不同降雨强度下植被护坡对边坡位移的影响

为研究不同降雨强度下植物根系对边坡土体位移的控制效果,采用PLAXIS 3D有限元软件对3种降雨强度下植物根系固土边坡进行数值模拟计算,结果表明:边坡未采用植物根系护坡时,降雨会导致边坡表层土体发生较大位移,土体位移增大范围包含整个坡面。边坡采用植物根系护坡时,能有效减少边坡表层土体位移,边坡土体位移增大范围比无根系防护边坡明显减小,主要分布在边坡坡面中上部。降雨强度为5,10和20 mm/h时,植物根系固土边坡土体最大位移相比无根系防护边坡减小幅度分别为89.8%,80.3%和71.8%,可见降雨条件下植物根系能够有效控制边坡土体位移,但随着降雨强度增大,植物根系对边坡表层土体位移的控制效果会有所减弱。对边坡进行稳定性分析可知,植物根系的存在能有效提高边坡浅层范围内土体的抗剪强度,从而使边坡表层土体塑性点数量减少;还能显著减小发生滑坡时的偏应变增量,并且缩小潜在滑动面的发生区域,提升边坡的稳定性。为了保证强降雨条件下边坡稳定性,提出了植物根系结合锚杆支护的综合护坡方式,该支护方式能够有效降低强降雨条件下边坡土体的位移,增强边坡稳定性。     

露天矿山排土场边坡稳定性分析

露天矿山排土场在废料堆放过程中极易引发地质灾害,考察排土场边坡稳定性情况有利于后期矿山安全运行。以武汉市某露天矿山排土场边坡为研究对象,借助数值模拟工具建立剖面模型计算了安全系数,结合有限元模型选取边坡上特征点比较了自重与渗流因素对采场边坡稳定性影响。结果表明：露天排土场在自重与渗流因素影响下边坡稳定性逐渐降低,如不对该边坡做出有效治理将会发生滑坡事故。最后根据预测结果并结合排土场边坡实际情况提出了削帮压脚、及时处理拉伸裂缝、加强监测巡查和边坡维护等加固措施,为预防边坡发生滑坡事故提供参考。     

人工与自然植被恢复下尾矿土壤微生物及酶活性的时空变化

【目的】研究不同植被恢复模式下铁尾矿地土壤微生物数量及土壤酶活性的时空变化,为铁尾矿废弃地的生态治理提供科学依据。【方法】基于随机取样和跟踪观测方法,以自然恢复及人工造林2种不同植被恢复模式下的唐山迁安铁尾矿废弃地的土壤生物学性质为研究对象,检测与分析不同植被恢复年限铁尾矿土壤中微生物的数量与土壤酶活性。【结果】土壤微生物数量随植被恢复年限增加而增长;空间分布上,土壤中主要微生物数量随尾矿土壤深度加大而降低;在土壤微生物总数量中,以细菌数量最多,放线菌次之,真菌数量最少;人工林地土壤的细菌、放线菌、真菌的数量均明显高于自然恢复地,且增长速度也较快;与自然恢复地相比,在恢复11年后,人工林地0～20 cm土层的细菌、真菌、放线菌数量分别高出14.25%,80.56%,75.19%,20～40 cm土层分别高出22.78%,125.80%,0.51%;40～60 cm土层分别高出8.41%,145.45%,55.70%。土壤酶活性随恢复年限增大而增加;在空间分布上,土壤酶活性随土壤深度加深而逐渐降低;土壤酶活性表现为人工林地自然恢复地;与自然恢复模式相比,在恢复11年后,人工林地0～20 cm土层中土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶的活性分别高出26.39%,51.11%,51.68%,49.60%;20～40 cm土层分别高出23.69%,5.13%,19.83%,46.20%;40～60 cm土层分别高出4.26%,3.45%,1.38%,134.60%。【结论】在尾矿地进行植被恢复可改良土壤生物学特性,自然恢复和人工造林均能增加土壤微生物数量、提高土壤酶活性、改善土壤生物学性质,但人工造林模式的改良效果优于自然恢复模式。     

