為探究植物根系對(duì)崩崗紅土層土壤抗剪強(qiáng)度的作用機(jī)制,采取室內(nèi)直剪試驗(yàn),研究不同含水率條件下芒萁(Dicranopteris dichotoma)根系對(duì)紅土層抗剪強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明:(1)不同根重密度土體的抗剪強(qiáng)度總體隨含水率增加而下降,含根土體的抗剪強(qiáng)度大于素土。(2)黏聚力隨著含水率的增加均呈先增大后減小的趨勢(shì),而隨根重密度的增加呈增大的趨勢(shì),且增量逐漸減小。(3)內(nèi)摩擦角與土壤含水率之間呈線性負(fù)相關(guān),但與根重密度之間無(wú)明顯關(guān)系。(4)含水率對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響大于根重密度,可用含水率和根重密度模擬根土復(fù)合體的抗剪強(qiáng)度(NSE=0.84)。綜上,根系的作用可增加崩壁紅土層土壤的抗剪強(qiáng)度,但高含水率條件下根系的增強(qiáng)效應(yīng)降低,可通過減少水分注入以增加崩壁根土復(fù)合體的穩(wěn)定性。

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【部分圖文】：

圖3各含水率土壤內(nèi)摩擦角與根重密度關(guān)系

表3各含水率土壤黏聚力與根重密度擬合方程土壤含水率/%擬合方程R2黏聚力總增幅/%15c=-5.51RWD2+12.78RWD+39.480.89*20.4320c=5.14RWD+54.810.96**17.8625c=6.93RWD+54.58....

圖4紅土層土壤抗剪強(qiáng)度擬合方程模擬值與實(shí)測(cè)值對(duì)比

式(8)表明,方程決定系數(shù)R2為0.87,NSE指數(shù)為0.84(>0.70),抗剪強(qiáng)度模擬值與實(shí)測(cè)值的比值接近1∶1線(圖4),說明以該方程模擬紅土層土壤抗剪強(qiáng)度與含水率和根重密度之間關(guān)系效果較好。3結(jié)論

圖2各含水率土壤黏聚力與根重密度關(guān)系

對(duì)各含水率下黏聚力與根重密度進(jìn)行回歸分析(表3)表明,15%和30%含水率下根土復(fù)合體黏聚力隨根重密度的增加均呈二項(xiàng)式函數(shù)關(guān)系,這與王元戰(zhàn)等[12]對(duì)重塑加筋土的研究結(jié)果相同;但20%和25%含水率下,黏聚力隨根重密度的增加呈線性函數(shù)增加的關(guān)系。這可能是由于15%和30%含水率時(shí)....

圖1紅土層根土復(fù)合體抗剪強(qiáng)度與根重密度關(guān)系

由圖1可知,在25,50kPa的低圍壓下,根土復(fù)合體抗剪強(qiáng)度隨含水率升高,表現(xiàn)為先上升后下降趨勢(shì)。隨圍壓增大(75,100kPa),低含水率根土復(fù)合體抗剪強(qiáng)度增幅明顯大于高含水率時(shí),故在高圍壓下根土復(fù)合體抗剪強(qiáng)度隨含水率升高單調(diào)遞降,而30%含水率時(shí)抗剪強(qiáng)度急劇降低,這是由于....

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