植物根系固土作用对崩岗稳定性影响的数值模拟

植物根系固土作用对崩岗稳定性影响的数值模拟

论文摘要

植物护坡是防治崩岗侵蚀的重要方法,为了研究根系固土作用对鄂东南通城县崩岗崩壁稳定性的影响,将根系简化为主直根型,通过室内试验得到崩壁各土层的力学参数,应用Abaqus程序构建造林崩壁稳定性分析模型(将崩壁坡面以直线近似替代),分别计算了主根系长度、种植间距、根系布置位置、主根入土方位、侧根分支角度、根系相对加固位置的变化对崩壁稳定安全系数的影响。模拟结果表明:在控制崩壁植物根系单变量变化的条件下,主根长度越大,崩壁的安全系数越大;安全系数与种植间距之间呈双折线负相关关系;安全系数随着侧根分支角度的增加先增大后减小;安全系数随着根系距坡趾距离的增加先递增后回落直至趋于稳定;只在坡面偏下部的局部范围内种植主根垂直坡面生长的植物时安全系数存在最优值。

论文目录

  • 引言
  • 1 植物根系固土作用机理
  •   1.1 浅层加筋作用
  •   1.2 深根锚固作用
  • 2 材料与方法
  •   2.1 研究区概况
  •   2.2 材料属性及计算参数
  •     2.2.1 崩岗崩壁的理化性质及力学参数
  •     2.2.2 根系的几何参数及变形参数的选取与假定
  •   2.3 计算工况的选取
  •   2.4 有限元分析模型的建立
  • 3 数值模拟结果与分析
  •   3.1 主根长度的影响
  •   3.2 种植间距 (植株间距) 的影响
  •   3.3 种植位置的影响
  •   3.4 主根入土方位的影响
  •   3.5 侧根分支角度的影响
  •   3.6 单株植物根系相对加固位置的影响
  •   3.7 经济有利的种植方案
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 马鹏飞,夏栋,许文年,程虎,蔡崇法

    关键词: 崩岗崩壁,数值模拟,根系,固土作用,安全系数,鄂东南

    来源: 防灾减灾工程学报 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 地质学,工业通用技术及设备

    单位: 三峡大学土木与建筑学院,三峡大学水利与环境学院,三峡库区生态环境教育部工程研究中心,三峡大学生物与制药学院,华中农业大学水土保持研究中心

    基金: 长江科学院开放研究基金项目(CKWV2016387,KY),国家自然科学基金项目(41601287,41630858)资助

    分类号: P642.2

    DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2019.02.022

    页码: 354-364

    总页数: 11

    文件大小: 3802K

    下载量: 291

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