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1、本文針對內(nèi)蒙古中部地區(qū)5種主要土類—砂土(粉土質(zhì)砂,含細(xì)粒土砂)、粉土(低液限粉土)、粘土(低液限粘土)及砒砂巖風(fēng)化土和3-4年生的典型水土保持植物種檸條(Caragana microphylla Lam.),采用室內(nèi)直剪實驗研究5類土的根-土復(fù)合體在土壤孔隙水承壓時的土工特性(抗剪特性、殘余抗剪特性及根-土界面摩阻特性),結(jié)果為:
⑴5類土的素土及根-土復(fù)合體的剪應(yīng)力均隨剪切位移的增加表現(xiàn)為硬化型曲線;在根系主要分布范圍內(nèi)(
2、埋深1.5 m),素土及根-土復(fù)合體抵抗剪切變形的能力依次為粘土>粉土>砒砂巖風(fēng)化土>砂土;對于2種砂土,為含細(xì)粒土砂>粉土質(zhì)砂。
?、圃谕寥栏擅芏葹?.45g/cm3(天然干密度),土壤飽和度為25%、40%、55%、70%和85%五個梯度下,5類土根-土復(fù)合體的抗剪強(qiáng)度及殘余抗剪強(qiáng)度均大于相應(yīng)素土,砂土、粉土、砒砂巖風(fēng)化土的素土及根-土復(fù)合體的抗剪強(qiáng)度、殘余抗剪強(qiáng)度均隨土壤飽和度的增加呈現(xiàn)出先增加后減小的趨勢,但各類土抗剪強(qiáng)
3、度、殘余抗剪強(qiáng)度的峰值所對應(yīng)的土壤飽和度不同,粘土根-土復(fù)合體的抗剪強(qiáng)度及殘余抗剪強(qiáng)度則隨土壤飽和度的增加而減小。5類土的素土及根-土復(fù)合體的黏聚力、殘余黏聚力的變化與上述規(guī)律一致,內(nèi)摩擦角及殘余內(nèi)摩擦角均隨土壤飽和度的增加而減小。
?、窃诟目箯澨匦?、軸向彈塑性變形特性、抗拉特性及根-土界面間的摩阻特性的共同作用下,在根系分布的淺層土范圍內(nèi),檸條提高土體殘余抗剪強(qiáng)度的有效性要大于抗剪強(qiáng)度。隨著土壤飽和度的增加,根系提高土體抗剪
4、強(qiáng)度及殘余抗剪強(qiáng)度的有效性整體上表現(xiàn)為低飽和度(25%和40%)大于高飽和度(55%、70%、85%);垂直荷載為12.5 kPa時抗剪強(qiáng)度及殘余抗剪強(qiáng)度的增長率整體上要大于荷載為25kPa時的增長率。檸條根提高5類土抗剪強(qiáng)度和殘余抗剪強(qiáng)度的增長率呈砒砂巖風(fēng)化土>砂土>粉土>粘土的變化趨勢,即植物根系提高粗粒土強(qiáng)度的有效性要大于細(xì)粒土。檸條單根提高5種土黏聚力與殘余黏聚力的增長率與上述規(guī)律相似,但內(nèi)摩擦角、殘余內(nèi)摩擦角與素土相比沒有明顯
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