植物根系固坡作用机理研究

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1、上海交通大学硕士学位论文植物根系固坡作用机理研究姓名：封金财申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王建华20040213植物根系固坡作用机理研究摘要传统的边坡防护及加固方法都是只用钢筋水泥石料等等无生命的建筑材料在进行工程建设的同时往往不可避免的对生态环境造成一定程度的破坏而且在建筑物达到设计基准期以后建筑垃圾的处理也成为后来人必须面对的难题生态岩土工程或岩土工程中的植物方法是近些年在发达国家兴起的一种新的方法该方法融植物学土木工程学地理学气候学等多种学科理论为一体在满足了工程需要的同时也改善了人类的居住环境或最大限度地减少对环境的破坏植物固坡护坡方法是一

2、个崭新的领域对植物固坡方法研究较多的是植物形态学森林学方面的学者岩土工程专业领域的专家很少在这方面作理论研究我国在这方面的研究还是一片空白本文对国际上一些发达国家在加固边坡的植物方法方面的研究成果作了概括性的总结利用已有的研究成果详细推导了根系对浅层滑坡稳定性安全系数的影响公式本文应用岩土工程中土力学和有限元的理论对植物根系与土的相互作用机理进行了探讨并采用数值模拟方法对有根系存在的边坡的稳定性进行了分析计算找出了植物根系对易发生深层滑坡的边坡稳定性的影响规律得岀结论植物固坡护坡方法能显著提高浅层滑坡的稳定性对浅于1米的边坡其安全系数可以提高到3.0左右同时通

3、过条分法计算和有限元模拟说明植物根系在浅层土体中的存在对抑制深层滑坡也有一定的作用另外通过对很多算例的计算分析得出如果在边坡的深层有根存在对于一个处于危险状态的边坡其稳定安全系数可以从1.0提高到1.383同时还得出规律对于边坡的稳定性的提高与根系的角度有关根系并不是和边坡表面垂直时的固坡作用效果最显著而是有一个最佳倾角使得土体滑动受剪时根系能够受拉本文既从某些方面验证了已经存在的一些观点也提出了一些自己的观点尽管这些观点可能不成熟但是这毕竞是一次有益的尝试植物固坡方法不论是在理论研究方面还是在工程实际应用方面在我国都是一个崭新的领域在文章的最后对全文的工作作

4、了总结并对未来植物方法的发展前景作了展望关键词植物固坡方法生态岩土工程稳定安全系数数值模拟根土粘合键边坡•・RESEARCHOFINFLUENCEOFWOODYVEGETATIONROOTSONTHESLOPESTABILITYABSTRACTInthetraditionalslopeprotectionmethod,onlyinertmaterial,suchassteel,cementrock,andgravelareused・Evenunderadetailedplanning,itisalwaysinevitablehavingadetrimental

5、influenceonthecircumference・Inaddition,afterthestructureddesignservicelife,theruinsofthestructurewillbeadifficulttodealwith.Soilbioengineeringandbiotechniquesisanewmethodimprovedinsomedevelopedcountries,whichembodiedbotany,civilengineering,geology,geographyetc.together.Itprovidemore

6、andmoreavailableareaforhabitationandreducethedemolishtothenaturalsurroundings・Soilbioengineeringisanewresearchfield.Onlyfewscholarsandengineersoncivilengineeringmajoredinthisfieldatpresent,especiallyinourChina・Afterreviewingtheinternationalresearchoutworks,theauthordeducedtheformula

7、indetailoftherootreinforcementeffectonshallowslopeslide.Themechanismofroot-soilinteractionareexploredwithsoilFEMforthefirsttimeinthisthesis;usingthesoilanalysis•••softwarePLAXIS,theslopeswithrootsaresimulated;andfactorsthatinfluencetheslopestabilityareanalyzed;andaconclusionwasdrawn

8、:bioengineeringmeth