镇江地区植物根系加固边坡稳定性分析

发布时间：2021-01-29 12:27

　　植被护坡作为一种工程技术,已在边坡防护中得到广泛应用,但目前人们对其的理论研究却滞后工程实践中的应用。特别是根系固坡与浅层加固边坡这两者的直观对比方面的文章,更是鲜有报道。为此,本文进行了探索性研究。本文在借鉴诸多学者的研究成果上,总结了植被根系固土的力学机理,其次以镇江地区腊梅树根系为研究对象,通过室内直接剪切试验得到有、无植被根系土样各自的抗剪强度,进而得到根系对边坡稳定性系数增加的贡献。并进一步根据试验所得成果,利用ABAQUS有限元软件建立浅层区域加固的边坡模型以及根系固坡模型,接着以斜坡面下垂直方向2m深度浅层加固的边坡稳定性为参照,来反演同等边坡稳定性条件下腊梅树根系固坡模型的根系参数设计。本文主要就同一护坡植被腊梅树根系的加固位置、有无侧根、植被数量三方面来进行腊梅树根系固坡模型的根系参数设计,以有限元强度折减法计算的边坡稳定性安全系数为评定,进行反演分析,以期达到与边坡浅层加固模型相一致的固坡效果。主要得到以下几方面成果:（1）系统总结了植被根系固土的力学机理,包括根系的加筋理论、锚固理论以及根-土相互作用力学模型,其涵盖了草本植物对边坡表层的加筋作用力学模型和木本植物... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究意义以及实用价值
    1.2 国内、外研究现状与发展趋势
        1.2.1 植物护坡实验测试研究现状
        1.2.2 植物护坡加固机理研究现状
        1.2.3 植物护坡数值模拟研究现状
    1.3 课题研究内容与研究方法
第2章 根系固土力学机理
    2.1 植被根系的地下分布及形态特点
        2.1.1 草本植被根系的地下分布
        2.1.2 灌木植被根系的分布规律
        2.1.3 乔木植被根系的形态特征
    2.2 加筋理论
        2.2.1 根-土复合体力学特性变化机理
    2.3 锚固理论
    2.4 根-土相互作用力学模型
        2.4.1 草本植被对土体的加筋效应力学模型
        2.4.2 木本植被对土体的锚固效应力学模型
    2.5 本章小结
第3章 根系护坡的抗剪强度特性试验
    3.1 护坡植被简介
    3.2 试验材料的准备
    3.3 试样的制备
    3.4 含水率的测定
        3.4.1 仪器设备
        3.4.2 操作步骤
        3.4.3 试验结果整理
    3.5 密度的测定
        3.5.1 仪器设备
        3.5.2 操作步骤
        3.5.3 试验结果整理
    3.6 直接剪切试验
        3.6.1 试验原理
        3.6.2 仪器设备
        3.6.3 操作步骤
        3.6.4 试验结果整理
    3.7 本章小结
第4章 根系对边坡稳定性影响的数值模拟
    4.1 ABAQUS简介
    4.2 有限元法
        4.2.1 有限单元法原理
        4.2.2 有限元法的解题步骤
    4.3 安全系数的确定方法
        4.3.1 强度折减法原理
        4.3.2 失稳判据的选用
    4.4 根系与土体复合体的有限元离散化模型
    4.5 计算模型及参数
        4.5.1 边坡浅层加固模型及参数
        4.5.2 根系加固边坡模型及参数
        4.5.3 根系边坡模型中的根-土相互作用
        4.5.4 根系在边坡中的布置方式
    4.6 边坡浅层加固模型稳定性分析
    4.7 根系加固边坡有限元反演分析
        4.7.1 不加侧根时根系加固位置对边坡稳定性的影响
        4.7.2 加侧根后根系对边坡稳定性的影响
        4.7.3 根系数量对边坡稳定性的影响
    4.8 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读学位期间的成果
致谢



本文编号：3006886