狗牙根根系形态对边坡稳定性的影响

基于野外调查和室内试验,将根土复合体看作由土体、根系所联系起来的有机体,运用非线性有限元计算方法分析在雨水侵蚀力和坡面径流侵蚀力作用下,狗牙根根系须根数量和长度对边坡表层土体稳定性的影响．结果表明：根系的存在能有效提高边坡表层土体整体稳定性,边坡表层总应力和水平应力随着狗牙根须根数量的增多和须根长度的增大而逐渐增大,边坡土体水平位移量、竖向位移量、总位移量随着狗牙根须根数量的增多和须根长度的增大而逐渐减小．因此,选择合适根系分布形态的护坡植物对稳定边坡表层土体具有十分重要的意义．     

降雨条件下刺槐林边坡稳定性分析

基于野外调查和室内试验分析,该文运用非线性有限元法分析了降雨条件下刺槐林边坡的应力应变情况。结果表明:降雨使得土壤含水量增加,基质吸力减小,边坡的抗剪强度降低,使原本稳定的边坡可能发生边坡失稳;土壤含水量增加,边坡坡角处向坡体内的水平位移集中带范围明显增加,边坡顶部的应力水平变化梯度增加,容易在应力水平变化梯度较大的地方形成滑落面,造成滑坡;林木根系将边坡的应力向土层深部传递,弱化根系层应力,减小土体的应力集中;根系吸收坡体内的水分,使得坡体内非饱和区域含水量增加缓慢,对边坡稳定性有利。     

基于离散元法植物根系对黏性土坡稳定性的影响

针对传统有限元方法不能够从细观尺度研究植被固坡作用的问题,采用离散元模型结合强度折减法,研究植被护坡位置对黏土边坡稳定性的影响。模拟结果表明:1)应用离散元模型结合强度折减法得到的无护坡情况下边坡安全系数为1.08,应用有限元模型得到的安全系数为1.09,表明采用离散元模型结合强度折减法分析边坡稳定是可行的;2)植被护坡位置对黏土边坡稳定性具有不同程度的影响:仅在坡面、坡脚或者坡顶种植植被时,植被对边坡的稳定性影响很小;3)当在坡面与坡脚或者坡顶与坡底都种植植被时,植被对边坡的稳定性具有较大影响,且当在坡顶、坡面和坡底全都种植植被时,对边坡稳定性的影响最大,边坡稳定性最高。研究结果为实际工程中植被护坡铺设位置的选择提供了相应的理论依据。     

刺槐林造林密度对边坡稳定性的影响

该文通过野外调查和室内试验分析,运用非线性有限元法分析了不同造林密度对刺槐林边坡稳定性的影响。结果表明:刺槐林边坡最大、最小主应力等值线总体上随土体深度的增加而增加,在边坡深层稳定区域位移等值线梯度变化比较均匀,变形主要发生在坡面附近,顺坡和坡顶的浅层边坡不仅具有较大的竖向位移,而且具有较大的水平位移。根系的存在改变了造林边坡应力场的分布,林木根系将表层土体的应力传递到深层,起到弱化浅层土体应力的作用,提高了边坡的稳定性。在边坡顶部和底部适当造林可以减小边坡顶部拉应力区范围和边坡底部剪应力区范围。为了充分发挥根系间土拱的作用,结合研究区气候条件和土壤条件应适当加大造林密度。     

静力及动力条件下边坡稳定性研究

地震条件、静态条件下的边坡稳定性差异是边坡抗震设计的难点,研究静力和动力条件下边坡稳定性差异及其稳定性特征可为合理把握地震边坡稳定性提供依据和指导。文章利用常用岩土计算软件FLAC~(3D)对边坡进行了静力和动力分析,阐明了数值分析时如何设置模型边界条件,并对选用的地震波合成、输入、转化为动力时程以及对地质体的阻尼进行了合理设置;选用了更符合土体力学特性的应变软化模型,对不同收敛标准和边坡在静力和动力两种作用下的安全系数进行了比较和分析。结果表明:在静力和动力分别作用下边坡的安全系数相差较大,相同条件下静力安全系数为1.4,动力安全系数为1.1;静力和动力条件下边坡的破坏过程也有较大差别,静力条件下贯通区的形成是坡顶、坡脚同时向滑动面中部进展,动力条件下则由坡脚向坡顶进展。     

降雨入渗作用下土质边坡稳定性分析

为探讨降雨入渗条件下土质边坡稳定性的变化规律,研究了降雨强度、降雨历时、前期降雨、土体渗透特性以及降雨类型等因素对边坡稳定性的影响.研究结果表明,边坡的安全性随着降雨强度和降雨历时增加而不断降低;前期降雨过程通过改变后期降雨的初始含水量来间接影响边坡的稳定性,并随着降雨时间间隔的增长呈现出先降低后升高的趋势;土体渗透特性对边坡稳定性起着关键作用,土体渗透系数越大,边坡安全性能也随之增强;与短时强降雨相比,长时弱降雨对边坡的危害程度更大.     

