土复合体抗剪强度影响的试验研究-岩石力学与工程学报.PDF

第 35 卷 第 2 期 岩石力学与工程学报 Vol.35 No.2 2016 年 2 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Feb .，2016 土体粒径对盐生植物根–土复合体 抗剪强度影响的试验研究 1，2 1，2 1，3 1 1，2 1，2 1，2 栗岳洲 ，付江涛 ，胡夏嵩 ，余冬梅 ，朱海丽 ，虎啸天 ，李光莹 (1. 中国科学院 青海盐湖研究所，青海 西宁 810008 ；2. 中国科学院大学，北京 100049 ；3. 青海大学 地质工程系，青海 西宁 810016) 摘要：为研究盐生植物根系的固土护坡力学效应，探讨土体粒径对植物根系加筋固土作用和提高土体抗剪强度的 影响。以青海柴达木盆地大柴旦盐湖区为研究区，选取海韭菜(Triglochin maritima Linn.)和无脉苔草(Carex enervis C.A.Mey.)2 种优势盐生植物作为供试种，选取粒径大小分别为颗粒直径d≤0.25 mm 和 d≤0.5 mm 粒径条件下的 2 种 土体，制备根–土复合体扰动试样和不含根系素土扰动试样，分别进行了不固结不排水三轴压缩试验，以探讨 2 种盐生植物增强土体抗剪强度贡献，以及 2 种粒径条件下的根–土复合体抗剪强度指标变化规律；在此基础上， 探讨土体粒径差异对根–土复合体抗剪强度的影响。试验结果表明：盐生植物根系加筋固土作用主要表现为在 2 种不同土体粒径条件下，海韭菜根–土复合体与无脉苔草根–土复合体抗剪强度强度均显著大于素土抗剪强度， 且垂直布根海韭菜根–土复合体的抗剪强度显著大于水平或倾斜布根无脉苔草根–土复合体抗剪强度；土体粒径 的差异可影响植物根系增强土体抗剪强度大小，即主要表现为在相同的含根量条件下，土体粒径愈小，由该粒径 土体与根系共同组成的根–土复合体黏聚力值则愈大。同时，进一步研究表明，水平或倾斜布根的无脉苔草根– 土复合体的抗剪强度受土体粒径大小的影响，相对大于垂直布根的海韭菜根–土复合体中的土体粒径大小对其抗 剪强度影响。研究成果对于进一步探讨盐生植物根–土复合体抗剪强度的影响因素，以及利用盐生植物有效防治 研究区水土流失、土壤侵蚀等地质灾害方面具有重要理论指导意义。 关键词：土力学；柴达木盆地；大柴旦盐湖区；盐生植物；根系；土体粒径；根–土复合体抗剪强度 中图分类号：TU 43 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2016)02 –0403 –10 Experimental study of the influence of grain size on the shear strength of rooted soil ， ， ， ， ， ， 1 2 1 2 1 3 1 1 2 1 2 1 2 LI Yuezhou ，FU Jiangtao ，HU Xiasong ，YU Dongmei ，ZHU Haili ，HU Xiaotian ，LI Guangying (1. Qinghai Institute of Salt Lakes ，Chinese Academy of Sciences，Xining ，Qinghai 810008，China ；2. University of Chinese Academy of Sciences