4类土根—土界面摩阻特性研究

发布时间：2020-05-18 16:08

【摘要】：本文以粉土质砂、低液限粉土、低液限粘土、砒砂岩风化土为土壤研究对象,通过直接剪切试验,研究柠条(Caragana korshinskii)根与这四类土壤的根-土界面摩阻特性,结果如下：(1)柠条根与4类上的根-上界面剪应力与法向荷载呈线性正相关关系,4类上根-上界而摩擦系数和粘聚力可以通过莫尔-库伦理论求得;(2)土壤种类不同对根-土界而摩擦系数、粘聚力及摩阻强度均具有显著的影响。4类土中根-土界而的摩擦系数大小为低液限粘土(0.615±0.041)低液限粉土(0.572±0.028)粉土质砂(0.511±0.034)砒砂岩风化土(0.444±0.031)；根-土界面的粘聚力大小为低液限粘土(6.60±0.21kPa)低液限粉土(6.34±0.29 kPa)砒砂岩风化土(4.91±0.13 kPa)粉土质砂(3.18±3.15 kPa)；4类土中根-土界面的摩阻强度均为低液限粘上最大,其次为低液限粉土,法向荷载25kPa时粉土质砂根-上界面的摩阻强度最小,法向荷载50kPa时砒砂岩风化上根-土界而的摩阻强度最小；(3)柠条根与4类土根-土界而上的摩阻强度、摩擦系数和粘聚力均随着土壤干密度的增大而增大；随着上体含水率的增加,4类上根-土界而的摩擦系数均呈逐渐减小的趋势,根-上界面粘聚力呈先增大后减小的趋势,4类上根-土界面粘聚力均在饱和度25%最小,粉土质砂、低液限粉土低液限粘土和砒砂岩风化土分别在饱和度40%、70%、70%和55%时根-土界面粘聚力达到最大：低液限粘土根-土界面摩阻强度随着上壤含水率增大呈先增大后减小的趋势,而粉上质砂、低液限粉上和砒砂岩风化土在垂直荷载12.5kPa和25kPa时,根-上界面摩阻强度呈先增大后减小的趋势,垂直荷载50kPa和100kPa时,根-土界面摩阻强度呈逐渐减小的趋势：(4)柠条根与4类土根-土界而摩阻强度随着垂直荷载的增大而显著增加,说明根系扎的越深,根-上界而摩阻强度越大。同时随着上壤埋深的增大,根-上界面垂直荷载的逐渐增大,根-上界面摩擦力的对界面摩阻强度的贡献逐渐增大,粘聚力对界面摩组强度的贡献逐渐减小；(5)柠条根与4类土根-上界而的摩擦系数、粘聚力以及摩阻强度均随剪切速率增长表现出逐渐减小的趋势,即剪切速率0.02mm/min时根-土界面摩擦系数、粘聚力及摩阻强度最大,剪切速率2.4mm/min时测得的根-土界而摩擦系数、粘聚力及摩阻强度最小。
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S157.43

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本文编号：2669973