湖南麓谷信息港北侧边坡稳定性分析及加固支护设计

以湖南麓谷信息港北侧边坡为例,边坡稳定性分析结果,边坡稳定性系数0.82～0．95,边坡处于不稳定状态,必须进行加固支护设计．采用锚杆网络梁分3段进行边坡加固支护设计,经验算,加固后的边坡稳定性安全系数1．35—1．68,半年时间后,边坡支护体系处于良好的工作状态,对边坡加固支护的经验进行了总结．     

应用分形维数研究狗牙根根系边坡固坡效应

植物根系形态非常复杂,很难定量确定根系对边坡土体的防护作用。笔者选择常见护坡植物狗牙根为研究对象,根据自主研发的分形维数计算软件确定狗牙根根系分形维数,提出基于根系分形特征的固土机理数值分析方法,将根土复合体当作由土体、根系所联系起来的有机体,研究在雨水侵蚀力和坡面径流侵蚀力作用下,不同根系分形特征对土体位移场的影响。根据根系分形维数与表层位移关系曲线,建立分形维数与边坡土体稳定性的相互关系,明确边坡植入狗牙根根系对表层土体稳定性影响,研究结果表明,分形维数与数值计算相结合,能够反映植物根系形态对边坡表层土体位移的影响,对于植物生态边坡的设计与施工具有现实的指导意义。     

基于有限元分析的椅类家具稳定性研究

【目的】该文撰写的主要目的是为引起读者对椅类家具稳定性的重视,从设计阶段提升椅类稳定性。【方法】以弓形椅为例,运用建模法、有限元分析法以及试验验证法分析评估稳定性。【结果】分析评估的结果为弓形椅稳定性不合格,结合理论分析,提出了优化设计方案,有限元分析结果显示该优化方案稳定性显著提升,将优化后的设计方案制作样品并进行试验,试验结果再次验证了稳定性显著提升。【结论】基于两次有限元分析和试验验证得出运用有限元分析提升椅类稳定性是可行的结论。     

土工格栅加固综合管廊周边填土的性状分析

依托道路改扩建工程案例,运用plaxis软件对埋设土工格栅加固土体进行了计算分析。通过对土工格栅铺设不同间距、模量和层数计算工况的对比分析,发现了土工格栅能够很好地抑制路堤的不均匀变形,可以提高该工程边坡段的安全系数,增强土体的整体稳定性。通过数值模拟也发现,土工格栅的铺设方式合理,“超筋土”并没有“适筋土”起到的综合效果好。     

边坡绿化工程对高速公路边坡稳定性影响研究

指出了在高速公路边坡绿化工程实施之前,须评估绿化工程的引入对边坡稳定性的影响,然而目前还没有规范的评估方法。为此,根据规范推荐的传递系数法,结合绿化工程实例,针对挂网喷砼面、自然裸露坡面、浆砌石护面墙面及锚索格构护坡坡面,分析了绿化工程对高速公路边坡稳定性的影响,尤其是对既有加固边坡的稳定性影响,并对比了理论分析结果与工程观测结果,两者具有一致性。研究的理论分析和工程实例,可为后续高速公路绿化工程中的稳定性分析提供借鉴与参考。     

红锥4种林型土壤理化性质及微生物量差异分析

【目的】研究广西国有高峰林场不同红锥人工林对土壤理化性质及微生物生物量的影响,旨在为该区红锥人工林合理经营和持续生产发展提供科学依据。【方法】以红锥纯林、红锥+湿地松混交林、红锥+米老排混交林、红锥+火力楠混交林4种红锥林型人工林0~60 cm土层为研究对象,分析4种红锥林型的土壤理化性质和微生物生物量差异以及变化规律。【结果】4种林型3个土层(0~20、20~40、40~60 cm)间土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、容重(ρb)、含水率(θg)以及微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN)均差异显著,且随着土层深度的增加,4种林型的SOC、TN、全磷(TP)、θg均表现为逐渐降低,ρb表现为逐渐增大。0~60 cm土层4种林型间SOC、TN、TP、θg、pH值、ρb均差异极显著。其中红锥+米老排混交林土壤SOC、TN、TP、θg和MBC、MBN均最大,pH值和ρb最小;红锥纯林土壤SOC、TN、TP和MBC、MBN均最小,pH值和ρb最大。相关分析表明,MBC与SOC、TP呈显著正相关,与ρb呈显著负相关;MBN与SOC、TN、TP呈显著正相关,与ρb呈显著负相关;SOC、TN、TP与ρb呈显著负相关。【结论】红锥混交林能够有效提高土壤养分,改善土壤质地,且红锥阔叶混交林较红锥针阔混交林的效果更佳。     

