可溶性盐浓度对土的抗剪强度指标影响的研究

本文通过对人工制备的不同盐浓度的盐渍土的抗剪强度及其指标进行研究发现:随着土样中可溶性盐浓度的增加,土的粘聚力约呈线性下降的趋势,内摩擦角近似呈线性上升趋势.土样中的可溶性盐浓度在不同范围内变化时,其抗剪强度的变化趋势分别由粘聚力或内摩擦角决定.土祥的可溶性盐浓度与土样的抗剪强度、粘聚力、内摩擦角之间存在非常强的函数关系.     

黄土高原植物根系增强土体抗剪强度的模型与试验研究

为研究黄土高原植物根系固土力学机制,通过Wu & Waldron(WWM)模型和Fiber Bundle(FBM)模型, 确定了黄土高原地区主要造林树种油松、刺槐、荆条和丁香4种植物根系对土体抗剪强度的增强作用,并用原位直剪试验对其进行了验证。应用ABAQUS有限元软件构建造林边坡稳定性分析模型,通过数值模拟的方法从边坡尺度上量化4种不同植物根系固土作用。结果表明:通过原位直剪试验的验证,发现评价植物根系对土体抗剪强度增强作用的WWM、FBM模型均存在一定的误差,因而建议进一步完善该理论模型。同时,基于原位直剪试验测定的根系对土体抗剪强度的增强作用,进行边坡稳定性分析,发现4种植物造林边坡稳定性均高于裸坡,边坡安全系数平均提高4.38%,最大等效塑性应变平均减小50.08%,最大水平位移平均减小40.83%,最大竖向位移平均减小14.84%;4种植物措施中,荆条造林措施对浅表层土体的固土效果最佳。研究结论为评价造林边坡的稳定性,揭示根系固土的力学机理提供理论基础和科学依据。      

滩涂土壤与植物根系复合体抗剪强度的试验研究

运用工程力学基本理论和土力学试验方法,剖析植物根系在增强松软饱和滩涂土壤抗剪强度中的作用机理。由花米草土壤－根系复合体原型结构试样直剪试验得知：复合体抗剪强度τ与法向正压力σ的关系符合库仑定律,且τ随含根量Ｍｒ的增加而提高,并提高土壤中草根的作用与钢筋混凝土结构中的钢筋类似,参照钢筋钢混土结构抗剪承载力公式,总结出复合体单位面积上的受剪承载力与含根量之间的关系公式为τ＝τ。＋０．１４Ｍｒｆｒ,公式     

基于土石坝非线性抗剪强度指标的坝坡失稳风险分析

为准确合理地分析土石坝坝坡失稳风险,综合考虑抗剪强度指标的不确定性和非线性,进行坝坡失稳风险计算.并将基于土石坝非线性抗剪强度指标的坝坡失稳风险分析应用在柴河水库大坝风险计算中,求得柴河水库大坝坝坡失稳风险度为0.976×10-4,表明柴河水库大坝坝坡稳定性居于允许阈值区间,但略偏向于不可容许风险,建议多加关注柴河水库大坝坝坡稳定状况.     

黄土高原陡坡土坎植被根-土复合体抗剪强度研究

以黄土高原陡坡土坎6种典型植物群落类型为研究对象,在分析植被根系密度指标的基础上,通过直剪试验,探讨不同植物群落的根-土复合体抗剪强度以及根系对提高抗剪强度的作用。结果表明:1）6种群落的根系密度指标值均具有显著性差异,白刺花-铁杆蒿群落的根重密度、根长密度和根表面积密度在所有群落类型中均为最高,分别为2 757.07 g/m³、17 886.22 m/m³和16.96 m²/m³;2）6种群落之间的根-土复合体的抗剪强度均显著高于素土抗剪强度,其中白刺花-铁杆蒿群落相对于素土的抗剪强度增加值最大,为32.98 kPa,且抗剪强度增加值随土层深度增加而降低;3）根-土复合体抗剪强度相对于素土抗剪强度的增加值与根系密度指标值呈对数函数关系,随根系含量增加而升高。     