刺槐林边坡稳定性有限元分析

该文以刺槐林固坡为例,将根土复合体看作是由土体、根系以及土体与根系之间的接触面单元所联系起来的有机体,运用有限元方法分析了刺槐林木根系边坡的应力和变形特性,探讨了刺槐根系对边坡稳定性的影响。结果表明:无林边坡坡脚向土体内侧存在一个应力和位移的集中带,根系的存在使得有林边坡在坡脚集中带的区域范围减小;根系周围位移等值线变化剧烈,有林边坡最大水平位移发生在边坡根系分布区;斜坡中同一位置处有林边坡的垂直位移明显小于无林边坡的;边坡最大、最小主应力等值线随土层深度的增加而增加,有林边坡最大主应力、最小主应力的最大值小于无林边坡的,说明有林边坡更趋于稳定。     

降雨对不同坡比边坡产流产沙过程的影响

为了给侵蚀沟植被边坡防护提供理论基础,通过野外径流小区试验,观测次降雨对1:1.5和1:1.2坡比边坡7种植被配置产流产沙的过程特征。结果表明：产流量主要随降雨量变化,大于其受植被影响,产沙量主要集中于前期强降雨,15 mm雨量为阈值,高于15 mm雨量产沙量大幅度增长,植被生长后期产沙极少;不同时间段次降雨减流减沙优势植被配置不同,紫花苜蓿草种前期减流减沙效果好,无芒雀麦和早熟禾草种后期减流减沙效果好;坡度变陡,产流量随植被生长由相近逐渐提高,产沙量只在强降雨下明显升高。在侵蚀沟陡坡防护时紫花苜蓿混播比例要高,提高前期对强降雨的承受能力。     

信南高速不同类型坡面下边坡植物根系抗拉特性

通过对信(阳)南(阳)高速公路不同坡位、坡向植物根系在不同生长阶段及主根与侧根处的根系力学特性的研究,对于了解根系固土机理及水土保持具有理论实践意义。采用相关分析和回归分析的方法,分析不同类型坡面下植物根系的抗拉特性。结果表明:在不同的生长阶段,多年生草本进入夏季抗拉力达到最大值,冬季呈明显递减趋势;灌木进入冬季则呈缓慢递增趋势;中、下坡植物抗拉力多大于上坡;阳坡植物根系的抗拉强度、根系直径均大于阴坡;阴坡植物根系抗拉力均大于阳坡,根系发育良好;草本植物的主根抗拉力均大于侧根;根系抗拉力和直径呈显著的正幂函数关系,根系抗拉强度和直径呈显著的负幂函数关系。研究结果对根系固土力学机制的研究提供了理论基础。     

几种典型道路边坡植被配置模式的护坡效益研究

【目的】通过对自然降雨条件下几种典型边坡植被产流、产沙特征进行分析,揭示不同边坡植被护坡性能的变化差异。【方法】以成渝高速永川段K306+165～K306+390处的公路边坡为试验区,对比研究2010-2012年间5种边坡植被的生长状况以及自然降雨条件下其所在小区的产流、产沙特征。【结果】一年生草本植物所在群落(M5:黄荆+狗尾草)生长快、成坪早,建坪初期(2010年)即显示出较强的护坡性能,而多年生草本植物所在群落却普遍较差;2011年汛期,除M5外,各种多年生草本植物所在群落的护坡性能较前一汛期明显提高,以M4(小冠花+黑麦草)、M3(苜蓿+狗牙根)的增长最快;2012年汛期,具有发达根系结构的狗牙根所在群落护坡性能最强,M5的护坡性能最差。【结论】种植密度、建植措施一致时,植被的护坡性能与其群落结构有关:建坪初期,护坡性能与地上生物量大小呈正相关,后期则与根系重量正相关。     