基于连续断裂过程的根系黏聚力Wu氏模型修正系数的确定

【目的】研究根系黏聚力Wu氏模型的修正系数,可提高Wu氏模型的精确度,进而提高造林边坡稳定性评价的准确性。【方法】针对Wu氏模型对根系黏聚力的高估问题,以刺槐和侧柏根系为研究对象,应用复合材料学的连续破坏理论,阐述根系的渐进失效过程,提出基于连续断裂过程的根系黏聚力Wu氏模型修正系数,即断裂修正系数,并研究不同算法间修正系数的差异性以及修正系数与根截面积比之间的关系。【结果】根系断裂修正系数随算法(P0.001)、树种(P0.001)和土层深度(P0.001)的变化而有显著差异;位移控制式算法引入的修正系数显著高于由拉力控制式算法引入的修正系数(P0.001);断裂修正系数随深度的增加而增加,表层30 cm内的修正系数显著低于深层根系(P0.001);根截面积比与断裂修正系数的负相关性存在阈值,当根截面积比小于阈值时(刺槐0.14,侧柏0.11),断裂修正系数随着根截面积比的增加而减少;当根截面积比大于阈值时,断裂修正系数的根截面积比效应不显著。【结论】根系断裂修正系数随算法和树种不同而变化,随土壤深度增加而增大,且在根截面积比阈值范围内(刺槐0.14,侧柏0.11)与根截面积比呈负相关关系。研究结论能为评价造林边坡的稳定性、揭示植物护坡的力学机理提供理论基础,并为水土保持工程植物措施的选择提供科学依据。     

基于改进F-AHP模型的典型公路边坡稳定性研究

路堑边坡的稳定受多因素耦合作用,因此无论何种评价机制,其结果的准确性在于边坡稳定性影响因素指标的权重。引入三角模糊数的理论,解决了在进行路堑边坡稳定性评判时风险因素的含糊性、不确定性和主观性;综合考虑路堑边坡岩土体性质、地形地貌、外界因素和人为因素建立基于三角模糊数改进的F-AHP稳定性评价模型。并将此模型运用于三峡高速(S58)公路伍家岗收费站段路堑边坡的稳定性评价,结果表明：此路堑边坡为较稳定状态,其概率为40.74%;同时采用Geo-Studio中的SLOPE/W模块求得此路堑边坡安全系数为1.079,处于较稳定状态,与数学评价模型评价结果一致,验证了所建模型的科学性与合理性。     

微生物固化粉土坡面的植物适生性研究

微生物固化粉土坡面能够提高粉土边坡的抗侵蚀能力,微生物固化防护层的物理力学特性以及植物的适生性是影响该技术应用的重要因素。采用巴氏芽孢杆菌以及胶结液对粉土进行表层喷洒固化处理,研究高羊茅和披碱草在微生物固化表层的粉土中的出苗生长情况。试验结果显示,提高胶结液浓度能够获得更高的粉土表层固化层强度。采用高浓度胶结液的固化层水稳定性更好。粉土表层经微生物固化后高羊茅和披碱草的出苗率随着固化层贯入阻力的提高而降低,出苗时间延迟4～5 d。固化层贯入阻力低于280 k Pa时,出苗率可达到80%以上。采用菌液和浓度为0.75～1.00 mol/L、喷洒量0.06 m L/cm2的胶结液喷洒3遍处理,可以保证粉土坡面既具有一定防护强度,又能够保证高羊茅正常生长。粉土经微生物固化表层后不适于披碱草的生长。研究结果表明,微生物固化粉土坡面对草本植物具有一定的适生性;植物种类及固化层强度是影响出苗率和出苗速率指数的重要因素。将微生物坡面防护与植物防护相结合的粉土坡面防护技术有良好的发展潜力。     

高等级公路边坡稳定性分析及防护措施初探

对高等级公路建设中可能遇到的一些边坡病害作了较为全面的论述,对边坡的稳定性进行了分析,指出影响公路边坡稳定的主要因素有两方面即自然因素(包括气候、植被、地形地貌和地质条件等因素)和人为因素(包括设计、施工和管理等因素),提出了公路边坡稳定与防护的措施,如锚杆( 索) 加固法、土钉加固法和护坡等方法,为高等级公路建设安全维护服务.     