固结快剪条件下细粒土抗剪强度指标影响因素分析研究

在实际工程中细粒土有着广泛的应用,其抗剪强度指标受多种因素影响,变化复杂,不易准确确定。本文在实际调查的基础上,考虑了孔隙比、含水率、塑性指数等3种主要因素对抗剪强度指标的影响。在固结快剪的条件下,利用正交设计的方法优化试验方案进行细粒土抗剪强度指标影响因素的研究。根据试验结果,分析了抗剪强度指标对各因素的敏感性;并利用多元回归的方法建立了粘聚力和内摩擦角与孔隙比、塑性指数、含水率等3个因素的回归方程,为细粒土抗剪强度指标的合理确定提供了一定的理论支持。     

盐化作用对粘性土抗剪强度的影响规律研究

按均匀正交设计方法人工配制含盐量、含水率、干密度三因素三水平的粘性土样,通过剪切试验测定饱和与非饱和状态下土的抗剪强度。运用投影寻踪回归分析法（PPR）研究各因素对粘性土抗剪强度的影响权重,并应用了仿真单因素分析法研究了盐化作用对粘性土抗剪强度的影响规律。     

土壤-草本植被根系复合体抗水蚀强度与抗剪强度的试验研究

分析了草本植被根系保持水土效能的机理，提出将根茎连接处形成的微型“栏上栅”及“滤水土体”抵抗径流推移破坏的极限能力，作为土壤-草本植被根系复合体的抗水蚀强度，并研究了它与含根量的相关性。通过复合体原型结构试样的直剪试验，证明复合体的抗剪强度τf与法向压力σ的关系符合库伦定律，即τf＝σtan C，但式中是土粒与土粒、土粒与根系之间的综合内摩擦角（13°～25°）；C是土位与土粒、土粒与报系之间的凝聚力，以及由土的剪应力传递给根系而引起的根系抗拔力之和（16～60kPa）。由试验结果知，复合体抗剪强度随含根量增加而增大，随含水量增多而减小；C值与含根量呈正相关，而值与含根量关系不大。     

慢剪条件下细粒土抗剪强度指标影响因素分析研究

土的抗剪强度指标是工程设计中极其重要的计算参数,其准确与否直接关系到工程成败.工程性质较差的细粒土实际中广泛分布,其抗剪强度指标受多种因素影响,变化复杂,不易准确确定.本文在实际调查的基础上,考虑了孔隙比、含水率、塑性指数3个主要影响因素,利用正交设计的方法优化试验方案进行直剪试验研究细粒土抗剪强度指标影响因素.根据试验结果,计算了抗剪强度指标对各因素的敏感性系数,据此分析了抗剪强度指标对各因素的敏感程度,并利用多元回归的方法建立了粘聚力和内摩擦角与孔隙比、塑性指数、含水率等3个因素的回归方程,其相关系数分别为0.96和0.99,说明有很好的相关性.     

3种植物根-土复合体抗剪特性的影响因素

本文采用直剪仪对内蒙古中西部3种乡土植物柠条(Caragana korshinskii Kom)、沙棘(Hippophae rhamnoides Linn.)和杨柴(Hedysarum leave Maxim)的根-土复合体进行不同法向荷载下的剪切试验研究,分析根密度、根径和剪切速率等对根土复合体抗剪特性的影响,揭示3种植物根土复合体抗剪特性的共同规律及其种间差异性,从根系固土力学的角度为该区域水土流失防治的植物措施中树种的选择及其配置提供一方面科学的参考依据;结果表明,在12.5 KPa对应的80 cm土层,3种植物根-土复合体的抗剪强度、黏聚力总体呈现随着根径的增加呈先增大后减小的变化特征。3种植物根-土复合体抗剪强度、粘聚力间相比较大小顺序一致,其中抗剪强度均值大小为柠条17.91±2.7A沙棘16.8±2.1 B杨柴15.53±0.7C,粘聚力均值大小顺序为柠条7.81±1.6 A沙棘7.19±2.33 B杨柴5.99±2.14 C。根密度对3种植物根-土复合体抗剪强度及其强度指标的影响与根径总体呈现一致的变化特征。3种植物根土复合体在0.8 mm/min的快剪时对应的抗剪强度和黏聚力、内摩擦角均大于0.02 mm/min慢剪时对应的值。表明,土壤含水率在一定范围内的增加可以提高表层土壤的力学性能。通过上述研究结论得出,植物种不同则生物学特性不同,每种植物根系固土力学性质达到最佳时所要求的内在条件(根径、根密度等)和外在条件(剪切速率),既有相同之处也有区别。     