考虑降雨和地震作用下的铁路边坡稳定性分析

采用力学分析和数值模拟的方法对边坡进行了稳定性的研究和评价。首先,对铁路路基边坡的周边环境和滑坡形成原因进行了现场勘探,选择边坡侵蚀严重的剖面,分别采用简化Bishop法和数值模拟的方式,计算并比较边坡在自然、降雨和地震三种状态下的安全系数。之后采用抗滑桩护坡、浆砌石锚杆桩护坡和挡土墙护坡三种方案进行治理,并对治理后的边坡进行了稳定性分析。最后分析了不同的抗滑桩长宽度、锚杆的长度与直径和挡土墙高宽度对边坡安全系数的影响并总结规律。结果表明,三种方案都显著提高了路基边坡的稳定性。边坡安全系数随着挡土墙高度增加呈线性增长,且随着抗滑桩宽度与锚杆直径的增加而增长。当抗滑桩长度增加到12 m、锚杆长度的增加到10 m后,其对边坡抗滑能力的提升趋势不再明显。     

喷灌条件下冬小麦根系分布与土壤水分条件的关系

根据喷灌水分在土壤中的分布特点,研究了不同灌水定额下冬小麦根系生长规律和分布状况．结果表明：同地面灌相比,喷灌条件下作物根系相对集中于表层,有上移现象,喷灌更适合作物生长需要,可提高水分的利用率;根长密度不论是在拔节期还是在收获时其最大值总是在20cm深度,在剖面上的垂直分布随深度增加而递减;不同灌水处理下根系的衰亡速率出现差异,灌水量大根系的衰亡速率较小,在灌水总量相近的情况下,表层能较长时间保持湿润的处理,其根系衰亡速率要小。总体根系的衰亡主要表现为表层根系的衰亡;在该试验的3个灌溉水平下,小麦拔节期和收获时各处理不同层次的根干质量无显著性差异．     

植物根系对边坡防护的力学效应研究

比较了植物护坡和工程护坡的优劣,建立了植物根系和坡面土层相互作用的理论计算模型,着重研究了植物根系对坡面土体的加筋作用。     

滴灌条件下梨枣根系分布特征研究

采用分层分段挖掘法研究滴灌和自然条件下梨枣根系的空间分布状况。结果表明,2种条件下梨枣的吸收根在水平方向主要分布在0～30cm范围内,而在垂直方向主要分布在0～40cm土层;2种条件下梨枣的输导根在水平方向主要分布在0～30cm范围内,而在垂直方向,自然条件下的输导根主要分布在0～60cm土层,滴灌条件下的输导根主要分布在0～80cm土层。     

刺槐林边坡稳定性的条分法分析

该文利用瑞典条分法研究了林木根系对边坡稳定性的影响,分析了造林密度、林龄、坡长、坡度和降雨等因素对刺槐林边坡稳定性的影响。结果表明:①造林密度增大、林龄增长,边坡最小安全系数均减小,边坡稳定性略微降低,影响可以忽略不计。②边坡坡长增加、边坡坡度增加,滑动面最小安全系数均减小,边坡稳定性明显降低。③降雨条件下,土壤含水量增加,边坡最小安全系数减小,边坡越来越不稳定。结合边坡最危险情况下的造林密度、林龄、坡长、坡度和降雨条件,分析无林边坡与造林边坡的稳定性。结果表明,在相同的条件下,造林边坡的最小安全系数比无林边坡大、稳定性更高,林木根系能提高边坡的稳定性。     

不同根系调节剂对烟草烟碱及钾素分布的动态影响

采用盆栽试验,研究了ＡＢＴ４,ＦＡ及ＦｅＳＯ４ ３种营养调节剂对烟草根系活力、烟碱合成、Ｋ素吸收与分布的影响,结果表明,烟草根系活力的动态变化呈双峰曲线,根系及叶片的烟碱含量与根系活力的趋势相同,即在移栽后３０ｄ有一高峰,然后缓慢下降,到移栽后７０ｄ又开始上升,烟草根、茎、叶中Ｋ素含量的变化趋势一致,在整个生育期内均呈下降趋势,调根剂ＡＢＴ４,ＦＡ,ＦｅＳＯ４对根系活力、Ｋ素吸收和烟碱合成均有促进     

