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灌木柠条锦鸡儿根—黄土状盐渍土界面相互作用力学特性

刘亚斌  王芃  王舒  石川  朱海丽  李国荣  胡夏嵩  
【摘要】:为了进一步探讨西宁盆地黄土区灌木植物根系固土护坡力学效应,以区内优势灌木植物柠条锦鸡儿为研究对象,开展不同土体密度、含水量、含盐量和根径单因素变化条件下的单根垂直拉拔试验,探讨和分析了上述因素对灌木植物根-土界面相互作用力学特性的影响和作用机理。结果表明:在垂直埋深为25 cm及其他因素恒定的情况下,随着土体密度由1.20 g/cm~3增长到1.60 g/cm~3,单根最大抗拔出力由(28.60±2.83) N增长至(114.33±7.17) N,呈指数函数增长趋势;随着土体含水量由6.00%增长到22.00%,单根最大抗拔出力由(152.80±10.07) N降低至(31.50±5.53) N,呈指数函数降低的变化趋势;随着土体含盐量由0.59%增长至2.00%,单根最大抗拔出力呈现出先增大后减小的变化趋势,在含盐量为1.00%时,单根最大抗拔出力达到峰值(61.20±0.94) N,且二者关系符合二次函数关系;在根径为2.74~9.57 mm范围内,随着单根平均根径的逐渐增大,单根最大抗拔出力由25.20 N线性增长至97.10 N。在此基础上,提出了垂直单根最大抗拔出力计算模型,并指出计算垂直单根最大抗拔出力所需的根-土界面综合黏聚力和综合摩擦角可通过根-土界面直剪试验获得。

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