第五届中国水利水电岩土力学与工程学术研讨会论文集
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根系固土经典模型的根系加筋贡献系数分析

The analysis approach of root-reinforcement factor based on classic mechanical model of root enhancing soil

夏振尧

夏振尧(1981—),副教授。主要从事环境岩土、边坡生态保护研究工作。E mail:18671749599@126.com。

三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心,湖北 宜昌 443002

许文年

三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心,湖北 宜昌 443002

三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心,湖北 宜昌 443002

谈云志

三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心,湖北 宜昌 443002

陈芳清

三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心,湖北 宜昌 443002

三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心,湖北 宜昌 443002

XIA Zhen-yao

Collaborative Innovation Center for Geo-hazards and Eco-Environment in Three Gorges Area,Yichang 443002,China

XU Wen-nian

Collaborative Innovation Center for Geo-hazards and Eco-Environment in Three Gorges Area,Yichang 443002,China

Engineering Research Center of Eco-environment in Three Gorges ReservoirRegion,Ministry of Education,China Three Gorges University,Yichang 443002,China

TAN Yun-zhi

Collaborative Innovation Center for Geo-hazards and Eco-Environment in Three Gorges Area,Yichang 443002,China

CHENFang-qin

Collaborative Innovation Center for Geo-hazards and Eco-Environment in Three Gorges Area,Yichang 443002,China

Engineering Research Center of Eco-environment in Three Gorges ReservoirRegion,Ministry of Education,China Three Gorges University,Yichang 443002,China

Wu&Waldron等学者建立的根系增大土壤抗剪强度的力学模型中,根系加筋贡献系数(K值)以一常数简化,这种方法在预测草本植物的加筋作用时被广泛利用。大量试验表明,根土复合体抗剪强度的实测值往往小于W&W模型中的计算值,主要原因是根系加筋贡献系数取值(1.2)有失严谨。论文在W&W模型的假设条件下,从土体的内摩擦角、剪切面上根系的初始分布角度及变化、根系破坏时的剪切变形角3个因素对根系加筋贡献系数进行了敏感性分析。将土体剪切面上根系分为初始压缩态和初始拉伸态两类根系,综合分析了这两类根系对固土的贡献,结果认为对于大部分土体,根系固土作用贡献系数通常为小于1的值。基于以上分析,可计算得出不同土体内摩擦角条件下根系加筋贡献系数的均值,为根系加筋固土效应的预测提供更为准确的计算参数。

关键词:根系加筋贡献-W&W模型-根系分布-根土复合体

(正文刊录在《水利学报》2014年增刊2)