杏麦间作模式下杏树根系对小麦根系及产量的影响

[目的]研究杏麦间作模式下杏树根系对小麦根系分布及产量的影响.[方法]在杏麦间作模式下,采用隔断杏树根系的方法,研究杏树根系对小麦根系(长度、表面积、干重)分布、根冠比和产量的影响.[结果]水平方向上,扬花期和灌浆期小麦根长密度、根表面积密度和根质量密度,均表现为距杏树距离的增大而增加.垂直方向上,隔根处理扬花期和灌浆期三个冠区小麦根长密度、根表面积密度和根质量密度在0～20 cm土层显著低于不隔根处理;扬花期近冠区和远冠区20～40 cm,根长密度和根表面积密度隔根处理低于不隔根处理,冠下区高于不隔根处理;灌浆期三个冠区20～100 cm土层,小麦根长密度、根表面积密度和根质量密度隔根处理显著高于不隔根处理.隔根处理0 ～40 cm根系占总根系88.7; ～ 91.4;,不隔根处理占95.7;～97.1;.隔根处理小麦根冠比低于不隔根处理,产量高于不隔根处理,冠下区达到显著差异.[结论]杏麦间作模式下杏树根系影响了小麦根系的生长和分布,从而对根冠间的物质分配和产量产生影响,尤其是对冠下区影响较大.间作小麦(不隔根处理)根系分布较隔根处理在土层中分布更浅.     

不同光照条件对缺铁黄瓜根系Fe3+还原酶活性的影响

【目的】研究不同光照条件对黄瓜根表Fe3+还原酶活性的影响及机理。【方法】在室内营养液培养条件下,用分光光度法分别测定不同光照条件下供铁（1×10-4 mol•L-1 Fe-EDTA）和不供铁黄瓜根系的Fe3+还原酶活性、叶片叶绿素含量、组织的碳水化合物含量与含铁量,测定各处理植株地上部、根部的干重并计算其根冠比,分析不同光照条件影响黄瓜根系Fe3+还原酶活性的原因。【结果】与6 d光强Ⅰ相比,4.5 d光强Ⅰ＋1.5 d光强Ⅱ、6 d光强Ⅱ、4.5 d光强Ⅰ＋1.5 d黑暗处理的缺铁植株根表Fe3+还原酶活性分别减少68.9%、84.6%与93.1%。在不同光照条件下,根系质膜Fe3+还原酶活性的变化与植株叶绿素含量的变化无直接关系,而与碳水化合物向根部运输及植株地上部Fe累积量的变化相一致;然而,缺铁植株经4.5 d光强Ⅰ＋1.5 d黑暗处理后与6 d光强Ⅰ下相比,Fe3+还原酶活性的变化则与其地上部叶绿素含量、碳水化合物的输出及全株Fe累积量的变化趋势均不一致;各种光照条件下,茎尖的Fe累积量与根表Fe3+还原酶活性的变化趋势一致。【结论】黄瓜根表Fe3+还原酶活性显著受光照有无和不同光照条件影响,照光条件下黄瓜根表Fe3+还原酶活性随光强减弱及低光处理时间的延长而下降,与蔗糖等糖类向根中积累减少有关。不同光照条件下根表Fe3+还原酶活性均受地上部对铁的生理需求调节。黄瓜幼苗茎尖的铁含量较地上部其它部分更能快速衡量植株铁营养需求状况。     

黑河干流上游不同护坡工程对垂穗披碱草根系特征的影响

【目的】研究不同护坡工程对常用护坡植物垂穗披碱草(Elymus nutans)根系特征的影响,为植被护坡工程的科学建设提供参考。【方法】以黑河黄藏寺水利枢纽工程区高次团粒喷播植草工程、格状框条护坡植草工程和直接撒播草籽工程3种植被护坡工程的垂穗披碱草为研究对象,通过野外植物根系取样和土壤取样,室内WinRHIZO根系扫描分析和土壤理化性质分析,探讨3种护坡方式下垂穗披碱草的根系特征及其与土壤理化性质之间的关系。【结果】高次团粒喷播植草工程、格状框条护坡植草工程和直接撒播草籽工程3种护坡工程下,垂穗披碱草的根系均以细根为主,其中格状框条护坡植草工程下垂穗披碱草总根长为616.0 cm,根表面积为36.8 cm²,根体积为0.24 cm³,均显著高于直接撒播草籽工程。格状框条护坡植草工程下垂穗披碱草立地土壤的有机质、速效磷和速效钾含量较其他两种护坡方式高,而高次团粒喷播植草工程下0～10 cm土层土壤含水率和土壤体积质量较其他两种护坡方式高。土壤理化性质对垂穗披碱草根系生长的影响较大,相关分析表明,0～10 cm土层土壤含水率与总根长、根表面积和...