不同含水率水平下根-土复合体抗剪强度试验研究

本文以典型的沙地柏群落中选取的土样与根系作为研究对象,通过实验室直接剪切试验方法对比分析在不同含水率下无根系扰动土和有沙地柏根系存在的根土复合土样的抗剪性能.得出:根-土复合体可以提高土壤的抗剪强度,起到固土护坡的作用.同时根土中含水率的大小及植被根系密度对土的抗剪强度均明显很大影响,且随着根系的生长,土的抗剪性能的增...     

土体抗剪强度的理论分析与计算

本文用土工原位测试方法和弹塑性理论分析推导出了土体的抗剪强度、凝聚力和内摩擦角的计算公式．为土体的稳定分析提供了一种更为精确的计算方法．     

草本植物根系对边坡浅层土体抗剪强度的影响规律研究

[目的]研究草本植物根系对边坡浅层土体抗剪强度的影响规律。[方法]以阜新海州露天煤矿为工程依托,采用理论分析方法,建立了草本植物根系与土相互作用的力学模型,深化了草本植物根系固土改性的力学认识;采用直剪试验,选用马唐草与狗尾草为研究对象,研究了不同含根率与不同含水率共同作用下根-土复合体的抗剪强度及其相关参数的变化规律。[结果]根-土复合体的最佳抗剪强度与最优含根率相对应;2种草本植物根-土复合体抗剪强度随正压力的增加而增大,随含水率的增加而降低,在未达到含根率之前,随含根率增加而增大;根-土复合体黏聚力与抗剪强度变化规律相似,根系提高土体的抗剪强度主要体现在土体黏聚力的增加。[结论]该研究可为浅层边坡的固土稳定提供参考。     

三峡库区几种耐水淹植物根系力学特征与土壤抗剪强度

为明确耐水淹植物根系的力学特征及其对土壤抗剪强度的增强效应,研究了10种耐水淹植物根系的根体积密度、不同径级的最大抗拉力,计算了各物种根系的平均抗剪强度、对土壤的抗剪强度理论增强值,并测量了根系对土壤的抗剪强度实际增强值。研究发现:1不同耐水淹物种根系的平均最大抗拉力和平均抗剪强度差异较大,它们的值分别在4.25~14.81 N及6.55~28.94 MPa之间,其中,甜根子草的平均最大抗拉力最大,达到了14.81 N,显著高于其他所有物种;狗牙根和香附子有较大的平均抗剪强度,分别为28.94和22.06 MPa,显著高于其他物种,而空心莲子草最低。2不同物种根系的最大抗拉力随根系径级的增加而增大,其关系均符合幂函数方程y=axb(P0.001);3不同物种根系的抗剪强度随径级的变化而变化,除卡开芦、牛鞭草和秋华柳外,其变化特征符合方程y=a+bx+cx2(P0.05);4不同物种的根系对土壤抗剪强度的增强值不一样,就理论值而言,香附子增加值最大,其值为1.16 MPa,显著高于其他物种,其次为荻和香根草等;从实际测量值来看,香附子对土壤抗剪强度增加值也最大,其值达到了27.52 MPa,显著高于其他物种,其次为荻和香根草等。结果表明,植物根系的最大抗拉力及抗剪强度与根系的径级关系密切;根系对土壤抗剪强度的增强值与根系的抗剪强度密切相关,实际应用Wu-Waldron模型还需考虑其他因素的影响;香附子具有较强的增强土壤抗剪能力,其次为荻和香根草等,空心莲子草和狗牙根的增强作用相对较弱。     

