～33.97 kPa。上述研究结果表明，可利用水肥组合调控植物根系在边坡土体内的生长构型，进一步加固边坡土体，为提高植物边坡土体强度和预防边坡水土流失提供理论和实践依据。

文章关键词:边坡工程,根系构型,调控,固土,抗剪强度,

项目基金:国家自然科学基金项目（No.51608545）,

论文作者:李珍玉¹ 欧阳淼¹ 肖宏彬¹ 王聚山² 李涛² 刘思思¹ 

作者单位:1. 中南林业科技大学土木工程学院 

论文DOI: 10.16285/j.rsm.2021.0660

论文分类号: U416.14

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文章来源：《力学季刊》 网址: http://www.lxjkzz.cn/qikandaodu/2021/0916/670.html