注浆锚管在破碎岩石边坡中的加固应用

破碎岩石边坡因受地质作用影响,节理裂隙发育,岩体破碎,结构松散,在不利条件下易诱发边坡失稳,影响公路运营安全。结合实际工程,应用注浆锚管加固破碎岩石边坡,使锚固体系与边坡岩土体结合成整体,充分发挥岩土体的自承能力,有效改善岩土体物理力学性质,进一步限制边坡岩土体变形,增强边坡整体稳定性,取得了良好的效果,可为类似工程的加固设计提供参考。     

季冻区边坡表层粉质粘土力学指标影响因素室内试验研究

本文通过室内三轴试验研究冻融作用下边坡表层粉质粘土土体随含水量、密实度、冻融次数、是否存在植物根系等不同条件下土的力学指标变化规律,对提高季冻区边坡防护效果具有一定的理论指导意义。研究结果表明:(1)土体主应力差在植物根系作用下明显提高,在含水率13%左右提高明显;加根土主应力差随土的密实度增加而显著提高。(2)含水率较小时,土体黏聚力随含水率的增加而增大,当含水率在13%左右时,黏聚力最大,当含水率大于13%后,黏聚力开始随含水率增加而减小。植物根系作用下粘聚力随土体密实度增加而增大。(3)随含水率增加土体内摩擦角减小,含水率越大内摩擦角减小幅度越大。含水率较大时植物根系对土体内摩擦角影响较小;含水率较小和密实度较大时植物根系对提高土内摩擦角作用明显。     

厚层基材喷射植被护坡技术中锚杆力学行为分析与研究

锚杆是将铁丝格栅和绿化基材混合物固定在坡面岩体上,且埋入岩体深处的受拉构件。锚杆、铁丝格栅与岩体共同承担外荷载、基材混合物层的自重应力等,岩体结构类型、边坡高度及坡比不同,锚杆的锚固深度和间距亦不相同。本文以安楚高速公路不同坡比的石灰岩深层稳定岩石边坡厚层基材喷射植被护坡技术为切入点,通过建立静力平衡方程以及锚杆的抗拉抗拔稳定性验算,对锚杆受力进行分析计算,找出影响锚杆的锚固深度和间距的具体因素,并算出锚杆最佳锚固深度和最佳间距的表达式。     

空心胶合木柱轴心受压性能研究

【目的】节能环保理念越来越受关注,木材作为绿色环保的可再生建筑材料可应用在工程中,目前国内木建筑中应用的木柱主要局限于原木圆柱,为了提高木材利用率,同时降低成本,改善受力性能,满足工程需要,提出一种新型的空心胶合木柱,并进行试验研究分析。【方法】使用相同尺寸拱形锯材作为骨架,利用环氧树脂胶粘剂进行胶合,制作3根空心胶合木柱试件进行轴心加载受压试验,研究空心胶合木柱的轴压力学性能,在试验过程中通过仪器记录应变、应力和位移等数据,主要分析木柱的竖向与横向应变、竖向与侧向位移、稳定承载力等特性,并利用ABAQUS有限元软件进行建模对比分析,探讨木柱最终破坏特征。【结果】空心胶合木柱破坏形态主要是整体压屈破坏,达到极限荷载80%左右时,承载能力快速下降,侧向位移随荷载增加而迅速增大,加载过程中存在多个增长台阶;与同截面积原木圆柱比较,理论承载力提高了4.3%,计算得承载能力稳定系数为0.9,材料缺陷对轴心承载力有影响;通过有限元建模分析,材料在弹性阶段理论值与试验值吻合程度较好。【结论】空心胶合木柱应用在实际工程中是可行的,能够满足工程使用需求,充分利用小型锯材,提高了木材利用率,降低了成本,相较于原木圆柱受力性能更好。     