柠条固体燃料抗压强度及抗剪强度的研究

多年生柠条是一种成型固体燃料的优质原料。通过对压力、温度、含水率和颗粒度与抗压强度、抗剪强度的关系进行多变量统计分析,研究成型过程中各参数对柠条块状燃料抗压强度及抗剪强度的影响。结果表明,颗粒越细小,压块燃料的塑性及强度越差,较大颗粒度、较高含水率(以此顺序)是增大柠条压块燃料抗压强度和抗剪强度的重要因素。要保证柠条压块燃料在运输储存过程中具有足够的强度而保持完整,柠条原料颗粒度不宜过小,含水率在8%~14%之间为宜,从节能和低成本角度考虑,成型温度至少为80℃,最高不能超过150℃,压力60~110MPa。     

土壤—草本植被根系复合体抗水蚀温度与抗剪强度的试验研究

分析了草本植被根系保持水土效能的机理，提出了将根茎连接处形成的微型“拦土栅”及“滤水土体”抵抗径流推移破坏的极限能力，作为土壤－草本植被根系复合体的抗水蚀强度，并研究了它与含根量的相关性。     

林木根系与黄土复合体的抗剪强度试验研究

为了深入了解林木根系在增强黄土抗剪强度中的作用机理,该文用三轴压缩试验方法研究了林木根系与黄土构成的复合体的应力 应变及强度特性,探讨了不同根系直径、根系分布方式、复合体含水量和围压下的土体抗剪强度.试验证明,根系-土壤复合体抗剪强度τf与法向正压力σ的关系符合库仑定律, 即τf=σtan+C.由试验结果可知,根系直径相同时,复合体含水量从12.72%增至15%,水平根系的根土复合体的抗剪强度减小,垂直根系和复合根系的复合体抗剪强度增加;复合体含水量一定时,3种分布方式的根土复合体的抗剪强度都随根系直径的增加而增大;根系直径和复合体含水量一定时,复合根系的根土复合体的抗剪强度最大,垂直根系次之,水平根系最小.      

快剪条件下柠条和沙地柏根系提高土壤抗剪特性研究

采用直剪仪对2种沙生植物的重塑的根~土复合体及素土进行快剪试验,探讨其抗剪强度以及根径和垂直压力对抗剪强度的影响,结果表明:柠条(Caragana m icrophyllaLam.)、沙地柏(Sabina valgarisAnt.)根~土复合体在1.5m(25kPa)的浅层土体范围内抗剪强度均大于素土,2种植物根~土复合体的综合内摩擦角与素土相比差异不明显;在根径相同(1.25mm)的情况下2种植物根~土复合体的粘聚力均大于素土,其粘聚力增加率的变化范围在31.6%~46.23%之间,大小为柠条>沙地柏;2种植物随着根径的增加,复合体的抗剪强度均有不同程度的增大。     

重庆缙云山不同林地类型土壤的抗剪强度研究

采用三轴压缩试验方法研究重庆缙云山5种林地类型土壤的应力-应变关系及强度特性,探讨影响土壤抗剪强度的指标和主要因素。结果表明,非饱和条件下,各林地土壤的抗剪强度τf与法向正压力σ的关系符合库仑定律。缙云山各林地土壤抗剪强度包线呈斜直线;同一林地类型不同层次土壤抗剪强度大小主要与其黏聚力相关;不同林地类型同一层次土壤抗剪强度大小受含水率、土壤结构多种因素的综合影响。     

基于响应面法的室内用防腐胶合板制作工艺优化

以丙三醇和2％质量分数硼酸的复配物为防腐剂,以脲醛树脂胶为胶黏剂,采用响应面分析法对室内用马尾松防腐胶合板的制作工艺进行优化,并用傅立叶变换红外光谱（FTIR）进行表征分析．结果表明,马尾松防腐胶合板的最佳制作工艺为：防腐液中丙三醇的质量分数1．91％,干燥温度75℃,干燥时间4h．在此条件下制作的马尾松防腐胶合板胶合强度为1．39MPa,与理论预测值基本一致．FTIR分析表明硼酸与丙三醇混合后反应生成硼酸酯,硼酸酯对木材结构和胶粘剂的固化不会造成不良影响,因此制作的马尾松防腐胶合板胶合强度可以达到国家标准GB／T9846-2004中Ⅱ类胶合板的要求．