深圳清林径水库库区岩质边坡植被恢复技术

水库库区是城市中水环境保护的重要生态敏感区域,水源保护管理要求对库区岩质边坡植被恢复提出了新的要求和挑战。针对深圳清林径水库库区岩质边坡黄土裸露治理工程存在的边坡坡度和高程大、地质结构不稳定、水库管理对外源客土和灌溉水限制等难点,采取了配置适宜的客土营养基质,应用FS(Fence-Stripe)客土喷播技术,优化植物种类、配比和养护管理技术等措施。施工完成12个月后开展生态修复效果跟踪调查,结果显示:高陡边坡植被生长状况良好,草本植物覆盖率达95%以上,周边自然生长的乔灌木开始向坡面溢生,裸露的高陡岩质边坡进入植被自然演替,取得了良好的社会效益和生态效益。     

三聚氰胺浸渍纸贴面刨花板铣削参数对加工质量的影响

【目的】采用硬质合金单齿柄铣刀铣削三聚氰胺浸渍纸贴面刨花板,对比不同铣削参数对刨花板铣削质量和铣削力的影响,为刨花板优质铣削加工利用提供理论依据。【方法】以刀具前角、铣削线速度、铣削深度为自变量,设计单齿柄铣刀铣削试验,对比不同铣削参数的铣削结果,研究刀具前角、铣削线速度、铣削深度对刨花板铣削质量和铣削力的影响;采用回归分析确定各铣削参数的显著性,建立铣削过程中铣削力和表面粗糙度的数学模型,通过响应优化确立最佳铣削参数范围并进行试验验证。【结果】1)刨花板铣削表面粗糙度随刀具转速增大而减小;2)铣削力随刀具前角增大而减小,随铣削线速度增大而减小,随铣削深度增加而增大;3)刀具前角、铣削线速度和铣削深度对切向铣削力和铣削质量的影响具有统计学意义,刀具前角、铣削线速度和铣削深度的交互作用对切向铣削力和铣削表面粗糙度具有显著贡献;4)当刀具前角、铣削线速度、铣削深度分别为5°、9.42 m·s^-1、1.5 mm时,可在保证铣削效率的基础上有效减少加工过程中的能耗、提高表面质量。【结论】刀具前角、铣削线速度、铣削深度等铣削参数对刨花板铣削质量和铣削力均有一定影响,这些参数...     

红树莓果蝇的种类鉴定和高效诱集及田间发生规律

【目的】研究红树莓果蝇严重危害果实、降低其商品性能等制约红树莓产业发展的瓶颈问题,为红树莓果蝇的精准防控提供理论依据,为其高效诱集提供可靠技术。【方法】于红树莓田采用糖醋液对果蝇进行诱集,并于室内对果蝇种类进行形态学和分子生物学鉴定;利用诱捕器,分别采用糖醋液、自制食诱剂等9种不同配方的食诱剂,进行田间诱捕效果的比较试验;利用筛选出的高效食诱剂配方对红树莓果蝇田间发生动态进行监测。【结果】试验共诱集到果蝇成虫12 115头,经形态学与DNA条形码技术鉴定发现,在红树莓田里发现的果蝇有4种,其分别为斑翅果蝇Drosophila suzukii、黑腹果蝇D.melanogaster、海德氏果蝇D. hydei和伊米果蝇D.immigrans,其占比分别为89.68%、5.71%、2.28%和2.33%,其中斑翅果蝇为优势种;比较9种食诱剂对红树莓田中果蝇的诱集效果后发现,自制糖醋菠萝香精食诱剂(其有效成分与配比为5%的红糖、5%的食醋、1%的菠萝香精)的诱虫效果最好;在对红树莓田中4种果蝇成虫动态的监测中发现,斑翅果蝇成虫在河北省保定地区2019年的发生期为5月8日—11月13日,其发生盛期为8月7日—10月9日,其发生高峰日期分别为6月19日、8月14日和10月2日。【结论】红树莓田中果蝇的优势种为斑翅果蝇;自制糖醋菠萝香精食诱剂(其有效成分与配比为5%的红糖、5%的食醋、1%的菠萝香精)对树莓果蝇的诱集效果最优;斑翅果蝇在红树莓结果期的危害严重,因此在红树莓开花始期就应对该虫进行防控,以保证树莓果品质量。